Zmenšete Zemi na kuličku o průměru necelý centimetr a půl, obyčejnou korálku, jakou si navlečete na náramek. Vedle ní postavte druhou kouli, velkou jako plážový míč, kolem 35 centimetrů napříč. Přesně v tomhle poměru rostou vedle sebe naše planeta a jeden plynný obr u vzdálené hvězdy. Má katalogové označení TOI-3540 A b a obíhá hvězdu TOI-3540 A.
Poloměr vedle poloměru
Poloměr TOI-3540 A b vychází na 1,50×10⁸ metrů, což je asi 149 700 kilometrů. Poloměr Země je 6 371 kilometrů, tedy 6,371×10⁶ metrů. Vydělíte jedno druhým a vyjde 23,5, planeta má 23,5krát větší poloměr než Země. Je to poloměr, ne průměr, a srovnává se jen s poloměrem Země, bez mezikroku, který by mohl něco zaměnit. Pro představu: je to i 2,10krát víc, než má poloměr Jupiter, největší planeta sluneční soustavy.
Jak to víme
Planetu objevil v roce 2022 vesmírný dalekohled TESS tranzitní metodou, proto to „TOI“ v názvu, zkratka pro TESS Object of Interest, tedy objekt zájmu z dat TESS. Princip je jednoduchý: planeta přejde před svou hvězdou, hvězda na pár hodin nepatrně ztmavne a z hloubky i délky toho poklesu jasu se spočítá, jak velké těleso stín vrhá. Objev popsal tým kolem Yeeho a kol. v článku z 20. května 2022. Hmotnost planety, 375krát větší než hmotnost Země, tedy asi 1,18 hmotnosti Jupiteru, doplnila následná měření radiálních rychlostí hvězdy. Poloměr i hmotnost jsou tedy hodnoty změřené, od nich odvozené veličiny už mají jinou váhu, jak ukážou další odstavce.
Planeta, která by plavala ochotněji než Saturn
Když poloměr a hmotnost vydělíte objemem, vyjde hustota, a tady je ten zádrhel. TOI-3540 A b má hustotu kolem 65 kilogramů na metr krychlový. Země má 5 513 kilogramů na metr krychlový, takže tahle planeta je asi stokrát řidší. Je řidší dokonce i než Saturn, planeta pověstná tím, že by se vešla do vany plné vody a plavala na hladině, Saturn má hustotu kolem 687 kilogramů na metr krychlový. TOI-3540 A b by na vodě plavala ještě ochotněji. Není to číslo přímo z přístroje, je to dopočet ze dvou změřených hodnot, a přesně tak se k němu i musí přistupovat: jako k odhadu, ne jako k měření ze senzoru přímo na místě.
Teplota, kterou nikdo nezměřil
Model dává TOI-3540 A b rovnovážnou teplotu 1 498 kelvinů. Žádný teploměr se tam samozřejmě nedostal. Číslo vychází z toho, kolik záření planeta dostává od své hvězdy, 841,3krát víc, než dostává Země od Slunce. Z takového přísunu energie se dá modelovat, jakou teplotu by povrch nebo horní vrstva atmosféry měly v rovnováze. Je to odhad rovnovážného stavu, ne odečet z přístroje zaměřeného přímo na atmosféru planety.
Co zatím nevíme
Skutečná fotografie TOI-3540 A b neexistuje a hned tak existovat nebude, vše, co o ní víme, stojí na křivce poklesu jasu hvězdy TOI-3540 A při přechodu planety přes její disk. Jakékoli vyobrazení, se kterým se u tohohle tělesa setkáte, je umělecká představa, ne snímek. Otevřené zůstává, co takhle velké a zároveň tak řídké těleso drží pohromadě a jaké má složení atmosféry, k tomu by bylo potřeba zachytit spektrum světla procházejícího atmosférou planety, a to se zatím nepovedlo. Archiv zatím neuvádí ani potvrzenou vzdálenost planety od Země ve světelných letech. TOI-3540 A navíc není osamělá hvězda, má hvězdného společníka TOI-3540 B, menší a chladnější hvězdu stejné soustavy. Jak přesně taková dvojhvězda ovlivnila vznik tak nadýchané planety, je otázka pro další pozorování.