První planetární soustava u dvou sluncí

Necelý rok po oznámení objevu první cirkumbinární exoplanety (tj. obíhající kolem dvou sluncí) Kepler-16b, přichází nyní NASA na základě dat z družice Kepler s ohlášením objevu první planetární soustavy (dvě tranzitující planety), jejíž planety obíhají kolem dvojice hvězd – zkrátka kolem dvou sluncí. Tato planetární soustava je od nás vzdálena 4 900 světelných roků a nachází se v souhvězdí Labutě.

Nový objev potvrzuje, že i více než jen jedna planeta může vzniknout a setrvat v drsném království dvojhvězdy a názorně ukazuje na rozmanitost planetárních soustav v naší Galaxii.

Astronomové objevili dvě planety obíhající kolem dvojhvězdy Kepler-47. Při pohledu ze Země se dvojice hvězd vzájemně zakrývá v periodě 7,5 dne, což je doba, za kterou navzájem oběhnou kolem sebe. Jedna z hvězd se velice podobá našemu Slunci. Její hmotnost je o 4 % větší, průměr o 4 % menší a vzhledem k tomu, že je nepatrně chladnější (asi o 140 stupňů), vyzařuje o 16 % méně energie než Slunce.

Kolem jasnější hvězdy obíhá ve vzdálenosti 12,5 miliónu km malý hvězdný průvodce – malá trpasličí hvězda. Její průměr je pouhých 0,35 průměru Slunce, hmotnost 0,36 hmotnosti Slunce a její svítivost (vzhledem k teplotě 3360 K) dosahuje pouze 1,5 % svítivosti Slunce.

Na rozdíl od soustav, kde planety obíhají kolem jedné hvězdy, planety v cirkumbinárních soustavách přecházejí při pohledu ze Země (tranzitují) před hvězdami – čímž periodicky blokují část jejich záření – které neustále mění svoji polohu v důsledku oběhu kolem společného těžiště.

Planeta Kepler-47b oběhne kolem dvojhvězdy za 49,5 dne, poloměr její oběžné dráhy je 44 miliónů km. Přestože ji nemůžeme pozorovat přímo, je zřejmé, že se jedná o horkou planetu, v jejíž atmosféře dochází k rozkladu metanu, což vede k vytvoření vrstvy husté mlhy zakrývající povrch planety. Její průměr 3krát převyšuje velikost Země.

Vzdálenější planeta s označením Kepler-47c obíhá kolem mateřské dvojhvězdy ve vzdálenosti 148 miliónů km (podobně jako Země kolem Slunce), přičemž jeden oběh vykoná za 303,2 dne. Její dráha leží uvnitř tzv. obyvatelné zóny (habitable zone). Tak astronomové nazývají oblast v okolí mateřské hvězdy (v tomto případě dvojhvězdy), v níž na povrchu přítomné planety mohou existovat vhodné podmínky pro výskyt vody v kapalném skupenství. Zatímco samotná planeta není v tomto případě s největší pravděpodobností vhodná pro život (jedná se o plynného obra, který je o něco větší než planeta Neptun – 4,6 průměru Země – s rozsáhlými oblaky vodní páry), mohou kolem ní obíhat měsíce, na nichž by mohly být příznivější podmínky, snad vhodné pro život.

„Na rozdíl od našeho Slunce se většina hvězd ve vesmíru nachází ve dvojhvězdách – gravitačně vázaných systémech dvou, případně více hvězd – v nichž jednotlivé složky obíhají navzájem kolem sebe. Astronomy dlouho trápila otázka: mohou mít takovéto systémy vlastní planetární soustavy? Družice Kepler potvrdila, že ano,“ říká William Borucki (NASA's Ames Research Center, Moffett Field, Kalifornie). „Při našem pátrání po obyvatelných planetách jsme objevili více exoplanet, které by mohly být obdařeny životem.“

Při hledání tranzitujících planet vycházel vědecký tým z databáze kosmické observatoře Kepler, která provádí měření poklesů jasnosti způsobených přítomností planet, u více než 150 000 hvězd. Dodatečná spektroskopická pozorování pomocí pozemních dalekohledů na McDonald Observatory (University of Texas, Austin) pomohla astronomům specifikovat charakteristiky jednotlivých hvězd.

„Zjištění přítomnosti plnohodnotné planetární soustavy u hvězdy Kepler-47 je úžasným objevem,“ říká Greg Laughlin, profesor astrofyziky a planetologie na University of California, Santa Cruz. „Tyto planety jsou velmi odlišné od současných představ vzniku planetárních soustav a domnívám se, že teoretikové včetně mne se musí vrátit zpět k počítačům a pokusit se zdokonalit naše představy o procesech, které vedou ke vzniku planet z prachoplynných disků v okolí dvojhvězd.“

Zdroj: http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepler-47.html a http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/kepler47bc/

autor: František Martinek