Vzácná mimozemská sluneční soustava se mění tak rychle, že to vidíme v reálném čase
Představte si, že planety v naší vlastní sluneční soustavě náhle začnou odbočovat ze svých obvyklých drah, jako auta kličkující po dálnici. Přesně to astronomové objevili ve vzdálené hvězdné soustavě – a mění se tak rychle, že lidé mohou pozorovat změny v reálném čase.
Pomocí kosmické sondy TESS od NASA a dalekohledu v Antarktidě vědci našli tři exoplanety obíhající kolem hvězdy TOI-201, vzdálené asi 370 světelných let od Země. Tyto planety se od sebe zásadně liší a jejich dráhy se natolik posouvají, že už za 200 let přestanou procházet před svou hvězdou – což je v kosmickém měřítku okamžik.
Systém nepodobný našemu
V naší sluneční soustavě všechny planety obíhají kolem Slunce v relativně ploché, uspořádané rovině – jako kuličky kutálející se po jednom tácu. Ale systém TOI-201 připomíná spíš hrst kuliček vyhozených do vzduchu, z nichž každá letí po své vlastní nakloněné dráze.
Samotná hvězda je podobná našemu Slunci, ale o něco větší a těžší: přibližně 1,3krát větší hmotností i průměrem. Její tři planety:
- Kamenná superzemě – šestkrát hmotnější než Země, oběhne hvězdu každých 5,8 dne.
- Plynný obr – polovina hmotnosti Jupiteru, dokončí oběh za 53 dní.
- Další plynný obr – 16krát hmotnější než Jupiter, oběhne hvězdu zhruba za 7,9 roku.
Většina planetárních systémů jsou „hrášky v lusku“ – planety podobné velikostí a obíhající v jedné rovině. Ale tento ne. Každá planeta je zřetelně odlišná a gravitačně se ovlivňují, což způsobuje posuny drah.
Proč je to důležité: dráhy ve zrychleném režimu
Obvykle se planetární dráhy mění v řádu milionů či miliard let – příliš pomalu, aby si toho někdo všiml. Ale v systému TOI-201 probíhají změny v časových měřítkách lidského života. Protáhlá, nakloněná dráha vnější planety působí na vnitřní planety a způsobuje, že jejich tranzity – okamžik, kdy planeta prochází před svou hvězdou – nastávají dříve nebo později, než se očekávalo.
Jedna z vnitřních planet, TOI-201b, náhle začala tranzitovat asi o půl hodiny později. Je to, jako by autobus, který vždy přijížděl ve stejnou dobu, najednou začal každý den zpožďovat o půl hodiny.
„Obvykle jsou planety jako metronomy: každý tranzit nastává přesně o jednu oběžnou dobu po předchozím,“ řekl Amaury Triaud, astronom z Birminghamské univerzity. „Ale najednou planeta začala tranzitovat asi o půl hodiny později.“
Jak to objevili
Objev vyžadoval celosvětové úsilí. TESS nejprve zaznamenal vzácný tranzit vnější planety. Poté si astronomové po celém světě všimli, že tranzity vnitřní planety vypadly ze synchronizace. Klíčovým nástrojem byl dalekohled ASTEP v Antarktidě, který využívá dlouhé polární noci k nepřetržitému pozorování oblohy.
„Tento objev byl možný díky dalekohledu v Antarktidě,“ řekl Triaud. „Jeho jedinečná poloha a přístup k optimálním astronomickým podmínkám jsou klíčové pro studium planetárních systémů s dlouhými oběžnými dobami.“
Co to říká o formování planet
Tento systém poskytuje vzácný snímek planetární soustavy, která se stále usazuje – jako pozorování staveniště, z něhož ještě nebyly odstraněny lešení. V naší sluneční soustavě planety přešly na stabilní dráhy před miliardami let. Ale TOI-201 ukazuje, co se děje krátce po vzniku planet, kdy gravitační interakce stále mění dráhy.
„Ve sluneční soustavě jsou téměř všechny planety komplanární, ale zde se každá planeta liší,“ řekl Tristan Guillot, astronom z Observatoře na Azurovém pobřeží. „To ukazuje na aktivní orbitální reorganizaci uvnitř systému.“
Hlavní závěry
- Tři zcela odlišné exoplanety obíhají kolem hvězdy TOI-201, každá ve své vlastní orbitální rovině.
- Jejich dráhy se posouvají tak rychle, že astronomové mohou měřit změny v reálném čase.
- Za 200 let vnitřní planety přestanou tranzitovat svou hvězdu úplně.
- Objev byl učiněn pomocí TESS od NASA a dalekohledu v Antarktidě.
- Systém poskytuje vzácný pohled na to, jak se planetární systémy vyvíjejí po svém vzniku.
Co to znamená pro běžné lidi?
Tento objev ukazuje, že planetární systémy mohou být chaotické a dynamické – nikoli ta úhledná, uspořádaná místa, která si často představujeme. Připomíná nám, že naše vlastní sluneční soustava mohla vypadat podobně před miliardami let. A dokazuje, že i přes obrovské rozměry vesmíru můžeme stále zastihnout systémy v procesu jejich vývoje, jako bychom sledovali kosmický zpomalený záznam.
— Editorial Team
