Fake Densities: Jak se při měření hustoty planet nenapálit

Foto: NASA/JPL-Caltech
Foto: NASA/JPL-Caltech

Na internetu je sice spousta kreseb exoplanet, ale o tom, jak to vypadá na jejich povrchu ve skutečnosti, nevíme vůbec nic. Základním vodítkem může být hustota. Pokud ji znáte, můžete diskutovat o možných složeních planety.

K vypočtení hustoty potřebujete hmotnost, kterou získáte měřením radiálních rychlostí a poloměr dodaný pozorováním tranzitů. Co když je ale poloměr úplně špatně? Astronomy straší binární soustavy.


Měříte pokles jasnosti hvězdy způsobený tranzitem planety, který může být v řádu desetin procent až menších jednotek procent. Na obloze sice vidíte jen jednu hvězdu, ale ve skutečnosti jsou tam dvě – jedná se o dvojhvězdu, dvě hvězdy obíhají okolo sebe.

Dalekohled měří kombinované světlo obou hvězd. Jenomže planeta tranzituje jen před jednou z nich. Pokud o druhé hvězdě nevíte, máte problém. Z pozorování tranzitu dostanete úplně špatný poloměr planety.

Klíčové je, okolo jaké hvězdy planeta obíhá. Pokud okolo jasnější, může být rozdíl relativně malý. Pokud jsou obě hvězdy přibližně stejně velké, může být planeta ve skutečnosti o 40 % větší. V případě hustoty vám to pak udělá z mini Neptunu kamenný svět.

Když ale planeta obíhá okolo méně jasné hvězdy, může být skutečný poloměr planety i několikrát větší.

V nové studii se astronomové podívali na 29 planet, které Kepler objevil u 15 hvězd. Výběr hvězd nebyl náhodný. Všechny jsou totiž součástí binárního systému, přičemž vzdálenost obou hvězd na obloze je menší než 2 obloukové vteřiny.

U 14 planet mohou vyloučit, že obíhají méně jasnou hvězdu. Zbývajících 15 planet v sedmi systémech obíhá buď okolo jasnější nebo méně jasné hvězdy. Pro pět těchto planet by byl pokles hustoty podstatný dokonce i tehdy, pokud by obíhali větší hvězdu, protože společník má téměř stejnou jasnost.

Studie může být varováním, že po objevu planety je potřeba důkladného následného pozorování k určení, okolo jaké z hvězd planeta obíhá.

Zdroje: The Densities of Planets in Multiple Stellar SystemsNASA