18.01.2016-10:48:00   |   Dušan Valent
#Kozmos
#Kuriozity

Starci


-


Vo vzdialenosti 117 svetelných rokov od Zeme sa nachádza oranžový trpaslík Kepler-444, okolo ktorého obieha päť kamenných svetov. Vek tohto planetárneho systému je 11,2 miliardy rokov. To znamená, že v čase, keď vznikla Zem, boli jeho planéty staršie ako Zem v súčasnosti. Tento planetárny systém je pozoruhodný aj z ďalšej príčiny. Všetkých jeho päť objavených planét je menších ako Zem (ale väčších než Merkúr). Svoju materskú hviezdu obiehajú tak tesne – 24-krát až 12-krát tesnejšie ako Zem – že sú príliš horúce, aby na nich existoval život. V čase vzniku hviezdy Kepler-444 mal vesmír len asi 2,6 miliardy rokov.



Správy médií, ktoré sprevádzali objav hviezdy, tvrdili, že ide o najstarší známy planetárny systém. To nie je pravda, podľa jeho objaviteľov je Kepler-444 najstaršou hviezdou s terestrickými – teda malými kamennými planétami. V skutočnosti poznáme viacero planetárych systémov, ktoré sú staršie, no doposiaľ sme v nich objavili len plynných či ľadových obrov.

Úplne najstarší planetárny systém zrejme hostí oranžový trpaslík HD 164922, ktorý sa nachádza asi 72 svetelných rokov od Zeme. V roku 2006 sa tu podarilo objaviť planétu s hmotnosťou Saturna. Obieha približne vo vzdialenosti dvoch astronomických jednotiek (AU), čiže dvakrát ďalej ako Zem okolo slnka. Hviezda je o čosi menšia ako slnko, pričom vznikla približne pred 13,4 miliardami rokov. Teda v čase, keď mal vesmír iba asi 400-miliónov rokov.

Mini-planetárne systémy


-


Hypotetický planetárny systém v porovnaní so slnečnou sústavou.


Šedú prechodnú zónu medzi hviezdami a planétami tvoria hnedí trpaslíci. Sú to objekty často len o málo väčšie ako Jupiter, ale viac ako 10-násobne hmotnejšie. Hoci majú vodivé jadro aj povrch, na rozdiel od tradičných hviezd neemitujú žiarenie vďaka termojadrovej fúzii.



Poznáme viacero hnedých trpaslíkov, okolo ktorých obiehajú planéty. Najdrobnejším z nich je 2M 0746+20, ktorý nedosahuje ani jednu stotinu veľkosti slnka. Rozmery objavenej planéty sú zatiaľ neisté – jej hmotnosť by mala dosahovať tridsaťnásobok hmotnosti Jupitera, 25 násobkov hore alebo (čo je oveľa pravdepodobnejšie) dole.

V rámci štandardných planetárnych systémov patrí prvenstvo v drobnosti osadenstvu hviezdy Kepler-42. Tento maličký červený trpaslík je iba o tretinu hmotnejší ako vyššie zmienený hnedý trpaslík 2M 0746+20. Jeho hmotnosť dosahuje asi 13 % hmotnosti slnka. Hviezda je málo žiarivá, jej jasnosť je 400-násobne nižšia ako slnečná. Napriek tomu okolo nej obiehajú tri planéty, a to kamenné a veľké ako Mars až Venuša. Ich obežné dráhy sa však nachádzajú príliš blízko pri materskej hviezde, takže ich povrchová rovnovážna teplota dosahuje okolo 200 až 500 stupňov.


-



Hviezda trhajúca planéty


-


Bieli trpaslíci predstavujú silne stlačené (na veľkosť Zeme) vnútro „mŕtvych“ hviezd, ktoré po ukončení fázy červeného obra odhodili svoje vonkajšie obaly. Takýto osud postihol aj bieleho trpaslíka WD 1145+017. Teleso je zároveň prvým bielym trpaslíkom, u ktorého sme objavili planéty... či skôr ich pozostatky. Obieha okolo neho niekoľko rozpadnutých planetesimál. Kamenná suť z týchto niekdajších planét padá na bieleho trpaslíka a prejavuje sa v spektre jeho svetla.



