Celý příběh je opět mnohem zajímavější, než jak ho prezentuje článek na webu NASA (a další tiskové zprávy). Vezměme to od začátku. Ve vzdálenosti 200 světelných let od nás v souhvězdí Lyry se nachází hvězda o hmotnosti asi poloviny Slunce. Okolo ní obíhají tři planety a to hodně blízko od sebe s oběžnými dobami 10, 14 a 23 dní. Možná ještě zajímavější jsou jejich velké poloosy: 0,077; 0,090 a 0,127. Zkrátka a dobře, je to tam opravdu natěsnané.

Všechny tři planety jsou ale poměrně malé. První „b“ má poloměr 0,6 Země, „c“ a „d“ pak asi 1,6 Země (podle novějších údajů možná méně kolem 1,2 Země).

Planety byly objeveny dalekohledem Kepler. Původně měly označení KOI-314, později se změnilo na Kepler-138. Velikosti planet tedy zjistíme ze světelných křivek od Keplera, ale co hmotnost? Tam je to horší, protože pro současné spektrografy jsou podobné světy dnes nedostupné. Nelze tedy změřit hmotnosti prostřednictvím radiálních rychlostí, kdy planeta se svou hvězdou v prostoru „kymácí“, což se projevuje posuvem spektrálních čar.

Naštěstí zde ale máme planetární systém, který je pořádně natěsnaný, takže jistou šanci představují změny v časech tranzitů. Jednotlivé planety se gravitačně ovlivňují takovým způsobem, že k tranzitům nedochází pravidelně. A gravitační odchylky jsou samozřejmě závislé na hmotnosti aktérů.

Vloni v lednu byla na sjezdu Americké astronomické společnosti prezentována studie, která změřila hmotnost planet v systému KOI-314 alias Kepler-138. Pod studií jsou podepsání hoši z projektu HEK, který hledá exoměsíce právě měřením a zkoumáním odchylek v časech tranzitů. Mezi autory je tak i český astronom David Nesvorný – více v tehdejším článku.

Ve studii odhadl David Kipping (studii vedl) se svými kolegy hmotnost planety „c“ na zhruba 3,8 Země. V případě planety „d“ to mělo být něco okolo 1 Země. Zde je možná dobré upozornit, že tehdejší studie pracovala s odlišným značením nejen systému ale i planet. KOI-314 b je například Kepler-138 c.

Daniel Jontof-Hutter a jeho kolegové nyní přišli s podobnou studií. Na paškál si vzali zejména exoplanetu Kepler-138 b, což je ta, kterou Kipping a jeho tým nezvážili. Planeta „b“ je v systému tou nejvnitřnější a také nejmenší (0,6 Země). Podle Huttera a jeho kolegů má hmotnost 0,066 Země a hustotu 2 600 kg/m³. Prostřední planeta má hustotu podobnou té zemské – 6 200 kg/m³ a vnější planeta naopak 2 100 kg/m³.

Poslední z planet tak nebude zřejmě úplně kamenným světem, ale budou u ní hrát roli voda nebo vodík. Hutter a jeho tým také odhadují nižší hmotnosti u dalších dvou planet. U planety „d“ 0,6 Země a u planety „c“ kolem 2 Zemí.

Je ovšem potřeba říct, že se jedná o velmi hrubé odhady s velkými nejistotami. Lepší je brát podobné údaje spíše jako vodítko, které nás může nasměrovat v diskusi o možném složení planet.

Zdroje:

• The mass of the Mars-sized exoplanet Kepler-138 b from transit timing / Nature 522, 321–323 (18 June 2015)
• The Hunt for Exomoons with Kepler (HEK): IV. A Search for Moons around Eight M-Dwarfs
• http://science.psu.edu

V úterý 26. dubna zahájil Kepler v pořadí pátou pozorovací kampaň v rámci mise K2. Pracuje se ale také na budoucím programu.

V hledáčku Keplera je momentálně oblast okolo souhvězdí Raka. Kepler pozoruje 25 tisíc hvězd, ale třeba také otevřenou hvězdokupu M67, která je domovem tisíců hvězd mladších než Slunce. V kampani 5 zůstane Kepler do poloviny června, pak nás čeká další zorné pole.

Data z mise Keplera K2 jsou postupně zveřejňována pro účely vědecké komunity. Zatím máme k dispozici data z kampaní 0,1 a 2. Data z kampaně 3 budou zveřejněná v červnu, ze 4. pak v srpnu.

Nedávno proběhl zajímavý seminář. Kepler totiž v rámci mise K2 dělá více věcí a jednou z těch nových bude pozorování gravitačních mikročoček.

Tato metoda se používá pro ledasco a to včetně hledání exoplanet. Výhodou je možnost nalezení velmi vzdálených planet, teoreticky i v jiných galaxiích, navíc lze najít i planety na vzdálených drahách.

Z hlediska Keplera je to podobné jako u tranzitu. Tam pozoruje změny jasnosti hvězd v době, kdy planeta přechází před hvězdou. Jinými slovy jsou hvězda, planeta a Kepler v jedné přímce. U gravitačních čoček je to trochu podobné. Máme jednu velmi vzdálenou hvězdu. Před ní se z našeho pohledu dostane jiná hvězda, která je mnohem blíže a se svou kolegyní nemá nic společného. Bližší hvězda zesílí jasnost vzdálené hvězdy svou gravitací v souladu s teorií relativity. Pokud okolo bližší hvězdy obíhá planeta, udělá totéž, což je pak pozorované ve světelné křivce – grafu závislosti jasnosti na čase, tedy toho, co Kepler už 6 let chrlí dnes a denně.

Astronomové si na Keplerovi chtějí vyzkoušet některé věcí, které by pak mohli použít u dalekohledu WFIRST. Ten se vydá do vesmíru po roce 2020 právě s cílem lovu gravitačních mikoroček.

Pozorování mikročoček bude na programu v kampani číslo 9 v dubnu 2016 (viz obrázek níže – uLens events).

Zdroj: Updates From the Mission Manager, foto: NASA