Dvě hvězdy a tři planety

Objevy menších planet podobných Zemi jsou vzdycky zajímavé - ale když tyto planety obíhají dvě hvězdy najednou, je to navíc ještě vzrušující objev. Vědci objevili planety v binárním systému TOI‑2267. (délka blogu 3 min.)

Dvě hvězdy

Obě hvězdy v systém TOI-2267 patří do rodiny červených trpaslíků - menších a chladnějších než naše Slunce, ale o to zajímavějších hvězd. Studie, která byla nedávno zveřejněna, uvádí následující parametry...

Hvězdy jsou od nás vzdálené 22 parseků. TOI-2267 A patří ke spektrálnímu typu M5V s povrchovou teplotou zhruba 3030 K. Dosahuje jen asi 0,171 hmotnosti Slunce a 0,2075 jeho poloměru. Svítivost této hvězdy je ve srovnání se Sluncem velice nízká - jen asi tři tisíciny svítivosti Slunce.

Druhá hvězda, TOI-2267 B, patří do třídy M6V. Její povrchová teplota je ještě nižší a měla by odpovídat zhruba 2930 K. Hmotnost dosahuje jen 0,1 Slunce s poloměrem 0,13 Slunce. Svítivost je třikrát nižší než u její hvězdné sestry.

Obě hvězdy tvoří binární systém. Vzdálenost mezi nimi je asi 8 astronomických jednotek (asi osmkrát vyšší než je vzdálenost Země–Slunce).

To znamená, že tyto dvě hvězdy jsou nejkompaktnějším známým binárním systémem nízkohmotných hvězd, o kterém dnes víme, že hostí planety.

To, že byly planety nalezeny právě u červených trpaslíků, vlastně není moc zvláštní. Tyto malé a chladné hvězdy mají tu výhodu, že při přechodu planety přes jejich kotouč je pro nás taková planeta lépe zjistitelná než u velkých a hodně zářivých hvězd. Pokles svítivosti během zákrytu je jednoduše znatelnější.

Extrémní planetární systém

Jelikož se obě hvězdy nacházejí v poměrně těsném systému, ovlivňuje jejich gravitace pohyb obou disků, z nichž planety vznikaly - a samozřejmě má také vliv na jejich dlouhodobou stabilitu.

Ve studii jsou uvedeny dvě potvrzené planety a jedna kandidátka. Všechny jsou menší nebo mají přibližně velikost Země.

^{Ilustrace: Zdroj: D. Tenzler}

Planeta b, TOI-2267 b (připomeňme si, že písmenem b se označuje ta z planet, která je hvězdě nejblíže a ostatní planety dostávají písmena podle vzdálenosti od hvězdy nebo času objevu) oběhne svou hvězdu za 2,28 dne. Měla by mít poloměr Země, pokud obíhá kolem hvězdy A nebo by mohla být o 20 procent těžší, pokud obíhá hvězdu B.

Planeta c (TOI-2267 c) provede jeden oběh za 3,49 dne. Pokud obíhá hvězdu A, má hmotnost 1,14 Země a v případě, že obíhá hvězdu B, odpovídá 1,36 Země.

V systému se má nacházet ještě jedna planeta, jejíž existence ještě není dostatečně potvrzená. Měla by obíhat jednou za 2,03 dne a její hmotnost by měla činit buď 0,95 hmotnosti Země nebo 1,13 Země.

Jedná se o opravdu zajímavý planetární systém. Oběžné doby planet jsou velmi krátké - jen několik dnů místo měsíců nebo roků, jak jsme zvyklí z našeho vlastního systému. To je způsobeno tím, že centrální hvězdy jsou malé a chladné, takže když je planety obíhají velice blízko, znamená to, že se nacházejí v opravdu malé vzdálenosti od hvězdy.

Vědce také nadchl samotný fakt, že se planety svou velikostí skutečně podobají Zemi, což je vzácné. Zatím se ovšem nedalo zjistit, která hvězda hostí kterou konkrétní planetu.
Studie, které zkoumaly stabilitu systému, naznačují, že všechny tři planety nejspíš nemohou obíhat jen jednu z hvězd. Je daleko vyšší pravděpodobnost, že dvě obíhají jednu a třetí planeta druhou hvězdu.
Planety b a c se nacházejí blízko poměru, který by odpovídal délce oběžných dob 3:2 (tj. za každé 3 oběhy vnější planety udělá vnitřní 2), což může být následkem vývoje a evoluce systému v minulosti. Podobné vztahy vědci často nacházejí u různých sousedních planet.

Další planety vhodné pro život?

Je tedy zjevné, že planety velikosti Země mohou vznikat i v systémech, kde se nacházejí dvě centrální hvězdy, které jsou si vzájemně poměrně blízko (zde 8 astronomických jednotek). Víme totiž, že gravitační vlivy hvězd na takové planetární disky musí být poměrně silné. Je otázka, jak planety v takovém systému vznikly a přežily.

Dynamická analýza naznačila, že pokud by všechny tři planety obíhaly jednu hvězdu, systém by byl nestabilní. Z toho, že je vůbec pozorujeme, se dá udělat závěr, že při vzniku a následném vývoji systému hrála roli také jeho geometrie.

I když zatím vědci nemají informace o atmosféře planet, jejich relativní velikost a krátké oběžné doby znamenají, že mohou být cílem budoucích pozorování, například měření změn času tranzitů, spektroskopie, apod.
Oběžné dráhy nově objevených planet jsou velmi blízké hvězdám, je tedy pravděpodobně že dostávají poměrně hodně energie. To neznamená, že jsou horké jako Merkur, ale určitě na nich nebudou panovat takové podmínky, jaké známe na Zemi.
Nezdá se tedy, že půjde o planety, na kterých by s velkou pravděpodobností byl život nebo voda, přesto jsou zajímavé - už jen tím, že doplňují další díl do obrovské mozaiky toho, co už víme o vzniku a vývoji planet.

Můžeme se těšit na další nové zajímavé objevy, protože vědci se tomuto exotickému systému jistě budou věnovat i v budoucnosti.

^{Zdroj: Odkaz}