Vzdialené obežné dráhy

Predpokladá sa, že planéty, ktoré zostanú v planetárnom systéme, kde vznikli, neobiehajú mimoriadne ďaleko svojej hviezdy. V slnečnej sústave napríklad všetky planéty obiehajú do vzdialenosti približne 30 AU. Keďže však gravitačné interakcie pri vzniku planetárnych systémov bežne vedú k tomu, že niektorá z planét vypadne, tieto planetárne siroty neskôr môžu takpovediac odchytiť iné hviezdy. Scenár cudzieho pôvodu vysvetľuje napríklad zvláštnosti obežnej dráhy trpasličej planéty Sedna v slnečnej sústave. A taktiež vysvetľuje ohromné vzdialenosti, v ktorých obiehajú okolo svojich hviezd niektoré exoplanéty.


-



Vo vzdialenosti 155 svetelných rokov od Zeme napríklad obieha okolo mladučkej (100 miliónov rokov) hviezdy GU Piscium plynný obor asi 9 až 13-násobne hmotnejší ako Jupiter. Od jeho hviezdy ho delí neuveriteľných 2000 AU. Jeden obeh okolo GU Piscium tak trvá 163-tisíc pozemských rokov.

Odchytenou planétou môže byť aj HD 106906 b, plynný obor asi 11-násobne hmotnejší ako Jupiter. Okolo svojej hviezdy obieha vo vzdialenosti 650 AU.

Veľa planét na malej ploche

V pomyselnom rebríčku početnosti planét je poradie na prvých priečkach neisté. Najviac potvrdených planét nachádzame doma, v slnečnej sústave. Okolo hviezdy HD 10180 sa však doposiaľ podarilo objaviť len o jednu menej, pričom dve potenciálne planéty čakajú na potvrdenie.


-


Planéta HD 10180 d z kategórie horúci Neptún je vo svojom planetárnom systéme jedným zo siedmich alebo až deviatich svetov.


Táto planetárna sústava sa nachádza vo vzdialenosti približne 127 svetelných rokov od Zeme. HD 10180 je hviezda podobná slnku, iba o čosi väčšia a asi o polovicu jasnejšia. Päť planét patrí do kategórie ľadových obrov podobných Uránu a Neptúnu. Štvorica z nich však predstavuje exotické tzv. horúce Neptúny, pretože obieha oveľa bližšie pri svojej hviezde, tri dokonca bližšie ako Merkúr (0,06 AU, 0,13 AU a 0,27 AU). Nachádza sa tu aj žeravá dvojička Zeme, HD 10180 b, ktorá je asi o polovicu hmotnejšia ako Zem, ale obieha ešte tesnejšie.



Napriek podobne vysokému počtu planét je tento planetárny systém teda celkom odlišný od nášho domovského. Je tak kompaktný, že jeho najvzdialenejšia planéta, plynný obor 65-krát hmotnejší ako Zem, obieha vo vzdialenosti 3,5 AU (na porovnanie, Jupiter obieha vo vzdialenosti 5,2 AU a Neptún 30 AU) .

V obývateľnej zóne sa tu nachádza ľadový obor HD 10180 g o čosi hmotnejší ako Neptún. Predpokladá sa, že ak má dostatočne veľké mesiace, mohli by byť obývateľné.

Druhý najpočetnejší planetárny systém sa nachádza okolo hviezdy Kepler-90. Aj on je mimoriadne kompaktný. Najvzdialenejšia planéta obieha vo vzdialenosti 1 AU, čiže tak ďaleko ako Zem od slnka. Niekedy sa označuje za dvojča slnečnej sústavy, pretože v ňom obiehajú kamenné planéty tesnejšie a plynní obri ďalej. V skutočnosti tu nachádzame medzi kamennými a plynnými planétami tri exotické horúce mini-Neptúny.

