Mají planety zemského typu kruhové dráhy nebo jsou mezi peklem a ledem?

Planetární systém v představách malíře. Credit: NASA
Planetární systém v představách malíře. Credit: NASA
www.novedalekohledy.cz

Na obyvatelné exoplanety máme řádu kritérii. Jedním z nich je kruhová dráha. Je to běžný nebo naopak vzácný jev?

Planety se ve Sluneční soustavě obíhají kolem Slunce po eliptické dráze, která je ale velmi podobná dráze kruhové. Pokud se tedy na Zemi střídají roční období, je to kvůli sklonu zemské osy a ne kvůli tomu, že jsme v létě Slunci blíže – platí totiž pravý opak.

U exoplanet tomu tak ale není. Alespoň ne u těch obřích. Ty se často pohybují po značně protáhlých drahách s velkou excentricitou. Rekordmanem bude zřejmě HD 80606 b s výstředností přes 0,9.

V případě potenciálně obyvatelných planet to může být velký problém. Pokud by se planeta pohybovala po protáhlé dráze, dostávala by se mimo obyvatelnou zónu, takže by po část roku byla na povrchu mnohem vyšší nebo naopak nižší teplota.

Astronomové se v nové studii podívali na zoubek planetám, které jsou podobné té naší. Bohužel to znamená, že jsou tak malé, že je nelze prozkoumat měřením radiálních rychlostí a z tranzitů výstřednost moc nevyčtete. Nebo ano?

Kepler pozoruje nejen tranzity, ale je to také výkonný vesmírný seismolog. Díky přesným světelným křivkám mohou astronomové analyzovat hvězdnou seismologii, která přináší informace o stáří či hustotě hvězdy. Když už máme poloměr a hustotu hvězdy a to vše díky Keplerovi, tak nelze nezavolat na pomoc Keplerovy zákony.

Pak už stačí jen spočítat ze zákonů, jak dlouho by měl trvat tranzit dané planety. Pokud se planeta pohybuje po kruhové dráze, její rychlost se mění, ale jen nepatrně. Naopak u planety na eliptické dráze tomu tak nebude. Dobře je to vidět u komet. Ty mají protáhlou oběžnou dráhu, a čím více se přibližují ke Slunci, tím jsou rychlejší.

Pokud je tedy dráha planety eliptická, bude tranzit delší nebo naopak kratší. Vědci analyzovali tranzity 74 planet u 28 hvězd a zjistili, že jejich dráhy jsou téměř kruhové. Jak ale pro MIT dodává David Kiping, který není autorem studie, je to poměrně malý vzorek na vyřknutí konečného závěru.

Zdroj: Eccentricity from transit photometry: small planets in Kepler multi-planet systems have low eccentricities