Podľa súčasných teórií by obrie planéty nemali vznikať okolo hviezd s veľmi malou hmotnosťou. Nová štúdia napriek tomu ukázala, že vznikajú.
V roku 2019 astronómovia objavili plynného obra na blízkej dráhe okolo málo hmotnej hviezdy, trpaslíka spektrálnej triedy M označeného GJ 3512. Teoreticky by okolo hviezdy nemalo byť dosť materiálu na sformovanie takej veľkej planéty. Astronómovia pod vedením Edwarda Bryanta z University College London vo Veľkej Británii však odvtedy identifikovali až 15 možných plynných obrov obiehajúcich okolo hviezd s malou hmotnosťou.
Modely vzniku
Prvý model vzniku planét, tzv. akrécia na jadro má dve fázy: v prvej sa planetezimály (pevné telesá v protoplanetárnom disku) zrážajú, spájajú a vytvárajú skalnaté jadrá s hmotnosťou niekoľkonásobku Zeme. Potom začínajú zberať plyn zo svojho okolia. Táto teória funguje dobre v simuláciách väčšiny hviezdnych systémov vrátane našej Slnečnej sústavy. Hviezdy s malou hmotnosťou však mávajú okolo seba disky, z ktorých sa formujú málo hmotné planéty. Ako tu teda môžu vznikať obrie planéty? Astronómovia navrhli niekoľko hypotéz na vysvetlenie existencie GJ 3512b. Planéta mohla doputovať na svoje miesto odinakiaľ alebo vznikla iným spôsobom, napríklad diskovou nestabilitou. Práve táto alternatíva umožňuje vznik plynných obrov, hoci sa myslelo, že sa to deje vo väčších vzdialenostiach od materskej hviezdy.
Bryantov tím ukázal, že planéta GJ 3512b nie je unikátna. Vedci analyzovali údaje z družice TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) vrátane viac než 91 000 hviezd s hmotnosťou menej než polovica hmotnosti Slnka a identifikovali 15 z nich, ktoré majú kandidátov na obrie planéty na blízkych dráhach. Aj keď je ich pravdepodobnosť malá – len asi 0,2 % – je väčšia než nulová. Vedci skúšali modelovať dva hlavné spôsoby formovania planét, ale zistili, že ani jeden z nich nefunguje tak, aby vysvetlil, ako tieto systémy vznikli. Možno existuje aj tretia možnosť, o ktorej zatiaľ nevieme, alebo je to jedna z tých dvoch možností, ale funguje len v extrémnych podmienkach, uvažuje E. Bryant.
Hľadá sa nová metóda
Aby vedci vylepšili modely vzniku planét, potrebujú viac údajov o viacerých systémoch v rozličných štádiách vývoja. Pozorovania, ktoré majú k dispozícii, sú limitované metódami používanými na detekciu planét. Napríklad metóda radiálnych rýchlostí je vhodná na hľadanie planét okolo málo hmotných hviezd, kým metóda tranzitov (prechodov planét popred disk hviezdy) je najvhodnejšia pri planétach obiehajúcich veľmi blízko materských hviezd. Existujú však mnohé iné rôzne typy planetárnych systémov a astronómovia budú potrebovať viac rôznych metód na ich objavenie.
Podľa Martina Schleckera z University of Arizona v USA je ďalšou možnosťou pozorovanie javu gravitačného mikrošošovkovania. Mikrošošovkovanie je založené na tom, že gravitačné pole hviezdy v popredí ohýba svetlo prichádzajúce z hviezdy v pozadí. Ak okolo tejto bližšej hviezdy obieha nejaká planéta, tá zanechá svoj odtlačok na svetelnej krivke ukazujúcej zosilnenie svetla. Táto metóda umožňuje objaviť planéty obiehajúce aj vo veľkých vzdialenostiach od svojich materských hviezd, a dokonca aj tzv. túlavé planéty, ktoré nie sú gravitačne viazané s nijakou hviezdou.
RNDr. Zdeněk Komárek
