Jak se vyvíjejí mladé planety?

15. 01. 2024 9:06:56
Jaký osud čeká na mladé planety, které krouží kolem hvězd, podobných Slunci? Vědci objevili v našem vesmírném sousedství hvězdu, která nabízí další střípek do mozaiky našich znalostí. (délka blogu 4 min.)

V několika prvních stech milionech roků procházejí planetární systémy různými napínavými změnami. Nejprve se v nich formují planetesimály, které se mohou vzájemně srážet a vytvářet větší planety. Ty pak mění své parametry, v jejich nitru probíhá diferenciace - tedy oddělení jádra od pláště planety. Na povrchu planet probíhají neméně drastické změny. Některé z nich ztrácejí své původní atmosféry a mohou dokonce dostat novou (sekundární) atmosféru s úplně jiným složením - tak jako tomu bylo například u Země.

Planetární systémy, které se nacházejí nedaleko jiných hvězd, mohou navíc zažívat různé interakce s blízkými vesmírnými sousedy. Pozorování mladých planetárních systémů je tedy velice napínavé. To vysvětluje, proč jsou vědci nadšeni z objevu každého dalšího takového systému.

I když už známe více než 5000 různých exoplanet, těch opravdu mladých je v katalozích jen zhruba 50. Přitom pod slovem “mladý” chápeme dobu, která odpovídá zhruba 500 milionům roků.

Hvězda HD 63433

HD 63433 je dobře prostudovanou hvězdou, protože se jedná o poměrně jasný exemplář (její magnituda na našem nebi má hodnotu 6,9). Je podobná Slunci - má spektrální typ G5V. Také ostatní její vlastnosti se nápadně podobají slunečním parametrům. Má například hmotnost 0,99 ± 0,03 hmotnosti Slunce.

Vzhledem ke svému mládí se od Slunce ale některé její vlastnosti také liší. Vykazuje kratší dobu rotace (6,4 ± 0,6 dne) a emituje silnější rentgenové záření, což je u mladé hvězdy tohoto typu normální.

Také planetární systém hvězdy HD 63433 je často předmětem různých studií.

Nejmenší a nejbližší mladá planeta

V systému byly donedávna známy dvě tranzitující planety s názvy HD 63433b a HD 63433c. Obě se podobají našemu Neptunu a jsou známy od roku 2020.

Nyní astronomové ovšem objevili mladou kamennou planetu velikosti Země, která obíhá svou hvězdu daleko těsněji než ony. Stala se tak zajímavým příkladem pro vývoj planetárních atmosfér mladých planet v systémech, které jsou podobné našemu vlastnímu.

Ukázalo se, že se planeta, která dostala jméno HD 63433d, nejspíš musí nacházet v tzv. vázané rotaci. Její poloměr by se měl podobat poloměru Země. Svou hvězdu obíhá velice rychle - jednou za 4,209075 pozemského dne. Tuto hodnotu umějí astronomové určit velice přesně - s chybou zhruba 1 sekundy. Má také malou excentricitu oběhu - její dráha je tedy prakticky kruhová.

Pokud by na planetě měla existovat rovnovážná teplota, odpovídala by 1040 ± 40 K.

Pokud se u planety HD 63433d skutečně jedná o skalnatou planetu, neměla by mít žádnou hustou atmosféru, která by mohla teplo z hvězdě přilehlé strany převádět na odlehlou stranu. U planety s vázanou rotací (která je v tomto případě velice pravděpodobná) by to mělo za následek jeden zajímavý fakt.

Denní teplota, tedy teplota na horké straně planety HD 63433d, by měla při její vzdálenosti ke hvězdě dosahovat přibližně 1530 K. To znamená, že by byl její povrch roztavený a dosahoval by teploty magmatu, který vyvrhují pozemské sopky. Denní strana této planety je tedy nejspíše pokrytá rozsáhlým oceánem tekutého magmatu.

Vlastnosti HD 63433d

Předpoklad, že tato mladá planeta vykazuje vázanou rotaci a ke své hvězdě přiklání stále stejnou polokouli, je oprávněný. V systémech podobného typu nastává vázaná rotace během tisíců až desetitisíců roků - tedy mnohem rychleji, než je odhadované stáří systému.

Vědci provedli různé počítačové simulace a průzkumy. Pokud by například měla mít sousední sesterská planeta HD 63433b původní atmosféru, která se obyčejně skládá z vodíku a hélia, muselo by se to už dávno zjistit. Na základě pozorování se ale zdá, že svou atmosféru už ztratila.

Ve srovnání s ní dostává planeta HD 63433d od centrální hvězdy dokonce dvojnásobné množství energie a záření - je totiž daleko blíže. Vzhledem k tomu, že zároveň není těžší než její planetární sestra, je více než pravděpodobné, že i ona svou prapůvodní atmosféru ztratila.

Zatím není úplně jasné, které fyzikální procesy jsou pro ztrátu atmosféry rozhodující a jak rychle taková ztráta u mladých kamenných planet probíhá.

V úvahu přicházejí ztráty díky silnému UV záření mladých hvězd, které může atmosféru planety doslovat odfouknout. Ztráta atmosféry může ale nastat také díky horkému jádru planety, které produkuje tepelné záření a to zahřívá molekuly plynů a dodává jim potřebnou rychlost, aby opustily gravitační pole planety.

