Výstřednost dráhy HD 26161 b: 0,92, blíž kometě než planetě

Dráha, která patří spíš kometě

Elipsa, po které jedna vzdálená planeta obíhá svou hvězdu, je tak protažená, že mezi planetami prakticky nemá obdobu. Planeta se jmenuje HD 26161 b a číslo, které ten tvar popisuje, je 0,92. Pro srovnání: Země obíhá po dráze s hodnotou 0,0167, tedy skoro po kruhu, a ani Merkur, nejvýstřednější planeta naší soustavy, nepřekročí 0,206. Podle běžně uváděných hodnot se dráha Halleyovy komety, která se k nám vrací jednou za lidský život, pohybuje kolem 0,967. HD 26161 b je svým číslem mnohem blíž kometě než jakékoli planetě, kterou znáte z učebnice.

Co excentricita vlastně měří

Excentricita neříká nic o vzdálenosti ani o rychlosti, je to čisté číslo od 0 do 1, které popisuje jen tvar elipsy. Nula znamená dokonalý kruh, číslo blízko jedné znamená protažený ovál, jehož jeden konec se tiskne těsně k ohnisku (tady ke hvězdě) a druhý se od něj vzdaluje na mnohonásobek té vzdálenosti. Je to tvar, který si člověk dovede rovnou představit: natažený ovál, ne abstraktní desetinné číslo. Rozdíl mezi 0,92 a orientační hodnotou Halleyovy komety je menší než rozdíl mezi HD 26161 b a Zemí, 0,92 proti 0,0167. Tahle planeta má tvarem dráhy blíž ke kometám než ke svým sousedům ve vlastní planetární rodině.

Jak se pozná tvar dráhy, kterou nikdo nefotil

Žádný dalekohled HD 26161 b nevyfotil. Objev z roku 2021 stojí na metodě radiální rychlosti: gravitace planety nepatrně rozhoupe mateřskou hvězdu, ta se pohybuje maličko k nám a od nás, podobně jako houkačka sanitky zní jinak, když se blíží, a jinak, když se vzdaluje. Tenhle nepatrný posuv ve světle hvězdy HD 26161 zachytil spektrograf HIRES na Keckově dalekohledu v rámci přehlídky California Legacy Survey. Co se tu doopravdy změřilo, je kolísání rychlosti hvězdy v čase. Tvar dráhy planety, a tedy i hodnota 0,92, je z téhle křivky teprve dopočítaný údaj: model proložený přes naměřená data, ne číslo odečtené přímo z přístroje. A modely se mění: objevová práce z roku 2021 vyšla s hodnotou 0,82 (s nejistotou +0,06/−0,05), novější katalogový odhad NASA ji posunul na 0,92.

Hmotnost obra, dráha vetřelce

HD 26161 b váží v přepočtu 28,46krát víc než Jupiter, největší planeta naší soustavy, v kilogramech je to asi 5,4 × 10²⁸ kg, přibližně 9045násobek hmotnosti Země. Je to odhad, ne vážení: hmotnost odvozená z radiální rychlosti závisí i na sklonu dráhy vůči nám, a ten u HD 26161 b není přesně známý. Přesto tahle kombinace láme zažitou představu. Obří plynné planety, které známe nejlíp, včetně těch v naší vlastní soustavě, obíhají skoro po kruhu. HD 26161 b má hmotu obra a dráhu, jakou bychom čekali spíš u malého ledového tělesa odkudsi z okraje soustavy. Jeden oběh kolem hvězdy jí trvá asi 30 pozemských let a vede ji do vzdálenosti 10,09 astronomické jednotky (AU, vzdálenost Země od Slunce), v průměru tedy desetkrát dál, než je Země od svého Slunce.

Teplota, která je jen průměr

Model počítá rovnovážnou teplotu planety na 111 K, tedy asi −162 °C. U dráhy blízké kruhu by to bylo číslo, které planeta má v podstatě pořád. Jenže při excentricitě 0,92 prochází HD 26161 b při každém oběhu obrovským rozpětím vzdáleností od hvězdy, jednou blízko, jindy daleko, tam, kde záření hvězdy citelně slábne. Stejný model dává planetě v průměru kolem 33 wattů na metr čtvereční záření, zhruba padesátinu toho, co dopadá na Zemi (asi 1361 wattů na metr čtvereční). 111 K je tak jedno číslo tam, kde fyzikálně existují dva extrémy: žhavý průlet kolem hvězdy a mrazivý pobyt daleko od ní. Jak velký je ten rozdíl doopravdy, se z dostupných dat zatím nedá spočítat.

Co zatím nevíme

Přesná vzdálenost v přísluní (nejbližším bodě dráhy) a v odsluní (nejvzdálenějším bodě) se dá z poloosy dráhy a excentricity teoreticky dopočítat, ale v dostupných datech obě čísla chybí. Druhá otevřená otázka je samotná hodnota excentricity: 0,92 je aktuální katalogový odhad NASA, zatímco objevová práce z roku 2021 uváděla 0,82. Obě čísla vycházejí z neúplného pozorování, HD 26161 b obíhá svou hvězdu desítky let a od objevu v roce 2021 ji žádný přístroj nesledoval po celý jeden oběh. Tým, který planetu objevil, plánoval sledovat ji dál a čekat na průchod přísluním, který by dráhu konečně zpřesnil. Dokud se to nestane, zůstává 0,92 nejlepším dostupným odhadem, ne hotovým číslem.