Co se musí stát, aby se z planety stala kometa?

www.novedalekohledy.cz
Povrch exoplanety v představách malíře. Credit: NASA
Povrch exoplanety v představách malíře. Credit: NASA

Astronomové studují „planetární komety“.

Letíme vesmírem, Slunce je stále větší a větší. Pod zadnicí máme špinavou ledovou kouli ale také časovanou bombu. Jakmile se přiblížíme k ohnivé náruči mocné hvězdy, začne se dříve poklidný povrch měnit v minové pole. Tuny prachu a plynu se uvolňují z povrchu. Vítejte na kometě!

Mezi kometami a planetami není dost možná tak velký rozdíl, jak bychom si mysleli. Dříve platilo, že komety jsou rebelky, které se pohybují po eliptických drahách a zcela ignorují rovinu ekliptiky. Pak jsme ale začali nacházet exoplanety, které se dopouštějí téhož. Obíhají kolem svých hvězd po protáhlých drahách nebo se značným sklonem vůči rovině rovníku své hvězdy.

Dokonce ani pověstné chvosty nemusí být pro planety nepředstavitelným tabu. Je to zhruba dva roky, co jsme psali o objevu velmi zajímavé planety u hvězdy KIC 12557548. Díky Kepler patrně objevil planetu, která je zahalena do oblaka prachu a postupně se rozpadá.

Nyní přichází vědci z objevem další podobné „kometární exoplanety“  s pěkně kulatým označením KOI-2700 b a oběžnou dobou necelých 22 hodin. Mateřská hvězda je podobně jako u předchozího úlovku chladnější (4 400 K) a menší (60%) ve srovnání se Sluncem.

Pokud si vyneseme jasnost mateřské hvězdy do grafu, zjistíme znatelné periodické poklesy jasnosti. To může mít řadu příčin, ale asi není těžké uhádnout, že v tomto případě je na vině planeta. Světelná křivka je však u KOI-2700 hodně podivná. Jako kdyby se jasnost hvězdy po přechodu planety vracela jen velmi nerada do původního stavu. Trvá ji to asi čtvrtinu odhadované oběžné doby planety. Kromě nesymetrie zjistil Kepler v průběhu své mise postupný pokles hloubky tranzitu planety.

Jak je planeta velká, je obtížné zjistit. Podle astronomů pozorujeme malý objekt, který za sebou tahá chvost prachu…stejně jako kometa. Jen ta oběžná doba a dráha je trochu jiná.

Podobné „kometární planety“ nemusí být zcela vzácné. Co se ale všechno musí přihodit, aby se z planety stala „kometa“? Jen blízkost k hvězdě nestačí.

Nesymetrická světelná křivka kandidáta KOI-2700 b. Credit: Rappaport et al.
Nesymetrická světelná křivka kandidáta KOI-2700 b. Credit: Rappaport et al.

Podle teoretiků musí být splněno několik podmínek. Mezi ně patří rovnovážná teplota kolem 2 000 K a efektivní hvězdný vítr. Povrch podobné planety je tekutý jako láva, hvězdný vítr ho ale odfoukává do kosmického prostoru, kde kondenzuje do podoby prachových zrn.

Dopadla by podobně Země, kdybychom ji popostrčili do potřebné vzdálenosti? Nikoliv. Planeta musí být malá a mít tedy nízkou gravitaci, aby z ní mohl materiál unikat do kosmického prostoru. Skutečné planety (jádra) KIC 12557548 b a KOI-2700 b budou menší a méně hmotné než Merkur, možná i menší nebo podobná Měsíci. Astronomové odhadují jejich hmotnosti na setiny Země a poloměr na zhruba třetinu naší planety.

Právě z důvodu hmotnostní podmínky podobný osud nepotkal jiné pekelné světy jako je například Kepler-10 b.

Je potřeba si také uvědomit, že k vytvoření chvostu dochází pouze působením záření a nikoliv slapových sil. Aby se planeta rozpadla díky slapovým silám, musela by pokořit tzv. Rocheovou mez, která kromě vzdálenosti závisí také na hustotě obou těles.

Zdroj: KOI-2700b – A Planet Candidate With Dusty Effluents on a 22-Hour Orbit