Může Kepler objevit i obyvatelné exoplanety, které nevidí?

Exoplaneta zemského typu v představách malíře. Credit: NASA, JPL
Exoplaneta zemského typu v představách malíře. Credit: NASA, JPL

Kosmický dalekohled Kepler hledá exoplanety metodu tranzitní fotometrie. V jeho síti tak uvízne pouze taková planeta, která z našeho pohledu přechází před svou hvězdou. Pravděpodobnost, že planeta bude tranzitovat je však velice malá. Lovce cizích světů to příliš netrápí. Hlavním úkolem Keplera není ani tak nalezení konkrétních planet, jako spíše zjištění jejich počtu v Galaxii a u konkrétních typů hvězd. Může ale Kepler nalézt obyvatelnou planetu, která před svou hvězdou nepřechází?

 


Už jsme několikrát zmínili metodu časování tranzitů (TTV), která vychází z toho, že případné dvě planety se vzájemně gravitačně ovlivňují, takže pokud alespoň jedna z nich přechází před svou hvězdou, můžeme u ní pozorovat zpožďování tranzitů.

 

Nader Haghighipour a Sabrina Kirste provedli simulaci, ve které se snažili zjistit, zda by bylo možné z dat Keplera objevit pomoci TTV i netranzitující exoplanetu zemského typu v obyvatelné oblasti. Autoři se při svých úvahách drželi při zemi a zvolili takové vstupní parametry, aby simulace vůbec měla nějaký smysl.

 

Obecně se dá říci, že nejmenší možná detekovatelná amplituda TTV závisí na mnoha parametrech jako je velikost hvězdy, hloubka tranzitu (pokles jasnosti hvězdy), délka tranzitu a počet pozorovaných tranzitů. Pro potřeby simulace si tak autoři zvolili následující zadání: máme zde červeného případně oranžového trpaslíka o hmotnosti 0,25 až 0,7 Slunce, okolo kterého obíhá planeta o hmotnosti 0,1 až 3 Jupiterů. Tato hypotetická planeta vykonává tranzity, které jsme schopni pozorovat.

 

Podle výsledků simulace by Kepler měl být schopen změřit amplitudy TTV okolo 20 sekund, které vyvolává existence planety o hmotnosti 3 až 10 Zemí v obyvatelné oblasti.

 

Ze simulace vychází jako nejlepší scénář existence hmotnější tranzitující exoplanety na vnitřní dráze a přítomnost menší netranzitující planety na dráze vnější.

 

Samozřejmě se nabízí otázka, zda existence takového páru je vůbec reálná. Dnešní teorie příliš nepředpokládají existenci velmi hmotné planety u méně hmotných hvězd. V úvahách tak musíme brát hmotnost tranzitující exoplanety spíše v řádu desetin Jupiteru. Taková planeta by při své migraci mohla s sebou vzít i kamennou exoplanetu. Obě planety by pak okolo svého slunce obíhaly v rezonanci (oběžné doby by byly v poměru celých čísel).

 

Zdroj: On the Detection of (Habitable) Super-Earths Around Low-Mass Stars Using Kepler and Transit Timing Variation Method

 

 

www.novedalekohledy.cz