Systém pozostáva zo siedmich potvrdených planét. Tá najvzdialenejšia, plynný obor veľký ako Jupiter, môže hostiť obývateľné exomesiace – zrejme teplejšie, oceánske analógy Europy a Ganymeda. Planéta je však príliš malá, aby okolo nej vznikli veľké kamenné mesiace s magnetickým poľom, ktoré povrch ochráni pred žiarením materskej planéty.

Tesnotky


-


OGLE-2013-BLG-0341LB b je super-Zem asi dvakrát hmotnejšia ako naša kamenná kozmická domovina. A obieha v podobnej vzdialenosti, 0,8 AU. Táto super-Zem je však super-mrazivá, s predpokladanou teplotou okolo -200 °C, pretože jej materská hviezda je 10-krát menej hmotná ako slnko. A hviezda sama obieha okolo ďalšej, oveľa hmotnejšej hviezdy, vzdialenej len asi 10 - 15 AU. Doposiaľ sa nepodarilo objaviť žiadnu planétu obiehajúcu okolo hviezdy s bližším hviezdnym spoločníkom.

Kepler-70 je hviezda, ktorá nedávno opustila štádium červeného obra. Zmrštila sa, čím znovu „obnažila“ dvojicu planét, ktoré predtým pohltila. Sú o čosi menšie ako Zem, pričom predtým, keď bola hviezda maximálne nafúknutá, obe obiehali vo vnútri jej vonkajších vrstiev. Ale to nie je všetko, čím sú pozoruhodné. Tieto spečené planéty sa nachádzajú iba 240-tisíc kilometrov od seba. To je takmer dvakrát menej ako vzdialenosť Mesiaca od Zeme. Astronómovia predpokladajú, že ide o zvyšky plynných alebo ľadových obrov, ktorí pred pohltením materskou hviezdou obiehali v oveľa väčšej vzájomnej vzdialenosti.



Viacero hviezd

Až štyri slnká na oblohe. Taký obraz by sa naskytol potenciálnym obyvateľom exoplanéty PH1b. Žiaľ, s najväčšou pravdepodobnosťou tu žiadni nie sú. PH1b patrí do kategórie horúci Neptún. Veľkosťou a hmotnosťou zodpovedá ľadovým obrom slnečnej sústavy, no kvôli tesnej blízkosti dvojice zo svojich štyroch sĺnk je prekrytá vriacou atmosférou.

Dvojicu hviezd, ktorú exoplanéta obieha, tvorí červený trpaslík asi o dve tretiny ľahší ako Slnko a tzv. žltobiely trpaslík asi o polovicu hmotnejší ako naša materská hviezda. Druhý hviezdny pár je od tejto dvojice vzdialený asi 1000-astronomických jednotiek, čiže tisícnásobne ďalej ako Zem od Slnka. Napriek zdanlivo enormnej vzdialenosti sú tieto dva hviezdne páry gravitačne previazané a vesmírom putujú ako jeden celok.


-


Dva prstence prachového protoplanetárneho disku štvorhviezdneho systému HD 98800 potvrdzujú, že planéty môžu vznikať aj vo viachviezdnych systémoch. V tomto konkrétnom prípade medzera medzi vnútorným a vonkajším prstencom naznačuje prítomnosť vznikajúcej planéty, ktorá svoju obežnú dráhu vyčistila od prachu vplyvom svojej gravitácie.


Pozorovania mladej dvohviezdy V4046 Sagittarii, okolo ktorej sa vytvoril masívny protoplanetárny disk naznačujú, že okolo tohto typu hviezd môžu v obývateľnej zóne vznikať kamenné planéty. To potvrdzuje nedávne teoretické práce, podľa ktorých sú viachviezdne systémy pre planéty žičlivejšie, ako sa v minulosti myslelo.
-

Obrázky: Tiago Campante/Peter Devine, Lucas Granito, NASA/ESO
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail