Credit: NASA, ESA, and A. Simon (Goddard Space Flight Center)
Credit: NASA, ESA, and A. Simon (Goddard Space Flight Center)

Většina tranzitujících exoplanet má poměrně krátkou oběžnou dobu. Metoda je zkrátka na podobné exoplanety citlivější a to jak z praktického hlediska, tak také z toho teoretického – pravděpodobnost tranzitu totiž s rostoucí vzdáleností od hvězdy klesá.

Každý objev tranzitující planety s oběžnou dobou v řádu větších stovek dní má tedy velmi vysokou hodnotu. Kepler-167e je z určitých důvodů ještě cennější.

Planeta obíhá okolo své hvězdy ve vzdálenosti 1,9 AU s periodou 1071 dnů. Její poloměr je srovnatelný s Jupiterem. Planeta se pohybuje za sněžnou čárou, což znamená v oblasti, kde při vzniku planetárního systému bylo dost chladno na to, aby se tam voda držela ve formě ledu.

Kepler během své primární mise stihl pozorovat dva tranzity planety, což tak akorát stačilo na určení její oběžné doby.

Bez TTV

Vědci se na planetu podívali znovu kosmickým dalekohledem Spitzer. Mateřskou hvězdu pozoroval po dobu 10 hodin v polovině prosince 2018 a zachytil část tranzitu.

Přibližně polovina exoplanet s delší oběžnou dobou, které Kepler objevil, má poměrně výrazné TTV od 2 do 40 hodin. TTV jsou změny v časech tranzitů. Jednoduše řečeno k tranzitům nedochází pravidelně kvůli gravitačnímu vlivu nějakého dalšího hmotného tělesa.

Za normálních okolností jsou TTV vítaným efektem, protože umožňují najít planety, které netranzitují, nebo změřit hmotnosti planet v systému. V extrémním případě dokonce objevit exoměsíce.

Všechno zlé je k něčemu dobré, ale bohužel to funguje také obráceně. Výrazné TTV (desítky hodin) u planet s delší oběžnou dobou velmi znesnadňují určení přesných termínů dalších tranzitů.

Proč je to problém? Představte si, že chcete na Kepler-167 namířit Hubblův dalekohled. Tranzit Kepler-167e trvá 16 hodin. Pozorovat musíte už chvíli před a chvíli po tranzitu. Celkem tedy 18 hodin. Už jen žádat takovou dlouhou dobu na Hubblovu dalekohledu chce slušnou odvahu. Pošlete k dalekohledu příkazy a… a nic. Tranzit totiž kvůli TTV nastal třeba o 20 hodin dříve.

V případě Kepler-167e naštěstí k TTV nedochází, nebo určitě ne výrazným. Vědci tak mohli spočítat termíny dalších tranzitů v letech 2021, 2024, 2027 a 2030 s odchylkou maximálně 6 minut! To je hodně dobré a Kepler-167e tak může být vhodným cílem pro průzkum atmosféry dalekohledem Jamese Webba. Očekává se, že by JWST mohl v atmosféře planety detekovat vodu, metan či amoniak.

Kepler-167e sice ve skutečnosti obíhá podstatně blíže své mateřské hvězdě než Jupiter, ale mateřská hvězda je chladnější a menší než Slunce. Rovnovážná teplota planety se tak odhaduje na 131 Kelvinů, což je jen o 20 Kelvinů více než u Jupiteru.

Kepler-167 není v systému sám. Okolo hvězdy obíhají ještě nejméně tři další planety s oběžnými dobami 4, 7 a 21 dní.

Zdroj: Spitzer Detection of the Transiting Jupiter-analog Exoplanet Kepler-167e