Kliknutím zvětšíteExoplaneta WASP-12b je vlastně v neustálém stavu ohrožení. Tento plynový obr s dobou oběhu něco málo přes jeden den se nachází tak blízko své hvězdě, že čelí neustálému odvádění materiálu ze své atmosféry. Jeho smrt však nemusí proběhnout jen tak, že ho hvězda svou gravitací pomalu roztrhá. Konec může přijít jindy a jinak.
Astronomové na základě svých pozorování zjistili, že kromě planety samotné se znatelně rozpadá také její oběžná dráha, a to rychleji, než původně předpokládali. Proto se domnívají, že hvězda dosáhne svého ohnivého konce již za 2,9 milionu let namísto 3,25 milionu let, jak odhadovali původně.
Neměla by vůbec existovat. Jenže existuje
Samotná exoplaneta představuje vědeckou záhadu, protože podle současných modelů formování planet by "horké Jupitery" neměly technicky vzato vůbec existovat. Plynový obr, který je tak blízko ke své hvězdě, by prostě neměl vzniknout, protože hvězdná gravitace, záření i intenzivní hvězdné větry by měly shlukování plynu účinně bránit.
Jenže je tu problém - takové exoplanety existují. Astronomové jich v údajích, jež mají o dalekém vesmíru, identifikovali již několik set. Tyto exoplanety, bez ohledu na to, jak se tvoří, představují jeden z nejčastějších předmětů současného studia vzdáleného vesmíru, a to proto, že nám mohou hodně říci o slapových interakcích mezi planetou a hvězdou.
WASP-12b patří mezi ty horké Jupitery, jež jsou své hvězdě vůbec nejblíže, a představuje proto vynikající příklad pro studium přílivových interakcí.
Astronomové jej objevili v roce 2008, jinými slovy byli schopni v tomto roce shromáždit dostatečně dlouhodobý soubor dat o jeho výskytu. Jeho krátká oběžná dráha totiž umožňuje v relativně krátké době zaznamenat hodně jeho "průchodů" - samotnou exoplanetu ze Země nevidíme, ale když prochází mezi námi a svou hvězdou, způsobí, že se světlo této hvězdy trochu ztlumí, protože ji planeta zastíní.
Něco se děje s oběžnou dráhou
V roce 2017 si astronomové všimli na pohybu planety něčeho zvláštního - o zlomky vteřin se objevovala jinde, než kde by měla na základě předchozích měření doby jejího oběhu být.
Tato nepatrná variace v časech jejího oběhu mohl být výsledkem toho, že se mění směr její oběžné dráhy. Tým astronomů pod vedením Samuela Yee z Princetonské univerzity se proto rozhodl podrobně prozkoumat nejen její procházení před hvězdou, ale také "zákulisí", tedy tu část jejího oběhu, kdy se pohybuje ve hvězdném zákrytu. Pokud skutečně mění směr, měl by být její pohyb v zákrytu mírně opožděn.
Když planeta projde ve směru od Země před hvězdou, způsobí lehké zatmění jejího světla. Pohyb v zákrytu hvězdy překvapivě vyvolává tentýž efekt, jen o něco slabší. Je tomu tak proto, že exoplaneta odráží část hvězdného tepla a jasu, takže v situaci, kdy se nachází z pohledu od Země po boku hvězdy, zesiluje záři celého systému. Když je v zákrytu hvězdy, tento efekt odpadá.
Samotná exoplaneta WASP-12b je opticky velmi tmavá, absorbuje 94 procent veškerého světla, které na ni svítí, takže je černější než asfalt. Astronomové věří, že je tomu tak proto, že je tak horká; při 2 600 stupních Celsia, což by měla být její teplota, se molekuly vodíku rozpadají na atomový vodík, a to způsobuje, že se její atmosféra bude chovat spíše jako atmosféra hvězdy s nízkou hmotností. Ale protože je tak horká, září infračerveně.
Yeeův tým se pokusil pozorovat pohyb WASP-12b v zákrytu její hvězdy pomocí Spitzerova vesmírného dalekohledu. Ačkoli ji sledoval po 16 jejích oběžných období, podařilo se mu v zaznamenaných údajích odhalit pouze čtyři slabé zákryty. Stačilo to.
Tyto zákryty měly být přizpůsobeny průchodům před hvězdou, ale vědci zjistili, že k zákrytům docházelo rychleji - v souladu s úbytkem oběžné dráhy asi o 29 milisekund ročně. Při této rychlosti činí životnost exoplanety podle astronomů přibližně 3,25 milionu let.
Nový přepočet vedl k novým závěrům
Na exoplanetu WASP-12b se nyní zaměřil nový tým vědců vedený Jakeem Turnerem z Cornellovy univerzity, který začal hledat známky rozpadu oběžné dráhy v jiné sadě údajů, konkrétně v pozorováních pořízených "lovcem exoplanet", neboli vesmírným dalekohledem TESS od NASA. Ten byl speciálně navržen a zkonstruován proto, aby mohl sledovat pohyby exoplanet před hvězdami a v jejich zákrytu.
TESS sledoval oblast oblohy, v níž se nachází WASP-12b, od 24. prosince 2019 do 20. ledna 2020. V datech z tohoto sledování odhalil tým 21 průchodů před hvězdou. Zákryty byly příliš plytké na to, aby se daly detekovat jednotlivě, ale tým je na základě dat z dalekohledu dokázal modelovat.
Tyto časy průchodů před hvězdou a v zákrytu pak zkombinoval s dřívějšími daty a vytvořil časovou analýzu, podle níž se oběžná dráha WASP-12b skutečně rozpadá, ale trochu rychleji, než si vědci mysleli - rychlostí 32,53 milisekundy ročně. Její celková životnost tak podle nových závěrů činí 2,9 milionu let.
Zní to jako celé věky, ale ve vesmírných časových měřítcích je to mrknutí oka. A dramaticky to zkrátilo i životnost samotné exoplanety, kterou vědci původně odhadovali na 10 milionů let.
Podle serveru Science Alert může studium WASP-12b vědce hodně naučit. I když je to zatím jediná exoplaneta, u níž existují důkazy o jejím orbitálním úpadku, vědci předpokládají, že existují další "horké Jupitery", jejichž oběžné dráhy se rozpadají podobnou rychlostí.
"Další data by tak mohla odhalit, zda i tyto exoplanety vykazují rozpad v důsledku gravitačního působení jejich hvězdy. Delší pozorování v průběžném čase by nám tedy mohlo pomoci pochopit vznik, vývoj a konečný osud horkých Jupiterů," napsal Turnerův tým v nové studii, kterou přijal ke zveřejnění odborný titul The Astronomical Journal. Online je studie k dispozici na úložišti vědeckých textů Arxiv.
20
Čtenář reportér
Kondice
Dům a zahrada
Kafe
iReceptář
TN.cz
