Podivne orientovaný planetárny systém

  • Marcel Škreka | 8 Marec 2021
    Stelárna astronómia
Umelecká predstava systému K2-290. Kredit: Christoffer Groenne.
K2-290A je primárnou hviezdou v trojhviezdnom systéme K2-290. Jej rotačná os je vzhľadom na rovinu obežných dráh oboch jej planét naklonená o 124°. Tento sklon mohla spôsobiť iná hviezda v tomto systéme.

K2-290, v katalógoch označovaná tiež ako BD-19 4173 alebo TIC 70803960 sa nachádza vo vzdialenosti 897 ly (svetelných rokov) v súhvezdí Váh.

Primárna hviezda K2-290A je hviezda spektrálneho typu F s hmotnosťou 1,2 a polomerom 1,5-krát väčším ako Slnko. Sekundárna hviezda K2-290B je červený trpaslík vzdialený od nej 113 AU (astronomických jednotiek) a terciárna hviezda K2-290C je ďalší červený trpaslík na dráhe vzdialenej až 2 467 AU.

V roku 2019 boli pri primárnej hviezde objavené dve planéty. Ich dráha je vzhľadom na nás orientovaná tak, že zo Zeme môžeme pozorovať prechody týchto planét popred disk materskej hviezdy.

Vnútorná planéta K2-290Ab má obežnú dobu 9,2 dňa a polomer 3-krát väčší ako Zem, čo ju radí do kategórie horúcich subneptúnov. Vonkajšia planéta K2-290Ac je teplý Jupiter s obežnou dobou 48,4 dní a polomerom 11,3 polomeru Zeme.

V novej štúdii astronómovia analyzovali spektroskopické údaje v systéme primárnej hviezdy s vysokým rozlíšením, získané počas prechodov oboch planét pred diskom hviezdy. Na základe zmien v získaných spektrách hviezdy určili, že hviezda sa otáča v opačnom smere ako obiehajú planéty.

Pre systémy podobné K2-290, kde sú dráhy planét orientované rovnako, ale rovník hviezdy je výrazne sklonený, sa predpokladalo, že vznikli dôsledkom gravitačného pôsobenia susednej hviezdy.

Iným možným vysvetlením je pôsobenie hmotnej planéty na vzdialenej a pritom vysoko sklonenej obežnej dráhe.

Je tomu tak napr. v systéme hviezdy Kepler-56, pri ktorej boli objavené tiež dve planéty. Dlhodobým sledovaním bola zistená prítomnosť tretej planéty na vzdialenej obežnej dráhe. Na základe hmotnosti a vzdialenosti tretej planéty je možné alebo dokonca pravdepodobné, že planéta bola zodpovedná za naklonenie obežnej roviny dvoch vnútorných planét až neskôr po ich vzniku.

Rovnaké vlastnosti vykazuje aj multiplanetárny systém HD 3167, ale tu zatiaľ neexistujú dôkazy prítomnosti ani vzdialenej planéty, ani ďalšej hviezdy v systéme.

K netradične orientovaným protoplanetárnym diskom môžu viesť turbulencie a krútivý moment v disku. Retrográdne dráhy aké sa pozorujú u K2-290A, sa však dajú ťažko vysvetliť pomocou turbulencií a prípadný neskorší prísun ďalšieho materiálu by viedol len k zníženiu už existujúceho sklonu disku.

Jedinečným aspektom K2-290 je, že sprievodná hviezda K2-290B má vlastnosti, ktoré z nej robia dobrého kandidáta na pozorovaný sklon dráh planét.

Neexistujú dôkazy o hmotnej planéte na vzdialenejšej obežnej dráhe. Sklon medzi diskom a hviezdou je prijateľným vysvetlením vlastností systému K2-290, pretože pozorovaná orientácia hviezd môže ľahko viesť k vzniku retrográdnych dráh.

Astronómovia odhadli, že rotačná os K2-290A je k obežným dráham jej dvoch planét naklonená približne o 124°.

Systém K2-290 poskytuje jasný dôkaz toho, že hviezdy a ich protoplanetárne disky môžu byť rôzne orientované dôsledkom gravitačného krútiaceho momentu susednej hviezdy.