Jak vznikají pekelné země u cizích hvězd?

Exoplaneta s krátkou oběžnou dobou v představách malíře. Credit: NASA
Exoplaneta s krátkou oběžnou dobou v představách malíře. Credit: NASA

Jednou z velmi fascinujících kategorií exoplanet jsou světy podobné svou velikostí nebo hmotností Zemi, ale s oběžnou dobou jen v řádu hodin. Jak tyto planety vznikají?

Prvními objevenými exoplanetami byli horcí jupiteři. Dnes víme, že vznikají dál od svých hvězd a poté migrují – ať už vlivem interakce s diskem nebo kvůli gravitačnímu vlivu dalšího tělesa (planety, hvězdy).


V poslední době ale objevujeme planety o velikosti Země, které mají oběžnou dobu jen několika hodin. Planety se označují jako Ultra-short-period planets (USP) a můžeme si je definovat jako planety o poloměru menším než 2 Země a oběžnou dobou kratší než 1 den.

Mezi tyto planety patří například CoRoT-7b, Kepler-10b, 55 Cnc e a Kepler-78b.

Existuje teorie, že se jedná o bývalé horké jupitery, kteří se k hvězdě přiblížili tak blízko, že postupně přišli o svou atmosféru a zůstalo jen obnažené jádro.

Nedávno se objevila studie, která se snažila tuto teorii podpořit nebo vyvrátit zajímavou oklikou.

Horké jupitery objevujeme u hvězd s vyšší metalicitou – jsou bohatší na prvky těžší než hélium. Nemusí to být náhoda. Metalicita závisí na složení mlhoviny, ze které hvězda i planety vznikly a horcí jupiteři možná ke svému vzniku potřebují více kovů.

Pokud tomu tak je, pak bychom měli exoplanety podobné Zemi s ultrakrátkou dobou oběhu objevovat také u hvězd s vyšší metalicitou.

Autoři si vzali na paškál tři druhy hvězd:

  • 64 hvězd s planetami s ultrakrátkou dobou oběhu (kratší než den a menší než 2 Země)
  • 23 hvězd s horkými jupitery (větší než 4 Země a s oběžnou dobou kratší než 10 dní)
  • 243 hvězd s planetami s krátkou oběžnou dobou (mezi 2 a 4 poloměry Země a oběžnou dobou mezi 1 a 10 dny)

Poté se podívali na distribuci kovů u mateřských hvězd na základě spektrálních pozorování Keckova dalekohledu.

Z výsledku vyplynulo, že hvězdy, které hostí planety s ultrakrátkou dobou oběhu nemají stejnou distribuci kovů jako hvězdy s horkými jupitery. Hvězdy, okolo kterých obíhají horcí jupiteři, obsahují mnohem více kovů.

Rozdíl mezi obsahem kovů u hvězd s ultrakrátkou dobou oběhu a hvězd s planetami s krátkou dobou oběhu je minimální.

Výsledky tedy velmi silně naznačují, že většina planet s ultrakrátkou oběžnou dobou nejsou obnažená jádra horkých jupiterů.

Neznamená to ale, že původní teorie je zcela špatná. Může se jednat o obnažená jádra planet podobných spíše Neptunu.

Zdroj: Absence of a Metallicity Effect for Ultra-short-period Planets

www.novedalekohledy.cz