Planeta, které rok trvá necelých pět hodin
Uvař si ráno kávu, odpracuj směnu, stihni oběd i večeři, a za tu dobu exoplaneta K2-137 b stihne oběhnout svou hvězdu pětkrát, možná šestkrát. Jeden její „rok”, tedy doba jednoho úplného oběhu kolem hvězdy, trvá 15 527,7 sekundy. Na hodinách je to 4,3135 hodiny, necelé čtyři hodiny a dvacet minut. Pozemský rok pro srovnání trvá 365,25 dne, tedy 31 557 600 sekund. Vyjde z toho poměr 4,92×10⁻⁴, jinými slovy, u nás na Zemi trvá rok zhruba 2033krát déle než jeden oběh K2-137 b kolem její hvězdy.
Hodiny na zdi stačí
Obě čísla měří úplně stejnou věc, čas jednoho kompletního oběhu planety kolem hvězdy. Jen u Země vychází údaj ve dnech a u K2-137 b v hodinách. Žádný přepočet navíc netřeba: za jeden pozemský den, tedy za 24 hodin, planeta stihne kolem své hvězdy oběhnout zhruba 5,6krát. Žádné roční období, žádné výročí, jen pravidelně se opakující kolečko, rychlejší než jedna pracovní směna.
Jak to víme
Oběžnou dobu změřil Keplerův vesmírný dalekohled během rozšířené mise K2, konkrétně v desáté pozorovací kampani. Metoda se jmenuje tranzitní fotometrie a funguje jednoduše: dalekohled hlídá jasnost hvězdy a zaznamená nepatrný, pravidelně se opakující pokles světla pokaždé, když planeta přejde přes její kotouč. Z toho, jak často se zatmění opakuje, se dá oběžná doba spočítat přímo, proto jde o změřenou hodnotu, ne o odhad. Objev popsal tým kolem Smithe v odborném časopise MNRAS, vydání vyšlo v březnu 2018, NASA ve svém archivu uvádí planetu jako objevenou v roce 2017. K2-137 b obíhá červeného trpaslíka K2-137, hvězdu spektrálního typu M3V v souhvězdí Panny, vzdálenou od nás asi 99 parseků, tedy 320 světelných let (parsek je jednotka vzdálenosti, 3,26 světelného roku). Mezi všemi potvrzenými planetami drží K2-137 b rekord v nejkratší oběžné době, kratší má jen kandidát na planetu KOI-1843.03, a to o pouhé čtyři minuty.
Na klíně hvězdě
Tak krátký oběh znamená, že planeta musí sedět své hvězdě prakticky na klíně. Poloosa dráhy, u kruhové dráhy, jakou K2-137 b má, zároveň vzdálenost planety od hvězdy, vychází na 8,677×10⁸ metrů, což je 0,0058 astronomické jednotky. Astronomická jednotka je 149,6 milionu kilometrů, průměrná vzdálenost Země od Slunce, takže K2-137 b obíhá ve vzdálenosti zhruba setiny téhle hodnoty. Číslo není přímo pozorované, ale dopočítané z oběžné doby a hmotnosti hvězdy pomocí třetího Keplerova zákona. Krátký rok a těsná dráha jsou tak dvě strany téhož výpočtu, ne dvě oddělená zjištění.
Žár, který nikdo neměřil teploměrem
Rovnovážná teplota K2-137 b se odhaduje na 1471 kelvinů, zhruba 1198 stupňů Celsia. Žádný teploměr tam nikdo nestrčil a žádné spektrum teplotu přímo nezměřilo, číslo vychází z výpočtu, kolik záření planeta od své hvězdy přijme a kolik ho podle předpokládané odrazivosti povrchu vrátí zpátky do prostoru. Skutečná teplota na povrchu může být jiná, podle toho, jestli planeta má atmosféru, mraky, nebo je to jen holá hornina vystavená hvězdě naplno.
Co zatím nevíme
K2-137 b nikdo nikdy nevyfotografoval a nejspíš ani nevyfotografuje, existuje jen jako nepatrný zub v křivce jasnosti hvězdy a jako umělecká představa na ilustracích, ne jako skutečný snímek. Ani hmotnost planety není jistá: objevový článek z roku 2018 jen odhaduje, že víc než 45 procent jejího složení tvoří železo, a NASA ve svém archivu uvádí jen horní hranici, méně než 159 hmotností Země, přesné číslo chybí. Neshodují se ani zdroje na velikosti: objevový tým uvádí poloměr 0,89 poloměru Země, archiv NASA místo toho 0,64 poloměru Země. Otevřené zůstává i to, jestli planeta má atmosféru, při teplotě přes 1400 kelvinů by ji hvězdný vítr mohl odfouknout, ale bez přímého pozorování to nikdo neví jistě. A protože se neví, jak silně dráhu planety časem brzdí slapové působení hvězdy, zůstává otevřená i otázka, jestli K2-137 b jednou do své hvězdy nespadne.