Mimo sluneční soustavu existuje spousta podivných a úžasných planet, ale nově objevený svět je opravdu zvláštní. Nabourává naše představy o tom, jak se planety rodí.

Trpaslík hostí velkého obra

Asi 285 světelných let od naší sluneční soustavy se nachází půvabné, minimalistické vesmírné sousedství. Jeho „sluncem“ je malé, karmínově zářící těleso s názvem TOI-5205, které patří do kategorie červených trpaslíků.

U tohoto trpaslíka tiše krouží exoplaneta, která se vymyká našim teoriím o vzniku planet. Je to plynný obr, který není složen z hornin, ale z plynů, a je velký jako Jupiter, největší planeta naší sluneční soustavy. A právě jeho velikost vědce ohromila.

Can a planet be too big to exist? Maybe not, but it can certainly be too big for planet formation theories to readily explain! Check out the new result from HPF at @mcdonaldobs and @NASA_TESS, led by @shubhamkanodia. https://t.co/XM4fa69lI4

— HPF (@HPFspectrograph) February 22, 2023

Planeta, pojmenovaná katalogově TOI-5205b, je příliš velká vůči své hostitelské hvězdě. Ta je jen čtyřikrát větší než TOI-5205b.

„Na základě našeho chápání vzniku planet by planeta TOI-5205b neměla existovat. Je to vlastně ‚zakázaná planeta‘,“ cituje žurnál Science Alert astronoma Shubhama Kanodiu. Tento vědec z washingtonského Carnegiova vědeckého institutu (Carnegie Institute of Science) vedl tým, který exoplanetu objevil a popisuje ji ve studii publikované v časopise The Astronomical Journal.

Kde se ten svět vzal?

Poměřováno Sluncem, červení trpaslíci jsou malé a chladné hvězdy. Na tom, že u nich krouží planety není nic mimořádného. Jenže dosud u nich nikdo nezaznamenal žádné planety typu plynných obrů. A především – hvězdy hostí planety podstatně menší, než jsou samy.

Pro srovnání: Jupiter je plynný obr, jehož hmotnost je dvaapůlkrát větší než hmotnost všechny ostatních planet a dalších menších těles soustavy. Přesto by se do našeho Slunce vešly stovky Jupiterů. Do hvězdy TOI-5205 by se ale poskládaly jen čtyři planety TOI-5205b, tedy zhruba čtyři Jupitery.

Nasnadě je otázka: Co se muselo stát při vzniku hvězdného systému TOI-5205, aby vznikla tak zvláštní dvojice vesmírných těles?

To zatím nevíme.

Uznávaný model zrodu planet počítá s rotujícím diskem plynu a prachu, který obklopuje mladé hvězdy. Plynní obři se začínají vytvářet ze skalnatého materiálu o hmotnosti zhruba desetinásobku hmotnosti Země. Časem se z takového materiálu vytvoří jádro obří planety, na které se vlivem gravitace nabalí plyn z disku. A tak se zrodí plynný obr.

Pokud na počátku není v disku dostatek skalnatého materiálu pro jádro plynného obra, tak se obr jednoduše vytvořit nemůže. A aby jeho zrod nebyl tak jednoduchý, platí, že skalnaté jádro dostatečné hmotnosti se musí zformovat dřív, než dojdou zdroje – než se disk vypaří.

Přepíšeme teorii vzniku planet?

Z analýzy soustavy červeného trpaslíka a plynného obra je zjevné, že původní disk trpaslíka neměl dostatek stavebních kamenů, aby vytvořil těleso podobné Jupiteru. Přesto plynný obr u hvězdy krouží.

„Nemáme pro to vysvětlení,“ přiznává Kanodia. Ve studii jeho tým píše, že k vyřešení záhady budou potřebná další pozorování. Kromě toho její autoři upozorňují, že vysvětlení plynného obra u červeného trpaslíka může změnit naši teorii vzniku planet.

Vědci dali najevo, že by k průzkumu soustavy chtěli využít dalekohled Jamese Webba, nejdokonalejší zařízení svého druhu, které kdy člověk vyslal do vesmíru.