Odkiaľ sa berú podivné obežné dráhy horúcich Jupiterov?

  • Valentín Korinek | 4 Apríl 2022
    Exoplanéty
Typ planéty známy ako horúci Jupiter (zobrazený) môže získať svoju zvláštnu obežnú dráhu, keď ho tam „katapultuje“ iná planéta alebo hviezda. (L. Calçada/ESO)
Nová štúdia zistila, že podivné obrie planéty známe ako horúce Jupitery, ktoré obiehajú blízko svojich materských hviezd, sa dostali na svoje zvláštne dráhy vďaka samotnej materskej hviezde a ostatným planétam nachádzajúcim sa v ich domovskom planetárnom systéme.

Horúce Jupitery boli dlho záhadné. Obiehajú veľmi blízko svojich hviezd, ich obehy trvajú len niekoľko dní, pri niektorých dokonca len niekoľko hodín, zatiaľ čo všetky obrie planéty v našej slnečnej sústave ležia v obrovských vzdialenostiach od Slnka a obežné doby majú naopak veľmi dlhé, niektoré až stovky rokov. (Neptún - jeden obeh okolo Slnka trvá 165 pozemských rokov).

Na vysvetlenie astronómovia navrhli tri hypotézy. Horúce Jupitery sa buď sformovali vedľa svojich hviezd a zostali na mieste, alebo vznikli oveľa ďalej a postupne sa špirálovito priblížili k svojej hviezde. V oboch prípadoch by mali mať planéty svoje dráhy rovné k rovníku materskej hviezdy, pretože ich dráhy vznikli z momentu hybnosti materiálu v protoplanetárnych diskoch, rotujúcich okolo novovzniknutej hviezdy.

Nová štúdia priniesla ešte iný pohľad. Gravitačné interakcie s inou obrou planétou alebo sprievodnou hviezdou najprv vymrštia planétu veľkosti Jupitera na vysoko eliptickú a naklonenú obežnú dráhu, ktorá ju priblíži k svojej hviezde. V niektorých prípadoch sa planéta dokonca točí okolo svojej hviezdy opačným smerom ako pôvodne.

Takže zakaždým, keď vymrštená planéta preletí okolo svojej hviezdy, gravitácia hviezdy okradne planétu o orbitálnu energiu. To zmenšuje obežnú dráhu, postupne ju robí viac kruhovou a menej naklonenou, až kým sa planéta nestane horúcim Jupiterom na malej kruhovej dráhe, ktorá je usporiadaná v rovnakej rovine ako rovník samotnej hviezdy.

Vedci zistili, že horúce Jupitery okolo chladných hviezd majú tendenciu byť na dobre zarovnaných kruhových dráhach, zatiaľ čo horúce Jupitery okolo teplých hviezd sú často na dráhach, ktoré sú predĺžené a naklonené. Inak povedané, mnohé z obežných dráh okolo teplých hviezd sa ešte nestihli usadiť do svojej konečnej veľkosti a orientácie. Tieto obežné dráhy stále nesú známky toho, že boli tvarované gravitačnými interakciami so susednými telesami v systéme.

Z predložených dôkazov vyplýva, že iné masívne objekty v tej istej planetárnej sústave môžu pomáhať vytvárať planéty, ktoré poznáme ako horúce Jupitery. Táto teória by pravdepodobne vysvetlila existenciu väčšiny takýchto planét. Z týchto predpokladov tiež vyplýva, že obrovské množstvo takýchto svetov sa pri interakcií s inými telesami z ich hviezdnych sústav dostali tak blízko k svojej hviezde, že s ňou splynuli, iné zasa mohli byť tzv. gravitačným prakom vyvrhnuté do medzihviezdneho priestoru, kde blúdia v chlade a tme ďaleko od akejkoľvek hviezdy.