Planeta, která se nedrží kruhu
Země obíhá kolem Slunce po dráze tak blízké kruhu, že si to ani neuvědomujeme, excentricita 0,0167 znamená, že odchylka od kruhového tvaru je zanedbatelná. Exoplaneta HD 20782 b, plynný obr obíhající hvězdu podobnou Slunci ve vzdálenosti asi 117 světelných let od Země, v souhvězdí Pece, má excentricitu 0,95. Rozdíl mezi drahou Země a touto planetou je propastný: čím blíž je číslo k jedné, tím protáhlenější je elipsa dráhy. Mezi tisícovkami dnes známých exoplanet patří hodnota 0,95 k extrémům, většina obřích planet obíhá po drahách blízkých kruhu, podobně jako planety v naší sluneční soustavě. HD 20782 b je jedna z nejvýstřednějších obíhajících planet, jaké katalogy znají.
Co to číslo znamená
Excentricita je bezrozměrné číslo mezi 0 a 1. Nula znamená dokonalý kruh, čím blíž k jedné, tím protáhlejší elipsa. Merkur, nejvýstřednější planeta naší soustavy, má excentricitu jen 0,206, a i to považujeme za nápadné. HD 20782 b s hodnotou 0,95 je v úplně jiné kategorii. Samotnou planetu při tom nikdy nikdo neviděl, k dispozici je jen diagram, protažená elipsa vedle kruhu, pro srovnání.
Jak to víme
Planetu objevil v roce 2006 tým projektu Anglo-Australian Planet Search metodou radiální rychlosti. Ta nefotí planetu, sleduje, jak se hvězda HD 20782 nepatrně viklá tam a zpět pod gravitačním tahem tělesa, které ji obíhá. Z rytmu a velikosti těchto výkyvů rychlosti se dá spočítat nejen to, že těleso existuje, ale i jak protažená je jeho dráha. Díky tomu je hodnota 0,95 opřená o opakovaná měření hvězdy, ne o jednorázový odhad. Ukazuje to i historie samotného čísla: přepočet dat z roku 2009 vyšel na excentricitu 0,97, teprve novější zpracování v aktuálním katalogu NASA srazilo hodnotu na 0,95. Tvar dráhy se tak dolaďuje s každým dalším kolem měření, nejde o chybu, ale o běžnou praxi u čísel počítaných z nepřímého signálu, který se v čase upřesňuje.
Hmotnost planety, a proč je to jen odhad
Hmotnost HD 20782 b vychází na zhruba 1,49násobek hmotnosti Jupiteru, tedy asi 472,8 hmotností Země, což je 2,824×10²⁷ kilogramu. Metoda radiální rychlosti ale dává jen minimální hmotnost, závisí na tom, pod jakým úhlem se na soustavu díváme, a ten úhel u téhle planety nikdo nezměřil. Skutečná hmotnost tak může být stejná, nebo klidně vyšší. Číslo 472,8 Země je spodní hranice, ne finální hmotnost planety.
Co znamená protažená dráha v praxi
Jeden oběh HD 20782 b kolem její hvězdy trvá přibližně 1,6 pozemského roku. Hlavní poloosa dráhy měří 1,3649 astronomické jednotky (AU, vzdálenost Země od Slunce), to je vzdálenost, kterou by planeta měla od hvězdy, kdyby dráha byla kruhová. Jenže při excentricitě 0,95 je nejbližší bod dráhy jen asi 0,07 AU od hvězdy, přibližně 10 milionů kilometrů, a nejvzdálenější bod leží skoro 2,7 AU daleko, kolem 398 milionů kilometrů. Vzdálenost planety od hvězdy se tak během jediného roku změní zhruba devětatřicetkrát. Nic podobného nezažívá žádná planeta v naší sluneční soustavě, kde se vzdálenosti od Slunce mění maximálně o desítky procent.
Co zůstává otevřené
Otevřená zůstává otázka, proč je dráha tak protažená. Mohla ji rozkývat gravitace další hvězdy v okolí, HD 20782 má širokého hvězdného souputníka. Nebo je to pozůstatek bouřlivého mládí systému, kdy si planety mezi sebou navzájem měnily dráhy a jedna skončila na téhle výstřední trajektorii. Obě možnosti se zkoumají. Žádná není potvrzená. Otevřené je i to, jestli se hodnota 0,95 časem znovu neposune, u čísel odvozených z rytmu hvězdného viklání se to už jednou stalo a nejde vyloučit, že se stane znovu.