Máme definici exoplanety? Astronom přišel s planetární břitvou

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

Ono se to samozřejmě nejmenuje planetární břitva, ale pracovně jsem si to tak nazval. Mladý astronom vymyslel klíč k definici planety. Klíč, který možná funguje v celém vesmíru.

V roce 2006 se Praze po trochu chaotickém jednání Mezinárodní astronomické unie zavedla definice planety. Pluto z klubu planet vypadlo a vznikly některé nové kategorie – třeba trpasličí planeta. Jedním z problémů definice planety je, že nefunguje mimo Sluneční soustavu. Už jen z toho důvodu, že se přímo v definici píše, že planeta musí obíhat okolo Slunce.

Ale vraťme se ještě  zpět. Planeta je trochu zjednodušeně řečeno objekt, který a) obíhá okolo Slunce, b) má přibližně kulovitý tvar, c) není měsícem a d) vyčistil své okolí. Pluto například své okolí nevyčistilo, za dráhou Neptunu je více těles a Pluto není ve svém okolí hmotnostně dominantní.

V případě exoplanety nastupuje řada dalších problémů a to z velké části spíše terminologických než astronomických. Budeme třeba za planetu považovat objekt planetární hmotnosti u pulsarů? Nebo bludnou planetu?

Jean-Luc Margot se pokusil navrhnout obecnou definici planety, která by fungovala také u exoplanet. Jeho definice, která je samozřejmě jen návrhem a musela by být schválena Mezinárodní astronomickou unii, vychází trochu z té pražské.

Jedním z problémů je určení, zda je exoplaneta ve svém okolí skutečně dominantní. Margot přichází se vzorcem, který to má určit pouze na základě hmotnosti planety, hmotnosti hvězdy a velké poloosy dráhy.

To jsou údaje, které známe u většiny exoplanety – analýza ukázala, že dokonce u 99 % všech exoplanet. Problém může být zejména u malých tranzitujících exoplanet, u kterých nelze odhadnout hmotnost měřením radiálních rychlostí.

Margotův vzorec pro systém s jednou hvězdou zní:

vzorec1

Vysvětlení:

vzorec2

Exoplanetou by pak podle definice bylo těleso, které:

  • Obíhá okolo hvězdy nebo hvězdného pozůstatku (planeta u pulsaru tedy ano, bludná planeta ne)
  • Splňuje rovnici výše, kdy hmotnost planety / hmotnost Země je větší než pravá strana rovnice.
  • Má hmotnost menší než 13 Jupiterů.

Samozřejmě zde je několik problémů. Limit 13 Jupiterů, který je potřebný pro spalování deuteria a tedy teoreticky rozděluje planety a hnědé trpaslíky, je dlouhodobě trochu kontroverzní. Navíc měření radiálních rychlostí dává obvykle pouze dolní odhad hmotnosti.

Zdroj: A Quantitative Criterion for Defining Planets