Vlastnosti osamělých planet

Planetární systémy se při svém vývoji nevyhnou dramatickým scénářům. Některé planety se vzájemně sráží, případně systém navždy opouští. (délka blogu 3 min.)

Vědci provedli počítačové simulace, při kterých sledovali vlastnosti rodících se planetárních systémů. Zjistili, že zpočátku jsou planety poněkud stabilizovány působením okolního materiálu (plynu a prachu) v planetárním disku. V průběhu několika milionů roků se pak tento materiál rozptýlí a planety začnou být náchylnější ke vzájemným interakcím. Mohou se navzájem srážet nebo být vychýleny ze své původní dráhy, takže se vydají směrem k centrální hvězdě a jsou jí pohlceny - nebo naopak systém opustí. V průběhu vývoje systému se tedy počet jeho planet snižuje - někdy i dost citelně.

Ukazuje se, že vypuzení planety z planetárního systému je všeobecně častější než přímá srážka s jinou planetou nebo pohlcení hvězdou. Pouze pokud se nacházejí na podobných drahách, jsou srážky planet mezi sebou podobně pravděpodobné jako vypuzení planety ze systému.

Jejich vzájemné vlivy přispívají také k migraci obřích planet, které se zformovaly dále od hvězdy. To má logicky vliv na vnitřní planety, které musí taková obří planeta při své pouti směrem k centrální hvězdě minout.

Vzájemné vlivy planet prý mohou přispět k vývoji menších shluků hmoty, podobných našemu Oortovu oblaku, který se nachází ve vnější Sluneční soustavě, tvrdí některé studie.

Co se ale děje s planetami, které jsou vyvrženy do mezihvězdného prostoru?

Nevázané planety

Existence planet, které plují volně mezi hvězdami, se potvrzuje hlavně díky tzv. gravitačním mikročočkám. Pod gravitační čočkou rozumí astronom velmi hmotný objekt, který se nachází mezi ním a pozorovaným tělesem. Gravitace způsobuje ohyb světla tohoto tělesa a typické optické jevy, které umí vědci vyhodnotit. Mikročočka je pak gravitační čočka, která je vyvolána méně hmotným útvarem.

Vědci tak objevili různé nevázané planety, které si dokonce ani nejsou vzájemně příliš podobné. Není divu, mohou totiž vznikat díky různým procesům - jednak při výše zmiňovaném vývoji planetárního systému, ale mohou být také zárodečnými jádry, vyvrženými z hvězdotvorných oblastí, apod.

Z počítačových simulací vyplývá, že v systémech s přibližně stejnou hmotností jednotlivých planet dochází k vyvržení do mezihvězdného prostoru u zhruba třetiny planet. To je poměrně hodně. Ještě větší část planet skončí coby potulná nevázaná planeta, když se vyvíjejí v systému, ve kterém se hmotnost jednotlivých planet hodně liší. Pak může vypuzení ze systému potkat až 70 procent původních planet.

Podle počítačových simulací se z typického planetárního systému vzdálí 1 - 8 planet. Většina těchto úniků do mezihvězdného prostoru je ukončena během prvních 100 milionů roků vývoje planetární soustavy.

Pokud má systém jen malé množství počátečních planet, probíhá vývoj déle - i více než miliardu roků.

Planety opouštějí systém bez ohledu na to, ve které jeho části se původně nacházely. Kolize jsou ovšem daleko častější ve vnitřní části soustavy.

Některé z vyvržených planet mají značnou rychlost, překračující jejich původní rychlost i o 20 km/s.

Většina planet je z vyvíjející se soustavy vyvržena v rovině rotace planetárního systému. Planety, které jsou blízko hostitelské hvězdy, budou pravděpodobně vyvrženy pod vyšším úhlem.

Co se týká hmotnosti - bývají vyvržené planety méně hmotné než ty, které v systémech zůstávají.

Vědci chtějí v budoucnosti své simulace ověřit na skutečné populaci volných nevázaných planet. Doufají, že se díky novým výkonným teleskopům podaří odhalit daleko více podobných objektů.

Jedním z nich by měl být Nancy Grace Roman Space Telescope ( zkráceně NGRST). Bude to vesmírný teleskop NASA, který by měl být vypuštěn v květnu 2027. Využívat se bude také teleskop Euclid - pojmenovaný po starověkém matematikovi Euklidovi z Alexandrie - vesmírný teleskop ESA, vypuštěný 1. července 2023.

^{Zdroje: NASA, ESA, Odkaz}