Od doby, kdy se astronomové před třemi desetiletími poprvé podívali za hranice naší sluneční soustavy a objevili exoplanety (extrasolární planety), víme, že tyto zakulacené objekty svítící pouze odraženým světlem se vyskytují v nepřeberném množství velikostí a hmotností.

Před rokem 1992, kdy byla objevena první exoplaneta, platil za největší známou planetu Jupiter, na naší obloze nepřehlédnutelný objekt, zářící víc než nejjasnější hvězdy. Tento plynný obr má rovníkový poloměr 11,2krát větší než Země a do jeho objemu by se naše planeta vešla 1321krát. Kromě toho je 318krát hmotnější než Země.

Slunce a planety v reálném měřítku svých velikostí. | zdroj: Profimedia

Dnes astronomové znají exoplanety, které jsou dvakrát větší a desetkrát hmotnější než tento gigant sluneční soustavy.

To vyvolává otázku, jak velké mohou planety být? píše magazín Live Science

Nafouknutí obři

Live Science připomíná, že při posuzování proporcí planet (a exoplanet) je nutné vzít v úvahu dvě měřítka – velikost a hmotnost.

Rozměry a hmotnost spolu souvisejí, ale neplatí mezi nimi přímá úměra. Různé planety mají různou hustotu, někteří plynní obři s nízkou hmotností se mohou nafouknout do větších rozměrů než jiné, těžší exoplanety.

„Například plynný obr HAT-P-67 b, jehož poloměr je zhruba dvakrát větší než poloměr Jupiteru, patří v současnosti mezi největší známé planety. Tato exoplaneta, která je od Země vzdálena 1 200 světelných let, má však extrémně nízkou hustotu a dosahuje jen třetinu hmotnosti Jupiteru,“ upozorňuje v Live Science Solène Ulmerová-Mollová, která se specializuje na exoplanety na Ženevské univerzitě.

„Jiná exoplaneta WASP-17 b je stejně velká jako HAT-P-67 b. A další v pořadí je KELT-9b, jehož poloměr je 1,84krát větší než Jupiter,“ dodává Ulmerová-Mollová.

Nejhmotnější objevené exoplanety mají zhruba třináctinásobek hmotnosti Jupiteru. Patří mezi ně plynný obr HD 39091 b, který se nachází 60 světelných let od Země a má hmotnost 12,3krát větší než Jupiter.

To jsou ale plynní obři – planety, které jsou složeny převážně z plynů...

Jak jsou na tom superzemě?

Naše planeta je kamenný svět, který má menší rozměry než plynné planety na periferii sluneční soustavy. Země je přitom největší kamenný svět sluneční soustavy – s poloměrem 6 371 kilometr.

Astronomové nicméně už objevili kamenné planety, které jsou mnohem větší než naše domovina, byť se zmíněnými superjupitery se nemohou poměřovat.

Největší kamenné planety, nazývané superzemě, jsou přibližně dvakrát širší než Země.

Přestože jsou kamenné planety hustší než plynní obři, nejsou tak hmotné jako plynní obři. „Je to způsobeno tím, že kamenné planety rostou, hromadí se v nich plyn, led a voda, které je postupně přeměňují na plynné obry se skalnatým středem,“ vysvětluje vědkyně.

Zatím vidíme jen na malou výseč vesmíru. Astrofyzici fyzici však neočekávají, že bychom nalezli planety radikálně větší než ty, které jsme už objevili. Důvod je zjevný: od určité velikosti planeta přestává být planetou.

Planety vznikají ze stejné zárodečné hmoty jako hvězdy. Pokud se této hmoty na jednom místě shromáždí příliš mnoho, nevznikne planeta, ale hvězda. Anebo aspoň objekt jí podobný.

Existuje celá kategorie objektů, které se nacházejí na půli cesty mezi největšími plynnými obry a nejmenšími hvězdami. Říkáme jim hnědí trpaslíci.

Kam s hnědými trpaslíky?

Tyto objekty jsou těžší než superjupitery, ale nejsou dostatečně hmotné, aby se v jejich jádrech spustila běžná fúze vodíku. V srdcích hnědých trpaslíků však stále něco hoří.

„Hlavním rozdílem mezi hnědými trpaslíky a planetami je jejich hmotnost a výskyt spalování deuteria – těžkého vodíku,“ cituje Live Science Nolana Grievese z katedry astronomie Ženevské univerzity.

Dělící čára mezi planetami a hnědými trpaslíky je na čtrnáctinásobku hmotnosti Jupiteru. To znamená, že nad touto hranicí by planety neměly existovat.

Podobná teoretická hranice velikosti superzemě je nejasná. Planetární vědci se ale přiklánějí k názoru, že superzemě by měly být maximálně 1,2krát větší a 10krát hmotnější než Země. Poté by se z nich měli stávat plynní obři.

Naše znalosti planet jsou teprve na počátku. Další objevené exoplanety nás proto svou velikostí mohou ještě překvapit.