Planeta, kterou by unesla cukrová vata
Zvedněte v duchu hroudu zeminy ze zahrady, běžnou, suchou, nijak zvlášť těžkou. Teď si představte celou planetu ze stejné hmoty, jenže nafouklou tak, že její hustota klesne na necelé jedno procento té hroudy. Přesně to je TOI-791 c, plynový obr obíhající hvězdu TOI-791, žhavější sestru Slunce spektrálního typu F, zhruba 1 113 světelných let od Země. NASA ve svém materiálu pro podobné „super-nadýchané” planety sahá po přirovnání k cukrové vatě, hmota, která se sotva drží pohromadě.
Země na jedné misce vah, planeta na druhé
Země má průměrnou hustotu 5 514 kg/m³, číslo, které nese celá planeta pod nohama. TOI-791 c vychází na 47 kg/m³, tedy asi 117krát méně. Je to tak málo, že se NASA ve svém popisu raději uchýlila k cukrové vatě než k ničemu tvrdšímu, i ta nejlehčí běžná pevná látka, kterou si člověk dovede představit, je u této planety na hraně srovnatelnosti a mohla by srovnání zkreslit spíš než vysvětlit.
Jak se to vůbec dá změřit
Planetu objevila v roce 2026 mise TESS, sledovala, jak pravidelně klesá jas hvězdy TOI-791, kdykoli před ní planeta přejde. Z hloubky tohoto poklesu vyšel poloměr: 8,257 × 10⁷ m, tedy 12,96násobek poloměru Země. Hmotnost se ze stejné křivky odečíst nedala, spočítala se z toho, jak TOI-791 c gravitačně popostrkuje sousední planetu TOI-791 b a mění tak nepatrně její oběžnou dobu. Touhle metodou, zvanou odchylky v časování tranzitů, vyšla hmotnost 1,111 × 10²⁶ kg, tedy 18,6násobek hmotnosti Země a jen 5,9 procenta hmotnosti Jupiteru. Planeta oběhne svou hvězdu jednou za 232 dní. Objev popsal v roce 2026 tým vedený Oxfordskou univerzitou v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Změřeno, ne dopočítáno
Hmotnost i poloměr jsou tedy hodnoty změřené, jedna z hloubky zákrytu, druhá z gravitačního tahání mezi planetami. Hustota 47 kg/m³ změřená není. Je to dopočet z hmotnosti a objemu, a každá nejistota ve vstupních číslech se do něj silně promítne.
Proč se čísla takhle rozjedou
Hustota je hmotnost dělená objemem, žádná metafora. U TOI-791 c roste poloměr mnohem rychleji než hmotnost, necelý dvacetinásobek hmotnosti proti skoro třináctinásobku poloměru. Jenže objem kostky s třináctkrát delší hranou není třináctkrát větší, ale přes dva tisíce krát větší. Stejná hmota se tak rozprostře do obří bubliny kolem poměrně skromného jádra a hustota se zhroutí na zlomek pozemské hodnoty, necelé jedno procento toho, co má Země.
Co ještě nevíme
Co přesně tu bublinu nadouvá, zůstává otevřené. Astronom Jon Jenkins z NASA Ames to shrnul tak, že tyhle planety jsou hádankou už tím, že vůbec existují, nikdo je nečekal, a teď je potřeba vysvětlit, jak se obří plynoví obři, od Jupiteru po tyhle nadýchané příbuzné, vlastně skládají dohromady.
Obrázek, který vlastně existuje
Fotku TOI-791 c nemá nikdo a mít nebude, planeta je na přímé zobrazení příliš malá a příliš blízko své hvězdě, žádný dalekohled ji nerozliší jako samostatný bod světla. Co existuje, je ilustrace NASA s kreditem Daniel Rutter, tedy umělecká představa, ne snímek, a graf poklesu jasu hvězdy při tranzitu, křivka, ze které se celá planeta vlastně vypočítala.