Jak objevujeme stále více exoplanet v Mléčné dráze – jsou jich už tisíce – astronomové objevují nějaké podivné objekty, které nebyly nalezeny ve sluneční soustavě.
Jedním z takových jevů jsou podivně „načechrané“ planety – velikost plynného obra, ale mnohem méně hmotná.
Jak přesně tyto planety mohou existovat, bylo pro astronomy záhadou. V extrémních případech může být hmotnost takové planety menší než jedno procento hmotnosti plynného obra podobné velikosti.
Nyní vědci přišli s novým vysvětlením: co když jsou ve skutečnosti menší planety s obřími prsteny?
To by mohlo vyřešit některé podivné aspekty takových planet a také nám pomůže najít vlastnost, která se dosud na exoplanetách ukázala jako nepolapitelná: planetární prstence.
„V zásadě by prstence měly být detekovány podrobnými fotometrickými nebo spektroskopickými změnami při přenosu. Potíž spočívá ve skutečnosti, že takové signály jsou nepolapitelné a je obtížné je v současných datech rozeznat, “píší vědci ve své práci.
„Je zřejmé, že o prstencích exoplanet je toho stále ještě hodně.“
Super-baculaté exoplanety jsou detekovány pomocí metody přenosu. Tady dalekohled v průběhu času studuje hvězdu a hledá pravidelné poklesy ve světle hvězdy. Pokud se poklesy vyskytují ve stejné hloubce a ve stejném časovém intervalu mezi nimi, můžeme usoudit – exoplanetu.
Množství světla, které hvězda prochází, lze poté použít k výpočtu fyzické velikosti určené exoplanety. K výpočtu hmotnosti exoplanety lze použít další metodu – když planety obíhají kolem svých hvězd, ve skutečnosti mají vlastní gravitační vliv, což způsobí, že se hvězda mírně zakolísá. Množství tohoto kroucení je určeno hmotou planety.
Protože mnoho planet ve sluneční soustavě má prstence, je zřejmé, že mnoho exoplanet má také prstence. Ale obvykle se na tyto objekty díváme mnoho světelných let daleko a většinou nevidíme přímo planety – takže detekce prstenců se zdá nemožná. Nebo ne?
“Začali jsme uvažovat, jestli se na nás ohlédneš ze vzdáleného světa, poznáš Saturn jako planetu s prstenci, nebo by to byla baculatá planeta pro mimozemského astronoma?” ptá se Shreyasa Vissapragada z Caltechu.
V dalším kroku se astronomové obrátili na simulace, aby zjistili, zda prsteny dokážou vysvětlit velikost známých super nafouklých planet. Odpověď byla pro některé z nich ano. Ale ne všichni.
„Tyto planety mají tendenci obíhat v těsné blízkosti svých hvězd, což znamená, že prstence by měly být spíše kamenité než ledové,“ řekl Piro. „Ale poloměry skalních prstenců mohou být tak velké, pokud není hornina velmi porézní, takže ne každá planeta tyto limity splní.“
Planeta musí být zploštělá do oválnějšího tvaru, aby se prstence nedeformovaly; Saturn je díky své vysoké rychlosti otáčení nejplošší planetou ve sluneční soustavě. Exoplanety, které jsou tidally připojeny k jejich hvězdě – to znamená, že jejich rotace má stejné období jako jejich oběžná dráha – se mohou otáčet příliš pomalu, aby vytvořily tento tvar.
Vzhledem k těmto omezením se některé exoplanety ukázaly jako dobří kandidáti na prsteny. Kepler 87c a Kepler 117c jsou větší než Neptun, ale s hmotností pouze 6,4 a 7,5krát větší než Země, což z nich dělá opravdu nízkou hustotu.
„Potvrzení přítomnosti kamenných prstenců bude v některých případech nejen úžasným novým objevem, ale také poskytne důležité informace o těchto planetách,“ napsali vědci ve svém článku.
Studie byla publikována v Astronomical Journal.
Zdroje: Foto: Robin Dienel / Carnegie Institution for Science
