Nová studie: Něco jako Super-Země prostě neexistuje

www.novedalekohledy.cz
Rozdíl mezi Zemí a super-Zemí. Ty si podle všeho udržely svou vodíkovou atmosféru. Credit: H. LammerRozdíl mezi Zemí a super-Zemí. Ty si podle všeho udržely svou vodíkovou atmosféru. Credit: H. Lammer
Rozdíl mezi Zemí a super-Zemí. Ty si podle všeho udržely svou vodíkovou atmosféru. Credit: H. Lammer

Super-Země se staly fenoménem poslední doby, rakouský vědec Helmut Lammer je ovšem vidí značně skepticky.

Super-Země… kategorie exoplanet, která spatřila světlo světa v jedné dávné studii a dodnes nebyla jednotně definována. Obvykle se předpokládá, že super-Země mají hmotnost do 10 Zemí, dolní mez je však vždy stanovena libovůli autora.

Poměrně hodně super-Zemí nacházíme u červených trpaslíků i jiných hvězd. Na rozdíl třeba od horkých Jupiterů se nezdá, že bychom mohli vysoký počet objevů těchto těles hodit na vrub observačnímu zkreslení. Data z Keplera hovoří jasně, super-Země a zejména Neptuni tvoří většinu exoplanet v Galaxii.

Helmut Lammer z Rakouské akademie věd ve své nové studii předpokládá, že rozdíl mezi Neptuny a super-Zeměmi je mnohem menší, než se dosud myslelo. Když se řekne super-Země, většina lidí ale třeba i kreslířů, jejichž obrázky vídáme v tiskových zprávách, si takový svět představí jako poněkud větší a hmotnější verzi naší planety. Tedy kamenný svět s nějakou atmosférou z důvěrně známých plynů.

Nové modely však hovoří značně skepticky. Spíše než super-Země bychom tato tělesa měli nazývat mini-Neptuny, jsou totiž více podobné Neptunu než naší rodné hroudě. Dominantní složkou atmosféry takových exoplanet bude podle simulací vodík.

Lammer a jeho kolegové simulovali záření, dopadající na některé známé super-Země, které obíhají velmi blízko hvězd Kepler-11, GJ 1214 a 55 Cnc. Ve všech případech se jedná o tranzitující exoplanety, takže máme podrobnou představu o jejich hmotnosti i velikosti. Díky tomu si můžeme alespoň rámcově udělat představu o jejich složení. Zřejmě se jedná o kamenné světy s atmosférou, ve které hraje důležitou roli vodík. Konec konců v případě GJ 1214 b to není jen teorie, ale pozorovaná skutečnost (viz náš článek).

Nové modely ukazují, že ultrafialové záření z mateřské hvězdy ohřívá atmosféru planety, která je díky tomu nafouknuta do vzdálenosti několika planetárních poloměrů. Dochází sice k úniku části atmosféry do kosmického prostoru, většina planet si však svou atmosférou po celou dobu existence uchová. Úbytek atmosféry je prý o několik řádů nižší, než jsme zvyklí u některých horkých Jupiterů (např. HD 209458 b).

Exoplaneta GJ 1214 b v představách malíře. Credit: ESO
Exoplaneta GJ 1214 b v představách malíře. Credit: ESO

Vodíkovou atmosféru, „vysátou“ z původní mlhoviny, z níž planety vznikají, mají mimochodem na svém počátku také planety zemského typu. Postupem času ji však ztrácí, což nemusí být případ super-Zemí. Jestli si simulované planety, obíhající blízko svých hvězd, dokáží udržet původní vodíkovou obálku po delší dobu nebo dokonce trvale, pak v případě vzdálenějších super-Zemí v obyvatelné oblasti bude vodíková atmosféra ještě stabilnější.

Zdroje: sciencedaily.comProbing the blow-off criteria of hydrogen-rich ‘super-Earths’