Druhá Slunci nejbližší hvězda má čtyři malé planety

O existenci planet naší druhé nejbližší hvězdné sousedky se spekulovalo už od roku 2018. Původně měla mít minimálně jednu obří planetu, ukázalo se ovšem, že je situace daleko zajímavější.

Barnardova hvězda

Barnardova hvězda je jednou z nejznámějších hvězdných sousedek. Je od nás vzdálena jen asi šest světelných roků. Ještě blíže se nachází už jen trojitý hvězdný systém Alfa Centauri se třemi exoplanetami. Barnardova hvězda patří k červeným trpaslíkům, nejrozšířenější hvězdné kategorii ve vesmíru. Je to malá a lehká hvězda - odpovídá jen asi 0,16 sluneční hmoty.

V roce 2018 byl nahlášen nález Superzemě, tedy planety větší než Země, obíhající tuto zajímavou hvězdu. Bohužel se později nepotvrdil. Vědci samozřejmě studovali Barnardovu hvězdu i nadále - a nedávno měli úspěch. Díky extrémně přesným měřením radiálních rychlostí pomocí přístrojů MAROON-X a ESPRESSO bylo potvrzeno, že tento starý červený trpaslík hostí nejméně čtyři malé kamenné planety.

ESPRESSO

… je zkratka pro Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations. Jedná se o vysoce přesný spektrograf, který je součástí teleskopu VLT (Very Large Telescope) na observatoři ESO (European Southern Observatory) v Chile. Tento přístroj je schopný měřit velmi malé zdánlivé pohyby hvězd na našem nebi. Například ty, které jsou způsobeny přítomností exoplanet, které obíhají kolem těchto hvězd.

MAROON-X

… je vysoce přesný spektrograf, který byl navržen pro detekci a charakterizaci exoplanet kolem hvězd typu M, jako je například Barnardova hvězda. Je umístěn na teleskopu Gemini-North na Mauna Kea na Havaji. Tento přístroj je optimalizován pro měření a detekci malých planet s velmi slabými gravitačními vlivy na svou mateřskou hvězdu. Je schopen měřit radiální rychlosti s přesností kolem 30 cm/s, což je dostatečné pro detekci planet s hmotnostmi podobnými naší Zemi.

Nově objevené planety

Už desítky let se tedy objevují spekulace o planetách obíhajících kolem Barnardovy hvězdy. Až nynější přístroje jsou ale dostatečně dokonalé a citlivé, aby odhalily skutečný stav tohoto blízkého planetárního systému. Jedná se totiž o soustavu, která při pohledu ze Země není tranzitní - jeho planety nepřecházejí přes kotouč své hvězdy a musely se tedy identifikovat jen díky působení své gravitace na dráhu hvězdy.

Jak se ukázalo, mají tyto čtyři planety oběžné doby od 2,3 do 6,7 dnů a nacházejí se tedy velmi blízko své mateřské hvězdy. Jejich minimální hmotnosti se pohybují mezi 0,19 a 0,34 hmotnosti Země – patří tak mezi nejmenší dosud objevené exoplanety.

Nejlépe potvrzená je planeta Barnard b s oběžnou dobou 3,15 dne a minimální hmotností 0,30 hmotnosti Země. Způsobuje změnu radiální rychlosti pouze o 0,44 m/s, což z ní činí jednu z nejpřesněji detekovaných exoplanet všech dob.

Další dvě planety (Barnard c a d) mají oběžné doby 4,12 a 2,34 dne. Jejich hmotnosti odpovídají 0,34 a 0,26 hmotnosti Země.

Nejvzdálenější planetou je Barnard e, s oběžnou dobou 6,73 dne. Její minimální hmotnost je pouhých 0,19 hmotnosti Země, takže je zároveň jednou z nejmenších známých exoplanet.

To, že tyto čtyři exoplanety obíhají Barnardovu hvězdu v extrémní blízkosti, astronomy moc nepřekvapilo. Podobná situace panuje například v systému TRAPPIST-1 nebo YZ Ceti.

Navíc se ukazuje, že dráhy těchto planet jsou téměř kruhové. To je důležité pro stabilitu planetárního systému tohoto typu. Pokud by některá z planet měla excentricitu vyšší než 0,02, celý systém by se stal nestabilním.

Obyvatelná zóna

Tzv. obyvatelná zóna - tedy oblast, ve které jsou vhodné podmínky pro existenci tekuté vody na planetách - odpovídá v systému Barnardovy hvězdy planetárním oběžným dobám mezi 10 a 42 dny. Žádná z nově objevených planet se tedy v obyvatelné zóně nenachází. Panuje na nich nejspíš příliš vysoká teplota (vědci odhadují povrchové teploty jednotlivých planet mezi 210 a 60 stupni Celsia), navíc mají příliš nízké hmotnosti na to, aby si po delší dobu udržely atmosféru.

Není ale vyloučeno, že v obyvatelné zóně hvězdy existují dosud neznámé planety.

Použité přístroje měly detekční limit mezi 0,37 a 0,57 hmotnosti Země. Budoucí měření mohou tedy ještě překvapit - vědci úplně nevylučují dokonce ani existenci planety, která by velikostí odpovídala Zemi.

^{Zdroje: Odkaz, NASA, Odkaz, Odkaz}