Vědci doufají, že díky objevům různých velice mladých exoplanet budou moci určit, které jevy převládají. Budoucí pozorování pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba by mohla přinést další nové poznatky. Situace tedy zůstává i nadále napínavá a my se můžeme těšit na další zajímavé objevy.

align="justify"Zdroje:doi: 10,3847 / 1538-3881 / ad1039,https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ad1039#ajad1039s6


Autor: Dana Tenzler | pondělí 15.1.2024 9:06 | karma článku: 17.69 | přečteno: 194x

Další články blogera

Dana Tenzler

Budoucnost života na Zemi (2) Klima na budoucím superkontinentu

Jak se vyrovnají savci se změnami klimatu na budoucím superkontinentu Pangea Ultima? Už dnes známe jejich budoucí strategii. (délka blogu 3 min.)

29.2.2024 v 8:00 | Karma článku: 18.06 | Přečteno: 277 | Diskuse

Dana Tenzler

Budoucnost života na Zemi (1)

To, že se naše planeta nachází v obyvatelné části Sluneční soustavy, považujeme za samozřejmé. Samozřejmé to ale není. V budoucnosti proběhnou změny, které život na Zemi vyhubí. Seriál blogů o budoucím vývoji Země. (délka 4 min.)

26.2.2024 v 8:00 | Karma článku: 24.94 | Přečteno: 402 | Diskuse

Dana Tenzler

?Podaří se další přistání na Měsíci? Intuitive Machines

Dalším účastníkem nového závodu o Měsíc je americká soukromá firma Intuitive Machines. Její sonda se dnes bude pokoušet o měkké přistání na Měsíci. (délka blogu 2 min.)

22.2.2024 v 8:00 | Karma článku: 17.45 | Přečteno: 189 | Diskuse

Dana Tenzler

Objev první temné galaxie

Vědci nedávno zveřejnili objev zvláštní galaxie. Pozorovali ji v rádiové oblasti elektromagnetického spektra. Přitom si všimli, že v ní nejspíš ... úplně chybí hvězdy. (délka blogu 2 min.)

19.2.2024 v 8:00 | Karma článku: 21.83 | Přečteno: 309 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Budoucnost života na Zemi (2) Klima na budoucím superkontinentu

Jak se vyrovnají savci se změnami klimatu na budoucím superkontinentu Pangea Ultima? Už dnes známe jejich budoucí strategii. (délka blogu 3 min.)

29.2.2024 v 8:00 | Karma článku: 18.06 | Přečteno: 277 | Diskuse

Jan Fikáček

Jak nás intuice vede na scestí v otázce, co je to realita

V hollywoodských filmech často nějaký hrdina, astronaut nebo detektiv, vyřeší problém intuicí. Když selže rozum a důkazy, intuice zaskočí. Jenže intuice není vždy spásné řešení, někdy tomu řešení naopak brání..

27.2.2024 v 9:07 | Karma článku: 26.90 | Přečteno: 1857 | Diskuse

Jan Ferenc

Den, kdy defíni začali testovat vědce

Systém generování obrázků Google Gemini, údajně s citem pro ohleduplnost a politickou korektnost, vytvořil několik obrázků černochů a jiných neárijských lidských ras v historických uniformách německých nacistů.

26.2.2024 v 12:05 | Karma článku: 6.17 | Přečteno: 96 | Diskuse

Dana Tenzler

Budoucnost života na Zemi (1)

To, že se naše planeta nachází v obyvatelné části Sluneční soustavy, považujeme za samozřejmé. Samozřejmé to ale není. V budoucnosti proběhnou změny, které život na Zemi vyhubí. Seriál blogů o budoucím vývoji Země. (délka 4 min.)

26.2.2024 v 8:00 | Karma článku: 24.94 | Přečteno: 402 | Diskuse

Miro Jakab

Čajová cesta: Od císařů k modernímu světu – část první

Toto je první část několika dílného souboru. V této části zkusím podchytit čajové základy včetně jeho "temné" stránky spojené s počátkem tak zvaného "století ponížení" jak jej, nikoliv bez důvodu, nazývá Čína.

22.2.2024 v 11:01 | Karma článku: 15.20 | Přečteno: 240 | Diskuse
Počet článků 954 Celková karma 20.38 Průměrná čtenost 1292

Zajímám se o přírodní vědy. Píšu o tom, co mě zaujalo při toulkách internetem. Vzhledem k občastým dotazům - ano, skutečně mám vzdělání. Ne, nebudu tu vypisovat všechny svoje tituly, knihy a vědecké práce. Tenhle blog provozuji ve svém volném čase pro radost. 

Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům. 

Bianca Censori šokovala Paříž odhaleným klínem, pokutě se však vyhnula

Architektka Bianca Censori (29), která je manželkou rapera Kanye Westa (46), opět šokovala veřejnost svými outfity. V...

Zemřela slovenská moderátorka, oblíbený byl její pořad, který pomáhal dětem

Zemřela moderátorka a logopedka slovenské dětské televizní stanice JOJko Lucia Palugyayová. Bylo jí 47 let. Na...

Nikdy jsem nebyla stydlivá, vzpomíná Heidi Janků na focení pro Luckyboy

Zpěvačka Heidi Janků (61) zavzpomínala na pobyt v Monaku, kam se přestěhovala kvůli práci svého manžela Iva Pavlíka. V...

Princ William zrušil na poslední chvíli z osobních důvodů účast na akci

Britský princ William (41) odřekl svou účast na úterní vzpomínkové slavnosti na hradě Windsor. Na bohoslužbu za...

Brzobohatý řádil v šatech a paruce. Poprvé veřejně jako Tiffany Richbitch

Ondřej Gregor Brzobohatý (41) vystoupil poprvé veřejně v šatech jako drag queen Tiffany Richbitch. Byl hostem druhého...