Když planeta opustí své slunce

Astronomové objevili novou třídu exoplanet velikosti Jupiteru, které osamoceně plují temným vesmírem, přičemž se vzdalují od světla hvězd. Členové týmu se domnívají, že tyto osamocené světy byly pravděpodobně vyvrženy z vyvíjejících se planetárních soustav.

Objev se uskutečnil na základě přehlídky, realizované astronomy Japonska a Nového Zélandu ve spolupráci s NASA. Skenování centra naší Galaxie v průběhu let 2006 a 2007 odhalilo důkazy existence více než deseti volně plujících planet o hmotnosti přibližně srovnatelné s planetou Jupiter. Tato izolovaná tělesa označovaná jako osiřelé planety, jsou velmi obtížně pozorovatelná a doposud nebyla odhalena. Tyto nově objevené planety se nacházejí v průměrné vzdálenosti mezi 10 000 a 20 000 světelných roků od Země. 

„Ačkoliv existence volně plujících planet byla dlouho předpokládána, nakonec se je podařilo objevit, což přispěje především k lepšímu pochopení vzniku planet a k vypracování nových vývojových modelů,“ říká Mario Perez, vědecký pracovník programu exoplanet (NASA).

Objev předznamenává možnost, že může existovat velké množství osamělých planet o hmotnosti srovnatelné s Jupiterem, které mohou být brzy objeveny. Astronomové odhadují, že jich může existovat až 2krát více než hvězd. Kromě toho tyto světy mohou být přinejmenším podobné planetám obíhajícím kolem hvězd. V naší Galaxii může existovat několik stovek miliard osamělých planet, které volně plují mezihvězdným prostorem.

„Náš průzkum je něco jako průzkum veřejného mínění,“ říká David Bennett (University of Notre Dame, South Bend), spoluautor objevu. „Prozkoumali jsme část naší Galaxie jako vzorek a na základě získaných dat můžeme odhadnout celkový počet osamělých planet v naší Galaxii.“

Studie vypracovaná týmem astronomů, jehož vedoucím je Takahiro Sumi (Osaka University, Japosko), byla publikována 19. 5. 2011 v časopise Nature.

Uskutečněný průzkum není zatím schopen odhalit planety menší než Jupiter či Saturn, avšak teorie předpokládají, že málohmotné planety o velikosti Země budou odvrženy od mateřských hvězd mnohem snadněji. Z toho vyplývá, že tyto malé planety budou volně plout vesmírem mnohem častěji než planety srovnatelné s Jupiterem.

Dřívější pozorování vedla k objevu hrstky volně plujících planetám podobných objektů u hvězd vznikajících ve hvězdokupách, s hmotnostmi rovnajícími se trojnásobku hmotnosti planety Jupiter. Vědci se však domnívají, že plynná tělesa se formují spíše jako hvězdy než planety. Tyto malé slabě zářící hvězdy, označované jako hnědí trpaslíci, vznikají v důsledku smršťování oblaku plynů a prachu, ale nemají dostatek materiálu na to, aby se v jejich nitru zapálily termojaderné reakce, čímž by začaly svítit jako hvězdy. Předpokládá se, že nejmenší hnědí trpaslíci mají rozměry srovnatelné s velkými planetami.

Naproti tomu je pravděpodobné, že některé planety byly vyvrženy z mateřských planetárních soustav v době jejich počáteční chaotické fáze gravitačním působením během těsného přiblížení k jiným planetám či k mateřské hvězdě. Takové planety již nekrouží kolem žádné hvězdy, ale obíhají kolem středu naší Galaxie podobně jako Slunce či jiné hvězdy. Objev deseti osamělých planet velikosti Jupiteru podporuje předpokládaný scénář vymrštění planet, avšak svoji roli může hrát i varianta samostatného zformování jako osamělé těleso.

„Pokud by se volně plující planety zformovaly podobně jako hvězdy, pak bychom očekávali, že během našeho průzkumu objevíme jednu nebo dvě, místo pozorovaných deseti,“ říká David Bennett. „Výsledky naší práce vedou k závěru, že planetární soustavy jsou velmi nestabilní, přičemž jejich planety jsou často doslova vykopnuty z místa jejich zrodu.“

Pozorování nemohou vyloučit možnost, že některé tyto planety se mohou nacházet na velice vzdálených oběžných drahách kolem mateřských hvězd, avšak jiné výzkumy naznačují, že planety o hmotnosti Jupiteru na tak vzdálených oběžných drahách jsou ojedinělé.

Průzkum označovaný jako Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) je částečně pojmenován podle vyhynulého velkého bezkřídlého ptáka moa, který žil na Novém Zélandě. Dalekohled o průměru 1,8 m na Mount John University Observatory (Nový Zéland) byl použit k pravidelnému skenování centra naší Galaxie, tj. oblastí bohatých na hvězdy za účelem zaregistrování úkazu tzv. gravitační mikročočky. Tento jev se očekává, když hvězda nebo planeta přechází přesně před jinou (vzdálenou) hvězdou. Přecházející (nepozorovatelné) těleso svojí gravitací ovlivní světlo vzdálené hvězdy, což vede k jejímu krátkodobému zjasnění.

Druhá skupina astronomů zaměřená na pozorování projevů gravitačních mikročoček s názvem Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) přispěla k těmto objevům na základě pozorování pomocí dalekohledu o průměru 1,3 m, který se nachází v Chile.

Zdroj: http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=33587

autor: František Martinek