Úvodní strana  >  Články  >  Exoplanety  >  Nová kategorie planet?

Nová kategorie planet?

vznikplanety.jpg
Zhruba rok uplynul od chvíle, kdy dvě skupiny vědců oznámily objev dosud nejmenších objevených extrasolárních planet. Ale jaké ve skutečnosti jsou světy hmotností srovnatelné s Neptunem? Jsou to plynní obři, ledoví giganti nebo "přerostlé" Země? Astronom Alan Boss prověřuje a zvažuje možnosti.

V průběhu poslední dekády objevili astronomové za použití speciální techniky "hledání planet", tedy měřením relativních rychlostí hvězd z posuvů spektrálních čar, více než 130 extrasolárních planet. První objevené planety byly plynní obři o hmotnosti Jupitera, či několika jeho násobků. V několika posledních letech začali astronomové objevovat i planety o hmotnosti Saturnu. Na konci loňského léta byly oznámeny objevy hrstky planet o hmotnosti Neptunu. Mohou být tyto planety "Superzeměmi"?

Nedávno na sympóziu o extrasolárních planetách vysvětlil možnosti Alan Boss, astronom z Carnegie Institution of Washington. Technika objevování planet na principu měření změn radiálních rychlostí hvězd zvýšila svou citlivost a tedy i možnost objevovat tělesa o hmotnosti menší než Saturn. Limit se neustále zmenšuje, takže se dostáváme k limitu pro ledové obry. Nyní jsme schopni objevovat planety, které se nacházejí v těsné blízkosti mateřské hvězdy a jejich hmotnost je srovnatelná s hmotností Uranu a Neptunu (tedy 14-17krát hmotnější než Země).

Z velké části je to především práce Michela Mayora a jeho kolegů pracujících na novém spektrografu na La Silla, který dosahuje jedinečného rozlišení ve spektrech. Rozlišení vyjádřené v radiální rychlosti činí 1 m za sekundu nebo méně. Alen Boss se domnívá, že skupiny Geoffa Marcyho a Paula Butlerse se k této hranici blíží.

Zajímavou otázkou však je: Jaké vlastně tyto planety jsou? Jsou to ledoví obři kteří vznikali několik astronomických jednotek od centrální hvězdy a pak migrovali do její blízkosti nebo jsou to tělesa ještě trochu jiná? Bohužel, zatím neznáme dostatečně přesně jejich skutečnou hmotnost. Neznáme však ani další důležité údaje. Především neznáme jejich hustotu s dostatečnou přesností. Jsou to ve skutečnosti kamenná tělesa o hmotnosti 15 násobku hmotnosti Země nebo to jsou stejně hmotní ledoví obři?

Co opravdu potřebujeme udělat, je najít další podobná tělesa. Potřebovali bychom najít nejméně dalších 7 podobných těles v soustavách. Nyní známe pouhá tři tělesa. Pokud bychom jich znali 10 nebo více, s velkou pravděpodobností by alespoň v jednom případě mohlo docházet k přechodu planety přes samotnou hvězdu, což by nám umožnilo mnohem přesněji určit hustotu dané planety.

Alan Boss nevylučuje možnost, že tyto planety mohou být zástupci celé nové skupiny planet: superzemí. Důvodem, které ho vedou k těmto nezvyklým závěrům je fakt, že nejméně 2 planety typu "horký Neptun" z třech dosud objevených jsou v planetární soustavě doprovázeny obřími planetami o násobcích hmotnosti Jupitera s dlouhými oběžnými dobami (a tedy vzdálenými od centrální hvězdy).

Jestliže méně hmotné planety jsou opravdu ledovými obry, které se formovaly ve větších vzdálenostech od svých hvězd, a nemáme nějaké jiné pravděpodobnější vysvětlení, bylo by problematické vysvětlit jejich migraci do vnitřní části systému kolem plynných obrů. Studované systémy se spíše podobají naší vlastní planetární soustavě, kde máme planety o menších hmotnostech uvnitř oběžných drah plynných obrů.

Planety v systémech podobných našemu pravděpodobně nebyly postiženy větší migrací. To vede Bosse k závěru, že pravděpodobnější je možnost, že tito průvodci jsou objekty, které se zformovaly uvnitř drah plynných obrů a pouze částečně migrovaly do míst, kde je můžeme detekovat pomocí přehlídek s použitím techniky krátkoperiodické spektroskopie.

Tuto ideu také podporuje teoretická práce z Carnegie Institution of Washington jejímž autorem je George Wetherill. Práce byla publikována již před deseti lety a autor v ní provedl několik výpočtů akrečního procesu pro kamenné planety. Často se stávalo, že rozptyl hmotností těles vzniklých při simulaci byl větší, protože akrece je velmi náhodný proces. Pro typicky používané parametry, po zhruba 100 miliónech let nedostával autor pouze tělesa o hmotnosti srovnatelné se Zemí, ale také tělesa o hmotnostech nad 3 hmotnosti Země.

V té době předpokládal ve svých výpočtech docela nízkou hustotu ve vzdálenosti 1 AU, kde se tyto planety formovaly. Z toho co dnes víme je zřejmé, že jestliže bychom chtěli "vyrobit" Jupitera ve vzdálenosti 5 AU za použití modelu akrečního modelu vzniku planet, museli bychom zvýšit hustotu protoplanetárního disku přibližně 7krát oproti úvaze Wetherila. Tento údaj samozřejmě změní i výsledné hmotnosti planet ve výpočtech. Jestliže by tedy provedl výpočty znovu a přejal by tyto vyšší hodnoty hustoty, limity pro hmotnosti vnitřních planet by dosahovaly od 3 hmotností Země, které dostal i Wetherill, až po 21 hmotností Země. A to jsou již hmotnosti srovnatelné s hmotnostmi, které odhadujeme u nově objevených horkých objektů o hmotnosti Neptuna. Takže je možné že opravdu pozorujeme novou skupinu objektů, "super - Zemí", spíše než ledové obry.

Obrázek: Zrozena z prachu - vznik kamenné planety. Copyright: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)

Zdroj: NAI

Převzato: Hvězdárna ValašskéMeziříčí




O autorovi

Libor Lenža

Libor Lenža

Narodil se v roce 1969 a již od mladých let se věnoval přírodě a technice. Na počátku studia střední školy se začal věnovat astronomii. Nejprve působil v Klubu astronomů v Havířově pod vedení Ing. Miloně Bury a dalších. Jeho zájem o astronomii i kosmonautiku se rychle prohluboval. Již od mladých let se věnuje popularizaci nejen astronomie a kosmonautiky. V roce 1991 začal pracovat na Hvězdárně Valašské Meziříčí jako odborný pracovník se zaměřením na pozorování projevů sluneční aktivity, ale i další oblasti observační astronomie a popularizaci. V roce 1995 se na této instituci ujal práce ředitele. Ve vedení této hvězdárny působí do dnešních dnů. Věnuje se také řízení projektů a projektových úkolů nejen v oblasti astronomie. Zakládal Valašskou astronomickou společnost, několik funkčních období působil jako její předseda. Spolupracuje s Českou astronomickou společností a dalšími organizacemi. Připravuje a organizuje řadu aktivit, akcí a projektů a také přednáší. Kromě astronomie se věnuje také dalším oblastem přírodních věd, zejména geologii, chemii, spektroskopii, ale také novým technologiím a energetice.



49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Planety

Hvězdy bloudivé, oběžnice, planety. Několik pojmenování téhož. Ostatně i řecké πλανήτης, neboli planétés, znamená vlastně „tulák“. Pro mnoho z nás obíhá kolem Slunce planet devět. Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Ovšem od roku 2006, od valného shromáždění

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Lunární X

Další informace »