Kepler-56 aneb jaké nářadí je potřeba k naklopení planetární soustavy?

Nakloněný systém Kepler-56. Credit: NASA GSFC/Ames/D Huber
Nakloněný systém Kepler-56. Credit: NASA GSFC/Ames/D Huber
www.novedalekohledy.cz

Nakloněné dráhy planet jsou velkým tématem výzkumu exoplanet. Ukazuje to, že vznik planetárních systémů je slušná divočina.

Sluneční soustava je nudná. Naštěstí. Všude je daleko a nic se tu neděje. Ale zdání klame. Měsíc je výsledkem dávné obří kolize mladé Země s tělesem o velikosti Marsu. A to je jen jeden příklad. Vznik planetárních soustav není jen poklidné shlukování částeček. Je to slušná divočina.

Interakce mezi planetami mohou vést k tomu, že je jedna z planet vyhozena ven (možná se to stalo i ve Sluneční soustavě). Může to ale vést také ke změně sklonu roviny dráhy planety nebo planet.

Připomeňme, že planety vznikají z disku prachu a plynu. Z disku… tedy roviny oběžných drah by měly být zhruba stejné jako rovina rovníku hvězdy. Ale není tomu tak vždy.

Hodně zajímavý je systém Kepler-108. Dvě planety s oběžnými dobami 49 a 190 dní mají vzájemně hodně skloněné dráhy – možná až o 60 stupňů! Podobných systémů známe několik – třeba Upsilon Andromedae A.

Jeden z autorů studie o Kepler-108 je spoluautorem studie o systému Kepler-56. U něj je situace odlišná. Už před několika lety byly u hvězdy Kepler-56 objeveny dvě exoplanety s oběžnými dobami 10,5 a 21,4 dní. Roviny obou planet jsou přibližně shodné (rozdíl bude menší než 10 stupňů) ale obě dráhy jsou skloněné nejméně o 45 stupňů vůči rovníku hvězdy.

Co dráhy planet naklonilo? Zřejmě interakce s jinými vnějšími planetami. Autoři provedli simulace, do kterých zahrnuli dvě vnější planety. Významnou roli by v takovém případě hrála jen jedna z vnějších planet. Ta by sice dráhy obou planet sklonila tak, jak je pozorováno, ale vzájemný sklon drah obou planet by byl asi 20 stupňů. Takže tahle to asi nebylo.

Mnohem lépe dopadly simulace se třemi vnějšími obřími planetami podobnými Jupiteru. V takovém případě by v systému zůstaly dvě objevené planety („b“ a „c“) s nakloněnými drahami a dvě vnější planety. Dřívější pozorování ukazují zatím pouze na existenci jedné další planety „d“ ale ani existenci čtvrté vzdálenější planety nelze vyloučit.

Ukazuje se, že nakloněné dráhy nemusí být ve vesmíru zase tak netypické. Příčinou přitom nemusí být jen planetární rozptyl (vliv dalších planet) či hvězdného průvodce mateřské hvězdy. Nakloněn může být celý protoplanetární disk.

Existuje dokonce nová teorie, že údajná planeta Devět naklonila podobně o pár stupňů dráhy ostatních planet Sluneční soustavy.

Zdroj: Outer-planet scattering can gently tilt an inner planetary system