Kepler-90, credit: NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel

Kepler-90 je velmi zajímavý planetární systém. Okolo jedné hvězdy obíhá 8 planet, čímž se vyrovná naší Sluneční soustavě. Je to ale mnohem kompaktnější systém. Nejbližší planeta obíhá 11 milionů kilometrů od hvězdy, ta nejvzdálenější pak ve vzdálenosti 1 AU (149 milionů km).

Najít osm planet u jedné hvězdy pomoci tranzitní metody je také poměrně nečekané. Vyžaduje to, aby všechny planety obíhaly v jedné rovině a samozřejmě nepříliš daleko od hvězdy, protože s rostoucí vzdáleností od hvězdy pravděpodobnost tranzitu klesá.

V určitém ohledu se Kepler-90 podobá systému TRAPPIST-1, ale je zde minimálně jeden zásadní rozdíl. Kepler-90 není ultrachladný trpaslík. Je to naopak hvězda o teplotě podobné Slunci, ale hmotnosti a velikosti o něco větší.

Za objevem všech planet stojí kosmický dalekohled Kepler. V jeho datech se hrabaly algoritmy, ale pomohly i netradiční metody. Jednu planetu našli internetoví lovci exoplanet a druhou umělá inteligence alias správněji neuronová síť.

Kepler-90

PlanetaOběžná doba (dny)Velká poloosa (AU)Poloměr (Re)
b70,0741,3
c8,70,0891,2
i14,40,21,3
d59,80,322,8
e91,90,422,7
f124,90,482,9
g2100,78,1
h3311,011,3

TTV na ně!

O Kepler-90 nyní vyšla nová zajímavá studie. Vědci vzali znovu data od Keplera a podívali se na tranzity dvou vnějších planet.

Kepler-90 g obíhá s periodou 210 dní, Kepler-90 h s periodou 331 dní. Vzhledem k poměrně dlouhé oběžné době pozoroval Kepler v průběhu své čtyřleté primární mise jen omezený počet tranzitů obou planet. Konkrétně 6 tranzitů u planety Kepler-90 g a 3 tranzity u Kepler-90 h.

Vědci se zaměřili na obě planety a zkoumali změny v časech tranzitů. Pohyb planety okolo hvězdy může být narušen další planetou, která nemusí ani tranzitovat, případně exoměsícem. V datech se to pak projevuje nepravidelností tranzitů (TTV) nebo proměnlivou dobou trvání tranzitu (TDV).

Pomoci TTV se dají změřit výstřednosti planet nebo jejich hmotnosti. Nedávno byly tímto způsobem znovu a poměrně přesně změřeny hmotnosti planet u TRAPPIST-1.

Odchylky v časech tranzitů jsou obvykle v řádu minut nebo desítek minut. Šestý pozorovaný tranzit Kepler-90 g ale vykazuje 25hodinovou anomálii – jednoznačně největší TTV, která byla dosud objevena!

Nízká hustota Kepler-90 g 

Díky TTV mohli vědci odhadnout hmotnosti obou planet. Kepler-90 h má typickou hmotnost velké obří plynné planety – přibližně 203 ± 5 Zemí (cca 0,7 Jupiteru).

V případě Kepler-90 g ale vychází hmotnost na 15 ± 0,9 Země při poloměru asi 8 Zemí. To je dost málo. Není těžké si spočítat hustotu, která by měla být asi 150 kg/m3.

Jedním z možných vysvětlení nízké hustoty je přítomnost zaprášené atmosféry (tzv. super-puff), která nafukuje pozorovaný poloměr planety. Trochu zjednodušeně řečeno platí, že to, co v datech vidíme jako povrch planety, je ve skutečnosti jen vrchol pořádně zaprášené atmosféry.

Podobné atmosféry by měly mít planety, které obíhají blíže k hvězdě (0,3 AU a méně), ale existují teorie, že se podobné planety formují dál od hvězdy (kolem 1 AU) a poté migrují. Kepler-90 g se nachází v oblasti, kde by podobné planety mohly vzniknout a migraci se zřejmě vyhnula.

Existuje ještě alternativní vysvětlení a to je přítomnost velkých a opticky silných prstenců. Důkazy pro existenci prstence vědci nenašli, ale data nejsou dostatečně citlivá na to, aby mohla být tato možnost spolehlivě vyloučena.