Že se planety rodí v protoplanetárních discích, které jsou tvořeny převážně prachem a plynem, možná víte. Že nás ale na přítomnost planet mohou upozornit některé anomlie v tomto disku vám všam možná až dosud unikalo. Je to metoda, která se zabývá útvary ve tvaru spirál, které vznikají právě díky gravitačním účinkům dosti hmotných exoplanet.

 

Kolem nových, jen pár milionů let starých hvězd, lze detekovat prachové disky - to není nic nového. Někdy lze však uvnitř těchto disků pozorovat zřetelný tok hmoty v podobě spirálních ramen. Na první pohled lze takováto ramena táhnoucí se od centrální hvězdy směrem ven k potenciální planetě přirovnat k ramenům spirálních galaxií. Vzhledem k tomu, že se jedná o velmi mladý systém hvězdy s planetami ještě v počátcích svého vývoje, by taková spirála mohla vést, ikdyž trochu nepřímo, k objevu hmotnějších exoplanet - převážně plynných obrů.

 

NASA Space Telescopes See Weather Patterns in Brown Dwarf

Credit: NASA
 
 

Možná by podobná interakce mohla být pozorována i u starších planetárních systémů, do kterých vnikla nějaká hmota z venčí - např. mlhovina nebo jiný, podobný objekt. Taková situace by v budoucnu mohla vést nejen k objevu exoplanet, ale i dalších záhadných těles třeba i umělého původu. Pozorování hmoty v blízkosti hmotného tělesa, které skoro ani nelze jinými způsoby než gravitačními účinky vysledovat, hrálo kdysi velmi důležitou roli k objevu těles, která Albert Einstein předpovídal - černých děr. Vraťme se ale k exoplanetám:

 

Myšlenka, že by se v nově vznikajícím planetárním disku měla vytvořit spirála hmoty kvůli přítomnosti planety, je založena na počítačovém modelování situace, jak se v blízkosti nově zrozených hvězd postupem času vyvíjí prachový disk. Z počítačového modelování bylo zjištěno, že planety mohou mít výrazný vliv na to, jak se bude vyvíjet struktura prachového disku, ze kterého pravděpodobně tyto planety samy vznikly. Simulace též naznačují, že každá planeta zapříčiní vznik dvou spirál v systému. 

Protoplanetary Disk: Simulated Spiral Arm vs. Observational Data

Na ilustraci vidíte vlevo počítačový model (simulaci) s vyznačením pozice potenciální planety
Vpravo pak snímek prachového disku v okolí hvězdy MWC 758 pořízený dalekohledem VLT
 

Credit: Hubblesite.org

 

 

V případě více planet však už je situace komplikovanější. Gravitace planety sice může opět vytvořit spirály hmoty, zde už je ale musíme počítat i s gravitací další planety v systému. I z takové situace možná máme data. Zde můžete vidět snímek hvězdy SAO 206462 - což byla vůbec první hvězda, u které byly detekovány podobné spirály. Z takového snímku lze usuzovat na přítomnost dvou planet, jejich existence však bude muset být ještě potvrzena.

 

Snímek první hvězdy, u které byly detekovány spirály v prachovém disku
Credit: NAOJ/Subaru

 

V obou ilustrovaných případech je možné podle spirál odhadnout počet, pozici a hmotnost exoplanet. Odhady o hmotnosti exoplanety, která by dokázala v případě hvězd MCW 758 a SAO 206462 vytvořit podobné spirály, je asi desetinásbek hmotnosti, kterou disponuje planeta Jupiter. Výzkum prachových disků nám zkrátka a jistě dává mnoho informací o tom kdy, kde a jak vznikají planety. Protože tyto planety ještě nevyčistily svou dráhu, mělo by se jim spíše říkat protoplanety - možná dokonce exoprotoplanety.

 
 

Od ostatních metod detekce exoplanet tato metoda slibuje detekci planet, které jsou teprve před nebo ve fázi vzniku. Brzy se na takové cíle zaměří dalekohled Jamese Webba, který bude schopen planety pozorovat přímo a potvrdit nebo vyvrátit tak jejich existenci. Kromě toho nabídne mnoho dalších informací o exoplanetách jako je například chemické složení jejich atmosfér.

 

NASA's Hubble Makes One Millionth Science Observation

Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

 

Studie interakce mezi planetami a hmotou je určitě nesmírně zajímavá a také přínosná v oblasti výzkumu exoplanet. Nejen, že můžeme sledovat planety a studovat jejich vznik na takovou dálku, ale můžeme tato pozorování aplikovat i na naši soustavu a dozvědět se tak víc o tom, jak přesně vznikala a nebo jak tato soustava vypadala v minulosti. Možná se někdy dočkáme map sluneční soustavy podobné těm, které zachycují polohu kontinentů na planetě Zemi v obodbích před miliony a miliony lety. 

 

 

Líbil se vám můj článek ?

Přidejte se k mé stránce na facebooku a dostávejte tak upzornění na nové články.

 

 

Zajímají vás exoplanety ? 

Problematice exoplanet se v Česku věnuje skvělý informační server: 

www.exoplanety.cz