Planeta, která svůj rok prožije jako skok z výhně do mrazu
Zkus si představit planetu, která se během jednoho svého roku ocitne jednou těsně u žhnoucí hvězdy a hned vzápětí odlétá do mrazivé dálky, kam se žádná planeta naší sluneční soustavy nikdy nedostane. Přesně taková dráha existuje a nese jediné číslo, které celou tu divokost popisuje.
Číslo, které měří tvar dráhy
Exoplaneta GJ 3222 b obíhá hvězdu GJ 3222 po dráze s výstředností (odborně excentricitou, bezrozměrným číslem od 0 do 1, které říká, jak moc je elipsa protáhlá oproti kruhu) 0,929. Katalog exoplanet udává tuhle hodnotu s nejistotou +0,042/−0,080, takže se při dalších pozorováních ještě může trochu posunout. Pro srovnání: dráha Země má výstřednost jen 0,017, skoro dokonalý kruh. Čím blíž je číslo k jedné, tím víc se vzdálenost planety od hvězdy mění mezi nejbližším a nejvzdálenějším bodem oběhu. 0,929 je hodně blízko.
Metr: ani Merkur se tomu nepřiblíží
Nejvýstřednější planeta sluneční soustavy je Merkur s hodnotou 0,2056, i ta dráha astronomům stačí, aby o ní mluvili jako o nápadně protáhlé. GJ 3222 b má výstřednost víc než 4,5krát vyšší. Je to pořád srovnání planety s planetou, ne planety s kometou, takže poměr sedí, ale výsledný tvar dráhy se kometě podobá víc než čemukoli, co známe z osmi planet kolem Slunce.
Jak to víme
Planetu objevil v roce 2022 tým kolem Fenga metodou radiální rychlosti, měřením nepatrného Dopplerova posunu (posunu spektrálních čar způsobeného tím, že hvězda se pod gravitačním tahem planety nepatrně pohupuje k nám a od nás) ve světle hvězdy GJ 3222. V roce 2023 řešení zpřesnil tým kolem Philipota. Metoda dráhu nefotí, ale matematicky ji rekonstruuje z periodických změn rychlosti hvězdy. Žádný snímek planety proto neexistuje, jen diagramy dráhy a umělecké představy, které je potřeba takhle i označit.
Proč na to nemáme slovo
Sluneční soustava nás naučila, že planety jezdí po víceméně kruhových drahách, a tak si rok představujeme jako něco pravidelného. GJ 3222 b oběhne svou hvězdu jednou za 10,667 dne, v průměrné vzdálenosti 0,091 astronomické jednotky (AU, vzdálenost Země od Slunce, 149,6 milionu kilometrů). Při průchodu nejbližším bodem dráhy ji k hvězdě prudce přitáhne, vzápětí je vymrštěná mnohem dál. Žádné pozemské roční období tenhle režim nevystihne.
Co ta planeta vlastně je
Z Dopplerova měření vychází nejmenší možná hmotnost planety na 0,036 hmotnosti Jupiteru, tedy zhruba 11,4 hmotnosti Země, je to spodní hranice, protože radiální rychlost sama neumí určit sklon dráhy k nám. Poloměr k tomu dopočítávají modely, ne dalekohled, na přibližně 3,4 poloměru Země, planeta totiž svou hvězdu nezakrývá a přímo změřený poloměr nemá. Z obou čísel vychází hustota kolem 1 600 kg/m³, necelá třetina hustoty Země, což je hodnota blíž vodnímu ledu smíchanému s plynem než hornině. I odhad rovnovážné teploty kolem 811 K vychází jen z modelu záření hvězdy, ne z teploměru ani ze spektroskopie.
Co zůstává otevřené
Jak se taková extrémní dráha vytvořila a jestli vůbec vydrží dlouhodobě stabilní, se neví. Philipotův tým popsal, že hvězda GJ 3222, vzdálená od nás 59,5 světelného roku, má vzdáleného hvězdného souputníka na vlastní výstředné dráze a navíc mnohem hmotnějšího souseda, planetu GJ 3222 c. Gravitační rozhoupávání od některého z nich je jedna z možných příčin, scénář rozptylové události v minulosti planety druhá, žádná z nich zatím potvrzená není. Katalog dynamické stability navíc označuje aktuální řešení drah obou planet v soustavě za nestabilní. A platí i jednodušší připomínka: katalogové číslo 0,929 je aktuální hodnota, ne poslední slovo, při dalších pozorováních se může ještě upravit.