Planetární systém u hvězdy Kepler-11 v představách malíře.
Planetární systém u hvězdy Kepler-11 v představách malíře.

Na některých webech se objevily informace, že jedna z nových a potvrzených exoplanet, které objevil Kepler, obíhá v obyvatelné oblasti. Má se jednat o exoplanetu Kepler-11 g. O objevu tohoto početného planetárního systému jsme vás už informovali v úterý (viz článek). Exoplaneta, která obíhá v obyvatelné oblasti, může mít na svém povrchu teoreticky podmínky k udržení vody v kapalném skupenství. Samozřejmě zde jsou dvě „ale“. V prvním případě je nutné si uvědomit, že obyvatelná oblast je stanovena pouze na základě parametrů mateřské hvězdy. Teplotu na povrchu kamenné planety přitom bude silně ovlivňovat složení její atmosféry, oblačnost apod. Ve druhém případě je nutné podotknout, že přítomnost vody ani v nejmenším nezaručuje existenci života.

 

Mateřská hvězda Kepler-11 je velmi podobná našemu Slunci, takže také vzdálenost obyvatelné oblasti bude více méně stejná. Podrobněji se k tomu ještě dostaneme později. Pět ze šesti planet obíhá okolo hvězdy blíže, než obíhá Merkur ve Sluneční soustavě. V úvahu tak můžeme brát pouze exoplanetu Kepler-11 g. Její poloměr se odhaduje na 3,6 Země. Hmotnost planety není přesně známa. Tým Keplera totiž využil ke „zvážení“ planet vlastní postup. Normálně se hmotnost exoplanety zjišťuje pomoci metody měření radiálních rychlostí ze spektra hvězdy. Kepler je ale frajer a jeho data jsou velmi přesná a komplexní. Proto bylo využito tzv. časování tranzitů (v literatuře známo pod zkratkou TTV). Kepler jak známo hledá exoplanety tranzitní metodou – pozoruje vybrané hvězdy a snaží se nalézt periodické poklesy v jejich jasnostech, způsobené přechodem planety před diskem hvězdy. K tranzitům by mělo docházet v pravidelných intervalech. Pokud ale okolo hvězdy obíhá další planeta (či planety), dochází k vzájemným gravitačním interakcím mezi planetami, což se projeví v časech tranzitů drobnými odchylkami. Tyto změny dokáže tým v datech z Keplera nalézt a na jejich základě stanovit hmotnost planety. V případě soustavy Kepler-11 přitom nejde o žádné zanedbatelné odchylky. Pět planet obíhá tak blízko sebe, že odchylky v dobách tranzitů jsou přibližně 10 až 20 minut za jeden oběh.

 

Kepler-11 g ale obíhá dosti daleko od svých kolegyň, takže využít popsaný způsob „vážení“ planety nelze. Hmotnost exoplanety se proto jen odhaduje podle očekávaného složení (a tedy hustoty) na méně než 1 Jupiter.

Planetární systém u hvězdy Kepler-11 (objevitelská studie)

Exoplaneta
Kepler-11 b
Kepler-11 c
Kepler-11 d
Kepler-11 e
Kepler-11 f
Kepler-11 g
Hmotnost
4,3 Mz
13,5
6,1 Mz
8,4 Mz
2,3 Mz
< 1 Mj
Poloměr
1,97 Rz
3,15 Rz
3,43 Rz
4,52 Rz
2,61 Rz
3,66 Rz
Oběžná doba
10,3 dní
13 dní
22,7 dní
31,99 dní
46,7 dní
188,37 dní
Velká poloosa (AU)
0,091
0,106
0,159
0,194
0,25
0,462
Povrchová teplota (Kelviny)
900
833
692
617
544
400
Mz - hmotnost Země, Mj - hmotnost Jupiteru, Rj - poloměr Jupiteru, Rz - poloměr Země

 

Kepler-11 g obíhá okolo svého slunce ve vzdálenosti 0,462 AU s periodou 188 dní. Kde se ale nachází obyvatelná oblast okolo hvězdy Kepler-11? Její vnitřní hranici, která nás zajímá nyní nejvíce, nelze úplně přesně určit. Například povrchová teplota hvězdy je známá s přesností plus mínus 100 K (5680 K je střední hodnota). Poloměr hvězdy je zase znám s přesností 1,1 (± 0,1) poloměru Slunce. Pokud budeme velmi optimističtí, pak vnitřní okraj obyvatelné zóny leží ve vzdálenosti asi 0,7 AU, což je ale stále dost daleko od oběžné dráhy exoplanety Kepler-11 g. Samotný tým Keplera odhaduje „povrchovou teplotu“ exoplanety na přibližně 120°C. Jedná se patrně o ledového obra typu Neptun.

 

Více o obyvatelné zóně a jejím určení v tomto článku.