HR 8799: chaotická planetární soustava

Ještě předtím, než se planety naší Sluneční soustavy usadily na stabilních kruhových oběžných drahách kolem Slunce, vrtěly se a strkaly do sebe jako rozpustilé neklidné děti. Nyní Spitzerův kosmický dalekohled NASA pozoroval mladou hvězdu a podal důkazy stejného druhu orbitální hyperaktivity. Mladé planety kroužící kolem hvězdy jsou patrně „ohrožovány“ malými tělesy podobnými kometárním jádrům. V důsledku těchto kolizí a vzájemných srážek došlo k vytvoření obrovského halo, tvořeného vzniklými drobnými úlomky a jemným prachem.

Hvězda označená HR 8799 se stala v listopadu 2008 první ze dvou hvězd, u níž byly vyfotografovány planety. Velké pozemní dalekohledy na W. M. Keck Observatory a Gemini Observatory (oba na Havajských ostrovech) pořídily fotografie tří planet, obíhajících v této vzdálené planetární soustavě. Všechny tři planety mají hmotnosti zhruba 10krát převyšující hmotnost planety Jupiter. Přibližně ve stejnou dobu byla vyfotografována planeta, obíhající kolem hvězdy Fomalhaut. Zasloužil se o to Hubblův kosmický dalekohled HST. Obě hvězdy – HR 8799 i Fomalhaut – jsou mnohem mladší než naše Slunce.

Astronomové již dříve využili obě kosmické observatoře, Spitzerův i Hubblův kosmický dalekohled, k zobrazení disku v okolí hvězdy Fomalhaut, která je od Země vzdálena 25 světelných roků. Protože hvězda HR 8799 je od Země zhruba 5krát dále, astronomové si nebyli jisti, zda Spitzerův dalekohled bude schopen zachytit a vyfotografovat disk v jejím okolí. K jejich překvapení a radosti byl Spitzerův teleskop úspěšný.

Tým vědců kolem dalekohledu Spitzer, jehož vedoucí je Kate Su (University of Arizona, Tucson), oznámil, že obrovský oblak jemného prachu v okolí disku je velmi neobvyklý. Předpokládají, že musí pocházet z kolizí mezi velkým množstvím malých objektů podobných kometám nebo ledovým tělesům, jaká vytvářejí současný Kuiperův pás v naší Sluneční soustavě. Gravitace tří velkých planet pochopitelně ovlivnila malá tělesa, což mělo za následek jejich migraci a vzájemné srážky. Astronomové si myslí, že tři planety se nakonec mohou dostat na stabilní oběžné dráhy, stejně tak mohou být ve hře i další srážky.

„Tento systém je velmi chaotický a při vzájemných kolizích se do okolí rozprskne velké množství jemného prachu,“ říká Kate Su. „Je vzrušující, že máme přímý spojovací článek mezi planetárním diskem a vyfotografovanými planetami. Studujeme tyto disky již dlouhou dobu, avšak u hvězd HR 8799 a Fomalhaut známe jediné dvě planetární soustavy, u nichž můžeme studovat vzájemné vztahy mezi polohami planet a charakterem disků.“

Když byla naše Sluneční soustava mladá, probíhala zde podobná migrace planet. Jupiter a Saturn, kroužící kolem Slunce, rozhazovaly kolem sebe komety, přičemž některé z nich zamířily k Zemi. Někteří astronomové se domnívají, že nejextrémnější část této fáze, tzv. pozdní velké bombardování vysvětluje, jak naše mateřská planeta k vodě přišla. Komety, tělesa podobná sněhovým koulím, obsahující značné množství vody, se srážely se Zemí, čímž na její povrch dopravovaly životodárnou tekutinu.

Výsledky práce kosmické observatoře Spitzer byly publikovány 1. 11. 2009 v časopise Astrophysical Journal. Pozorování se uskutečnila ještě předtím, než Spitzer přešel do tzv. fáze „teplé“ mise, tj. před vypotřebováním chladícího média – kapalného hélia.

Na připojeném obrázku (v úvodu článku) stojí za povšimnutí vyznačený průměr dráhy trpasličí planety Pluto v naší Sluneční soustavě (modrý kotouček uprostřed). Vynikne tak velikost prachového disku v okolí hvězdy HR 8799.

Soustava se nachází v souhvězdí Pegasa a od Země ji dělí vzdálenost 129 světelných roků. Nejjasnější část prachového oblaku (žluto-bílá oblast) má svůj původ pravděpodobně ve vnějším disku podobném Kuiperově pásu ve Sluneční soustavě, který se nachází za drahou planety Neptun. Zbývající část disku je zobrazena oranžově-červenou barvou. Velikost disku přesahuje 2000 AU (1 AU = astronomická jednotka = vzdálenost Země od Slunce).

Zdroj: http://spitzer.caltech.edu/news/1000-feature09-16-Unsettled-Youth-Spitzer-Observes-a-Chaotic-Planetary-System

autor: František Martinek