Keď v Mliečnej ceste objavíme čoraz viac exoplanét – sú ich už tisíce – astronómovia objavujú zvláštne objekty, ktoré sa nenašli v slnečnej sústave.
Jedným z takýchto javov sú zvláštne „nadýchané“ planéty – veľkosť plynného obra, ale oveľa menej hmotná.
Ako presne tieto planéty môžu existovať, bolo pre astronómov záhadou. V extrémnych prípadoch môže byť hmotnosť takejto planéty menej ako jedno percento hmotnosti plynného obra podobnej veľkosti.
Vedci teraz prišli s novým vysvetlením: čo keď sú to v skutočnosti menšie planéty s obrovskými prstencami?
To by mohlo vyriešiť niektoré podivné aspekty týchto planét a tiež nám pomôcť nájsť vlastnosť, ktorá sa doteraz na exoplanétach ukázala ako nepolapiteľná: planetárne prstence.
„V zásade by sa krúžky mali detegovať podrobnými fotometrickými alebo spektroskopickými zmenami pri prechode. Ťažkosti spočívajú v skutočnosti, že takéto signály sú neuchopiteľné a je ťažké ich rozlíšiť v súčasných údajoch, “píšu vedci vo svojom príspevku.
“Je zrejmé, že o prstencoch exoplanéty je toho ešte veľa.”
Super-bacuľaté exoplanéty sa detegujú pomocou metódy prechodu. Je to tu, čo ďalekohľad študuje v priebehu času hviezdu a hľadá pravidelné poklesy jej svetla. Ak sa poklesy vyskytnú v rovnakej hĺbke a v rovnakom časovom intervale medzi nimi, môžeme konštatovať – exoplanétu.
Množstvo svetla, ktoré hviezda prepúšťa, sa dá potom použiť na výpočet fyzickej veľkosti špecifikovanej exoplanéty. Na výpočet hmotnosti exoplanéty možno použiť aj inú metódu – keď planéty obiehajú okolo svojich hviezd, skutočne uplatňujú svoj vlastný gravitačný vplyv, čo spôsobuje, že sa hviezda mierne krúti. Množstvo tohto krútenia je určené hmotnosťou planéty.
Pretože veľa planét v slnečnej sústave má prstence, je zrejmé, že veľa exoplanét má aj prstence. Ale zvyčajne sa na tieto objekty pozeráme o mnoho svetelných rokov ďalej a väčšinou nevidíme planéty priamo – takže detekcia prstencov sa zdá nemožná. Alebo nie?
“Začali sme uvažovať, či sa na nás obzriete zo vzdialeného sveta, poznáte Saturn ako planétu s prstencami alebo by to bola bacuľatá planéta pre mimozemského astronóma?” pýta sa Shreyasa Vissapragada z Caltechu.
Ako ďalší krok sa astronómovia obrátili k simuláciám, aby zistili, či prstence dokážu vysvetliť veľkosť známych super nafúknutých planét. Odpoveď bola áno, pre niektorých z nich. Ale nie všetky.
“Tieto planéty majú tendenciu krúžiť v tesnej blízkosti svojich hviezd, čo znamená, že prstence by mali byť skôr kamenné ako ľadové,” uviedol Piro. „Ale polomery skalných prstencov môžu byť také veľké, pokiaľ nie je hornina veľmi pórovitá, takže nie každá planéta tieto limity splní.“
Planéta musí byť sploštená do oválnejšieho tvaru, aby sa prstence nedeformovali; Saturn je vďaka svojej vysokej rýchlosti otáčania najplochejšou planétou v slnečnej sústave. Exoplanéty, ktoré sú príležitostne pripojené k ich hviezde – to znamená, že ich rotácia má rovnaké obdobie ako ich obežná dráha – sa môžu otáčať príliš pomaly, aby vytvorili tento tvar.
Vzhľadom na tieto obmedzenia sa niektoré exoplanéty osvedčili ako dobrí kandidáti na krúžky. Kepler 87c a Kepler 117c sú väčšie ako Neptún, ale s hmotnosťou iba 6,4 a 7,5-násobkom hmotnosti Zeme, čo z nich robí skutočne nízku hustotu.
„Potvrdenie prítomnosti kamenných prstencov bude v niektorých prípadoch nielen úžasným novým objavom, ale poskytne aj dôležité informácie o týchto planétach,“ napísali vedci vo svojom článku.
Štúdia bola zverejnená v Astronomical Journal.
Zdroje: Foto: Robin Dienel / Carnegie Institution for Science
