Horký jupiter. Credit: University of Warwick/Mark Garlick

Mediálním prostorem nyní rezonuje objev exoplanety NGTS-10 b. Článek o objevu vychází v odborném tisku, i když v preprintu byl od loňského roku, takže není až tak velkým překvapením.

V souvislosti s NGTS-10 b se zmiňuje její oběžná doba, která má být nejkratší. To je teoreticky pravda, ale je potřeba dodat, že to platí jen pro horké jupitery.

Vůbec první objevená exoplaneta u hvězdy hlavní posloupnosti (51 Peg b) byl horký jupiter. Do této kategorie následně v 90. letech zapadla většina dalších objevených planet, ale díky Keplerovi i dalším projektům víme, že šlo jen o naše počáteční observační zkreslení a horcí jupiteři nejsou až tak běžní.

Přesná a jednotná definice horkého jupitera neexistuje, ale obecně můžeme říct, že jde o planetu s oběžnou dobou kratší než asi 10 dní, která má hmotnost menší než zhruba 13 Jupiterů (pak už začínají hnědí trpaslíci) a větší než asi 0,1 Jupiteru.

Objevy prvních horkých jupiterů byly překvapivé, protože ze Sluneční soustavy jsme zvyklí, že obří planety obíhají dál od hvězd. Dnes už víme, že tyto světy nevznikají in situ (tedy tam, kde je objevujeme), ale dál od hvězdy a poté migrují směrem k ní.

Na hranici možného

Vše má své limity. Ostrou hranicí pro všechny planety je Rocheova mez. Pokud by se planeta dostala za ní, roztrhaly by ji slapové síly planety. Rocheova mez je závislá na velikosti hvězdy, hustotě hvězdy a hustotě planety – jinými slovy platí, že pro každou planetu bude trochu jiná.

Druhý limit se nachází dál od hvězdy než Rocheova mez a bude méně ostrý. Pokud obří planeta obíhá příliš blízko ke své hvězdě, tak postupně vlivem obrovského záření přichází o svou atmosféru.

Autoři studie spočítali, že dnes známe 337 horkých jupiterů, což je asi 8,2 % z celkového počtu exoplanet. Z 337 horkých jupiterů má pouhých 8 oběžnou dobu kratší než 1 den.

NGTS-10 b má hmotnost 2,1 Jupiteru, poloměr 1,2 Jupiteru a oběžnou dobou 18,405 hodin, což je nejkratší doba ze všech horkých jupiterů, ale ne ze všech exoplanet.

Horcí jupiteři s oběžnou dobou kratší než 1 den

ExoplanetaOběžná doba (hodin)Velká poloosa AU
NGTS-10 b18.40.014
NGTS-6 b21.10.016
WASP-18 b22.50.02
WASP-19 b18.90.016
WASP-43 b19.50.014
WASP-103 b22.20.019
KELT-16 b23.20.02
HATS-18 b20.10.017

Určit planetu s nejkratší oběžnou dobou je trochu obtížné, protože nám do hry vstupují hnědí trpaslíci, planety u pulsarů a nejistoty měření.

Teoreticky je ale rekordmanem exoplaneta K2-137 b, která okolo svého slunce oběhne za 4,3 hodin. Planeta je o něco menší než Země. Jedná se o představitele speciální skupiny planet s ultrakrátkou oběžnou dobou, které obíhají okolo hvězdy s periodou kratší než 1 den a mají velikost podobnou či menší než Země.

Tam, kde horcí jupiteři už nemohou existovat, tam planety o velikosti Země odolávají. Je ale otázku, zda tyto světy nejsou právě pozůstatkem horkých jupiterů (spíše neptunů), kteří přišli o svou atmosféru.

NGTS-10 b obíhá ve vzdálenosti 1,4krát větší, než je Rocheova mez. V tomto ohledu to není rekord. NGTS-6b obíhá jen 1,04krát dál, než je Rocheova mez.

Exoplanetu NGTS-10 b objevil projekt NGTS (Next-Generation Transit Survey, Nová generace přehlídky tranzitů), který tvoří dvanáct dalekohledů o průměru 20 cm. Soustava se nachází na observatoři Cerro Paranal v Chile.

NGTS úzce spolupracuje s družicí CHEOPS, pro kterou hledá vhodné cíle. Hvězdu pozoroval 237 nocí od září 2015 do května 2016.

Zdroj: NGTS-10b: The shortest period hot Jupiter yet discovered