Známe další planetární soustavu  
Dnešní vydání časopisu Nature přináší podrobnosti o objevu planetární soustavy, jejíž mateřská hvězda Kepler-11 se podobá Slunci.

 

Zvětšit obrázek
Porovnání oběžných drah šesti planet soustavy Kepler-11 s orbity Merkuru a Venuše. Pět vnitřních planet krouží okolo své hvězdy blíže než Merkur okolo Slunce. Kredit: NASA/Tim Pyle

K dnešnímu dni známe 525 exoplanet a dalších několik stovek kandidátů čeká na své potvrzení. Většina z nich je podstatně větší než Země a připomínají spíše naši největší planetu Jupiter. Samozřejmě, že to neodráží reálné zastoupení velkých a malých planet, ale technické možnosti je na velké vzdálenosti objevit. Předpokládá se, že nejméně 10 % hvězd o velikosti Slunce obíhá nějaká ta planeta, ale spíše je jich více, než jenom jedna. Naší Sluneční soustava nemá být proč v tomto ohledu výjimečná. Generacím astronomů sloužila jako model pro získání představy o vývoji planetárního systému z protoplanetárního disku rozprostírajícího se okolo mladé protohvězdy. Hezky se množící ZOO známých exoplanet jim dává za pravdu. Dnes již nové přírůstky nikoho nepřekvapí a nevyvolají mediální rozruch, pokud nemají přívlastek „planeta Zemi podobná“. Velikostí, složením nebo vzdáleností od mateřské hvězdy. Možná hledáme spíše exo-život, než exoplanetu. Nechceme být v tom rozlehlém vesmíru sami.

Zvětšit obrázek
Představa o 2 000 světelných let vzdáleném planetárním systému okolo Slunci podobné hvězdě Kepler-11. Kredit: NASA/Tim Pyle

 

Před dvěma lety NASA vyslala do vesmíru sondu Kepler s úkolem hledat zejména menší exoplanety procházející na svých oběžných drahách přes zářivý kotouč svých mateřských hvězd. Samozřejmě z „pohledu“ sondy. To se pak projeví na dočasném, pravidelně se opakujícím poklesu zdánlivé jasnosti hvězdy. Kepler monitoruje více než 145 000 hvězd hlavní posloupnosti a je na astronomech, aby v gigantickém objemu dat tranzitující planety odhalili. Nebo celý planetární systém, což je ale vskutku výjimečné štěstí.


Identifikovat šest planet, z toho pět relativně malých, které obíhají jednu hvězdu se podařilo 39člennému týmu amerických astronomů. O této doslova senzaci informuje dnešní vydání časopisu Nature. Objevená planetární soustava je od Země vzdálená přibližně 2 000 světelných let a mateřská hvězda Kepler-11 se velmi podobá Slunci, je ale o něco starší, odhady se pohybují v rozmezí 6 až 10 miliard let. Pět menších planet jí obíhá v takové blízkosti, že jejich oběžné dráhy by se vtěsnaly do oběžné dráhy Merkuru a jejich oběžné doby se pohybují v rozmezí od 10,3 do 46,7 pozemských dní. Pro porovnání, Merkur obletí Slunce jednou za 88 dní.

Zvětšit obrázek
Tabulka některých parametrů šesti planet soustavy Kepler-11. Stejné sklony oběžných drah svědčí o tom, že planety krouži v podstatě v jedné rovině. Upraveno podle zdroje: J. Lissauer et al. Naure (2011)

 

Hmotnosti u této pětice planet se pohybují mezi 2,3 až 13,5 násobkem hmotnosti Země a jejich poloměr je 1,97 až 4,52krát větší. Jak vyplývá z tabulky vpravo, hmotnost a velikost nejsou úměrné, z čehož vyplývá, že se planety velmi liší i svou hustotou. Čím jsou od své hvězdy dál, tím ji mají nižší. U všech planet je hustota menší než má Země a jenom dvě první vnitřní planety jsou hustější než voda. Astronomé odhadují, že by mohly mít železno-kamenné jádro, ale podstatný podíl jejich objemu by měla tvořit voda, metan a amoniak v tekutém stavu a to vše by měla zahalovat atmosféra s vysokým podílem vodíku a helia. Ostatní tři planety spíše připomínají jakýsi miniSaturn bez prstenců, který jako jediný v Sluneční soustavě by se "neutopil". Vzhledem na podmínky panující na blízké oběžné dráze vodík a helium jsou v plynném stavu a pravděpodobně tvoří mohutnou atmosféru. Jak si jí ale v takové blízkosti mateřské hvězdy planety udrží? Nijak. Pomalu ji ztrácejí. Vysoká teplota, slapové síly a intenzivní hvězdný vítr způsobují její výraznou erozi.

Zvětšit obrázek
Relativní velikost exoplanet objevených sondou Kepler. Kredit: NASA

To potvrzuje nejen zmíněný pokles hustoty se vzdáleností od hvězdy, ale i modely. Podle nich o velkou část vodíkovo – heliové atmosféry již pětice vnitřních planet přišla. Tělesa totiž nevznikla tam, kde je dnes identifikujeme, ale v mnohem větších vzdálenostech od hvězdy. Pravděpodobně se okolo nich na počátku vytvořily velké plynné obálky a disky. Vzájemné gravitační působení planet a vliv mateřské hvězdy ale byly příčinou neustálých deformací plynných mas, což zpomalovalo oběžné rychlosti a planety tak postupně po spirále klesaly na nižší oběžné dráhy. Na nich pak teplota a tlak hvězdného větru a záření decimují jejich atmosféry mnohem intenzivněji.

 

A co nejvzdálenější šestá planeta? Je ze všech největší, nejhmotnější a pravděpodobně se podobá Neptunu. Po oběžné dráze o poloměru poloviny vzdálenosti Země – Slunce oběhne svou hvězdu za 118 pozemských dnů.


Mozaika všech nynějších poznatků vede k představě, že se planetární systém Kepler-11 vyvíjel velmi rychle. Vyplývá to z teoretických předpokladů, podle nichž akreční disk okolo protohvězdy přichází o helium a vodík v průběhu prvních pěti milionů let. Jenom gravitace planet, které stihly v této době vzniknout, může odfouknutí lehkých plynů hvězdným větrem zabránit tím, že se do nich obalí. A to byl pravděpodobně i scénář vývoje této planetární soustavy v Mléčné dráze, jež tak nabízí unikátní příležitost pro další studium.


Video: Animace oběhu šesti planet okolo hvězdy Kepler-11. Kredit: NASA/Tim Pyle

 


Zdroj: University of California News

Datum: 03.02.2011 05:56
Tisk článku


Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace