Družice TESS objevila planetu, která okolo své hvězdy oběhne za pouhých 18 hodin. Před patnácti, dvaceti lety by šlo o překvapivý objev, ale dnes jsme na objevy podobných pekelných světů už zvyklí.
Exoplaneta TOI-849 b se ale od všech ostatních planet s krátkou oběžnou dobou liší. Není divu, že obíhá v prostoru, který vědci označují jako „poušť" a není to kvůli vysokým teplotám.
Planeta v poušti
Merkur oběhne Slunce jednou za 88 dní ve vzdálenosti něco přes 0,3 AU (1 AU je vzdálenost Země od Slunce). U jiných planet ale nacházíme planety, které oběhnou svou mateřskou hvězdu za jeden, dva dny nebo dokonce jen za několik hodin. Vzdálenost od hvězdy se u nich počítá spíše na setiny AU.
Název TOI
Název planety nesouvisí nikterak s mobilními WC. Jedná se o zkratku slov TESS Objects of Interest. Družice TESS pracuje ve vesmíru na speciální protáhlé dráze okolo Země od roku 2018. Věnuje se hledání exoplanet u jasných blízkých hvězd tranzitní metodou (planeta způsobuje nepatrné poklesy jasnosti hvězdy v době, kdy před ní přechází).
Existují dvě základní skupiny planet s krátkou oběžnou dobou. Na jedné straně jsou to poměrně malé planety. Některé jsou menší než Země, jiné o něco větší. Tzv. planety s ultrakrátkou oběžnou dobou mají velikost maximálně 2 Země. Původ těchto světů zůstává záhadou. Může se jednat o obnažená jádra planet podobných Neptunu.
Druhou skupinou jsou horcí jupiteři. Jejich oběžná doba je většinou delší než u první skupiny, pohybuje se okolo několika dní. Poloměr těchto planet je nad 10 Zemí.
Původ horkých jupiterů už byl dávno objasněn. Vznikají dál od své hvězdy (zhruba tam, kde náš Jupiter) a poté migrují směrem k hvězdě.
Mezi těmito skupinami je prázdno. Astronomové ho označují jako poušť. Tedy bylo. Jako kůl v plotě se tam nachází TOI-849 b. Planeta má poloměr 3,4 Země, takže je o něco menší než Neptun. Kvůli absenci planet o podobné velikosti se poušti říká poušť neptunů.
Podobná poušť a dokonce ještě větší platí pro závislost hmotnosti na oběžné době. Horcí jupiteři jsou velmi masivní. Jejich říše začíná někde okolo 100 Zemí a mají trochu delší oběžnou dobu. Naopak u planet s ultrakrátkou oběžnou dobou většinou hmotnost neznáme, což mimo jiné znamená, že nebude až tak velká.
V případě TOI-849 b se podařilo určit hmotnost pomoci měření spektrografu HARPS v Chile a je nečekaně vysoká – více než dvojnásobná ve srovnání s Neptunem. Co to znamená? Planeta má velkou hustotu – 5500 kg/m³.
TOI-849 b versus Neptun
| Planeta |
TOI-849 b |
Neptun |
| Hmotnost (násobky Země) |
40,8 |
17,1 |
| Poloměr (násobky Země) |
3,4 |
3,8 |
| Hustota (kg/m³) |
5500 |
1630 |
| Oběžná doba |
18,4 hodin |
164,8 let |
Pokud má TOI-849 b nějakou atmosféru, bude se skládat z vodíku a hélia. S ohledem na blízkost ke své hvězdě ale o velkou část atmosféry musela přijít. Z fyzikálních parametrů planety vyplývá, že se atmosféra bude podílet na hmotnosti planety maximálně ze 4 %, což je sice vysoké číslo, ale reálně bude mnohem nižší a na plynného obra dané velikosti není velké.
TOI-849 b je tam patrně obnaženým jádrem bývalého obra. Prvním, které jsme našli.
O atmosféru přišla, nebo ji nikdy neměla
Planety o hmotnosti nad 10 Zemí byly při svém vzniku natolik gravitačně dominantní, že vysály plyn ze svého okolí. TOI-849 b mohla později o svou atmosféru zase přijít – vlivem záření velmi blízké hvězdy, nebo kvůli kolizím s jinými planetami.
Je ale také možné, že významnou atmosféru nikdy neměla. V disku, ze kterého planety vznikají, mohla být vymetaná mezera, případně mohl proces formování trvat příliš dlouho. Jádro už nemělo odkud plyn vysát, protože ho odfouklo záření rodící se hvězdy.
Zdroj: A remnant planetary core in the hot-Neptune desert
