Planety lehčí než krajíc chleba? Jo, fakt!
Tentokrát mám pro vás něco, co mi doslova vyrazilo dech. Astronomové narazili na dvě planety, které jsou řidší než vata. Že to zní jako sci-fi? Jenže ono je to čistá věda.
Týmu z Oxfordské univerzity, který spolupracoval s kolegy z Francie a Británie, se podařilo objevit dva bizarní světy v souhvězdí Létající ryby. A věřte mi – tyhle planety jsou vážně podivné.
TOI-791 b a TOI-791 c
O co jde? Planety obíhají kolem hvězdy vzdálené zhruba 1 110 světelných let od Země. Co do velikosti se podobají Jupiteru, naší největší planetě. Tady ale podobnost končí.
Jupiter má hustotu asi 1,33 gramu na kubický centimetr. Pořádný kus hmoty. Teď si představte, že jedna z těchto planet má hustotu pouhých 0,038 gramu na kubík. Druhá není o moc těžší – 0,047 gramu. Jupiter je zhruba třicetkrát hustší než tyhle nadýchané koule.
Pro srovnání: cukrová vata má kolem 0,05 gramu na kubík. Kdybyste tedy vzali kousek chlupatého cukroví z pouti a hodili ho do vesmíru, paradoxně by se vznášelo jako hustší objekt než celá planeta. Hmm, to je dost divné, ne?
Amatéři v první linii
Co na tom příběhu miluju? Pomohli ho najít běžní lidé. Projekt Planet Hunters TESS – kde dobrovolníci pročesávají data z vesmírných teleskopů – si těchto světů všiml už v letech 2019 a 2023. Nemusíte mít doktorát, abyste přispěli k astronomickému objevu. Tohle se mi líbí.
Data pocházela z družice TESS od NASA, která hlídá hvězdy a čeká na nepatrné poklesy jasu – tedy známky toho, že kolem hvězdy prochází planeta. Když takové poklesy zachytila v systému TOI-791, bylo jasné, že jde o něco zajímavého.
Proč hrála roli Antarktida
Tady přichází moment, který mě fascinoval: část pozorování proběhla díky Antarktidě. Konkrétně pomocí dalekohledu ASTEP na stanici Concordia.
Proč zrovna tam? Tyto planety potřebují na přechod před svou hvězdou víc než jedenáct hodin. Jedenáct hodin! Většina pozemských dalekohledů nemůže sledovat tak dlouho – zastaví ji denní světlo nebo počasí. Antarktida ale má během zimy měsíce souvislé tmy. Vědci tam mohli doslova sledovat planety, jak přecházejí přes hvězdu, hodinu za hodinou, bez přerušení. Podle studie jde o nejdelší nepřerušovaná pozemní pozorování planetárních přechodů vůbec.
Repekt. Antarktičtí astronomové tam mrzli a trpěli jen proto, aby sledovali, jak planety proplouvají kolem hvězdy. Tohle je odhodlání.
Gravitační tanec
Tyto planety ale neobíhají jen tak nahodile. Jsou uzamčeny v takzvaném rezonančním vztahu 5:3. V praxi to znamená, že zatímco vnitřní planeta oběhne hvězdu pětkrát, vnější planeta stihne téměř přesně tři oběhy. Neustále se navzájem gravitací ovlivňují a tyto tahy způsobují nepatrné časové posuny v tom, kdy přesně každý přechod nastává.
Vědci změřili tyto jemné časové odchylky a vypočítali z nich hmotnost obou planet. Chytré, co? Jako když posloucháte dva muzikanty hrát mírně nesynchronizovaně a z toho poznáte, kde každý stojí.
Jak vznikne planeta, která plave?
Tady přichází ta opravdová záhada. Jak může celá planeta vážit méně než cukrová vata?
Přední teorie říká, že tyto planety mají obří atmosféry složené hlavně z vodíku a hélia. Představte si malé kamenné jádro, kolem kterého se rozprostírá ohromná načechraná obálka plynu. Ten plyn zabírá spoustu místa, ale nepřidává mnoho hmotnosti – výsledkem je překvapivě nízká celková hustota.
Vědci si myslí, že tyto nadýchané atmosféry se tvoří, když planety vznikají mnohem dál od hvězdy, v chladných oblastích prastarého disku plynu a prachu. V těchto vzdálených končinách se plyn snadno nahromadí kolem pevného jádra.
Problém je, že tyto planety jsou dnes mnohem blíž své hvězdě, než kde pravděpodobně vznikly. Něco je muselo postupně přitáhnout blíž. Ale co přesně? Na to vědci zatím odpověď nemají.
Jsou vzácné jako bílí vrabci
Tady je info pro porovnání: pouze čtyři další planetární systémy v celém vesmíru obsahují dva takové „nafouknuté" planety. Čtyři! Z miliard hvězd dokážeme tyto systémy spočítat na prstech jedné ruky. Proto je objev dvou podobných planet v systému TOI-791 tak významný – jde o mimořádnou příležitost studovat, jak takové podivné světy vznikají a vyvíjejí se.
Dr. George Dransfield z Oxfordu to vyjádřil pěkně: „Těchto super-nafouknutých planet známe jen hrstku, a najít dvě ve stejném systému je ještě vzácnější. Jejich extrémně nízká hustota z nich dělá fascinující cíle pro pochopení vzniku a vývoje planetárních systémů."
Co dál?
Tým chce namířit Webbův teleskop na tyto světy a podívat se, co se skrývá v jejich atmosférách. Doufají, že najdou stopy uhlíku, dusíku a kyslíku – sloučeniny, které by prozradily víc o původu a složení těchto planet.
Nevím jak vy, ale já se na výsledky vážně těším. Vesmír nás pořád překvapuje světy, které se chovají úplně jinak, než bychom čekali. A právě to dělá astronomii tak vzrušující. Pokaždé, když si myslíme, že už chápeme, jak planety fungují, objeví se něco jako TOI-791 b a c a připomene nám, kolik toho ještě nevíme.
Takže až někde daleko, kolem vzdálené hvězdy, plují dva podivné nadýchané světy – jsou divní, nečekaní a možná právě proto úžasní. Držíme palce, ať vám to tam nahoře klape.