Na Havaji probíhá tradiční Kongres Americké astronomické společnosti, na kterém je prezentována řada nových objevů. Exoplanety v tomto ohledu nejsou už řadu let výjimkou.

Emily Gilbert a její tým oznámil objev planetárního systému u hvězdy TOI-700. Okolo červeného trpaslíka o hmotnosti a velikosti asi 40 % Slunce obíhají tři planety. Nejvzdálenější z nich TOI-700 d se nachází v konzervativní obyvatelné zóně. Planeta je jen o 20 % větší než Země a okolo hvězdy oběhne jednou za 37 dnů. Od mateřské hvězdy dostává asi 86 % záření, které dostává Země od Slunce.

Vnitřní dvě planety se nachází už mimo obyvatelnou zónu. TOI-700 c je mini-neptunem o poloměru 2,6 Země a oběžnou dobou 16 dní. Ještě blíže obíhá s periodou 10 dnů planeta TOI-700 b. Její velikost by měla být podobná Zemi.

Planetární systém TOI-700. Credit: NASA

TOI-700 se nachází ve vzdálenosti 101,5 světelných let od Země v souhvězdí Mečouna. Na obloze bychom ji na jižní polokouli našli pouhé 3 stupně od pólu ekliptiky. Je to oblast, kterou TESS pozorovala nepřetržitě po dobu jednoho roku ve všech 13 sektorech (nyní pozoruje severní polokouli). Samotná hvězda ale byla pozorována jen v 11 sektorech. V sektorech 2 a 12 se totiž nacházela přímo v mezeře mezi detektory.

Pozoroval i Spitzer

Existenci planety TOI-700 d potvrdilo v samostatné studii pozorování kosmického dalekohledu Spitzer, který za pár dní ukončí svou musi. Vědci navíc odhadli, že pohyb planety způsobí amplitudu výchylky radiálních rychlostí asi 80 cm/s, což by s pomyslnýma odřenýma ušima mohlo být v dosahu spektrografu ESPRESSO na VLT. Možná se tak dočkáme i změření hmotnosti planety, což by byl průlom. U menších potenciálně obyvatelných planet, které byly objeveny tranzitní metodou, známe sice jejich velikost ale ne hmotnost. Může za to jejich malá hmotnost ale také dost často vzdálenost mateřské hvězdy od nás (nižší jasnost hvězdy měření stěžuje). TESS nyní nachází planety u blízkých a relativně jasných hvězd. Podle modelů složení planet se předpokládá, že TOI-700 d bude mít hmotnost asi 1,7 Země.

TESS bude pozorovat hvězdu opět v rámci prodloužené mise, která začne letos v létě. Vědci tak budou moci upřesnit parametry tří objevených planet a také hledat případné další vzdálenější planety v systému.

Složení atmosféry neznáme

Pozice na obloze také znamená, že TOI-700 bude v dobrém dosahu Kosmického dalekohledu Jamese Webbba (JWST), který dokáže prozkoumat atmosféry planety. Nejlukrativnější planeta TOI-700 d je ale velmi malá a pro JWST bude představovat tvrdý oříšek. Už jsme v minulosti několikrát psali, že u menších planet bude potřeba pro charakterizaci atmosféry pozorovat desítky tranzitů. Prostřední planeta c, která mini-neptunem, bude pro JWST snadnějším cílem.

Pokud nebudeme moci pozorovat atmosféru planety, nebudeme samozřejmě znát její složení, což výrazně komplikuje jakékoliv diskuse o teplotě na povrchu – o možnostech života ani nemluvě.

Vědci už v samostatné studii atmosféru alespoň modelovali. Kromě různých typů a složení atmosféry zahrnuli do simulací také typ povrchu (vodní planeta, pevný povrch). TOI-700 d vypadá jako poměrně robustní svět. Pro mnoho typů atmosfér vychází teploty vhodné k životu. TOI-700 d je dokonce v mnoha ohledech z hlediska podmínek k životu vhodnějším světem než TRAPPIST-1 e nebo Proxima b.

Pokud by měla planeta například složení současné zemské atmosféry a šlo o vodní svět, byla by teplota na jejím povrchu asi -27 °C a přibližně 3/4 povrchu by byly zmrzlé. Přesto by se v některých částech planety měla nacházet voda v kapalném skupenství. V případě pevného povrchu by byla teplota na planetě okolo -40 °C. Příznivější teploty pak vychází pro atmosféry s větším podílem oxidu uhličitého a metanu. Teplota se u nich dostává i nad bod mrazu.

Zdroj: The First Habitable Zone Earth-sized Planet from TESS. III: Climate States and Characterization Prospects for TOI-700 d