Teleskop Kepler slouží astronomům necelý rok, přesto už jasně ukázal, že přináší do vědy nový rozměr. Objevil stovky planet u vzdálených hvězd. Už se mezi nimi objevila kamenná planeta podobná Zemi.
V přehršli údajů ze sondy se objevují ale i exotičtější ptáčci. Tím posledním je soustava s planetami, které běhají kolem své hvězdy po stejné dráze. Stejným místem na orbitě proběhnou pouhé necelé dva dny po sobě.
Dvě v jednom
Objev popisuje práce zveřejněná na odborném serveru arXiv.org. Nezvyklá soustava dostala název KOI-730. KOI je zkratka z anglického Kepler Object of Interest, tedy objekt v zájmu sondy Kepler, a 730 je číslo mateřské hvězdy.
Soustavu tvoří čtyři exoplanety v blízkosti hvězdy, která se vcelku podobá našemu Slunci. Pozornost astronomů však upoutaly zejména dvě z nich, označené jako planety 02 a 03.
Obíhají zhruba desetkrát blíže své hvězdě než Země Slunci, konkrétně ve vzdálenosti 0,092 astronomické jednotky. Doba oběhu je jen necelých deset dní. Nejedná se o žádné drobečky, obě planety mají průměr asi pětkrát vetší než Země.
Vzdálenost mezi planetami je asi 60°, tj. šestina celkové oběžné dráhy. Menší z obou planet (na tuto vzdálenost těžko říct, která) tedy leží v jednom z tzv. Lagrangeových (nebo také libračních) bodů.
V těchto bodech se gravitační a setrvačné síly soustavy Slunce a Země v podstatě vyruší.
I rovnováhy jen do času
Podobných bodů je v každé soustavě slunce-planeta celkem pět. Dva z nich se nacházejí na oběžné dráze menšího tělesa, a sice o 60 úhlových stupňů před či za polohou tohoto tělesa. Takovou situaci patrně vidíme i u systému KOI-730.
Přesto nejde o bratrství na věčné časy: "Podobné systémy jsou metastabilní, to znamená, že rovnováha není udržitelná pořád," říká astronom Miloš Tichý z jihočeské Observatoře Kleť
a specialista na oběžné dráhy planetek i planet. Časem – někdy za milion, někdy za miliardu let – se menší partner ze své dráhy vychýlí.
Něco podobného čeká patrně i KOI-730. První hrubé výpočty naznačují, že by k narušení rovnováhy nemělo dojít dříve než za dva miliony let. Miloš Tichý by ale na tento údaj příliš nedal: "Signál z Keplera je velmi slabý a rozhodně nelze říct, že bychom měli o téhle soustavě dostatek přesných informací."
To uznávají i autoři studie. A není podle nich zcela vyloučeno ani to, že další pozorování KOI-730 připraví o jednu z planetárních souběžnic a tím i o zajímavost.
I Země měla "stíhačku"?
Ač je KOI-730 daleko od nás, překvapivě nám může něco povědět o vývoji naší Sluneční soustavy, zejména pak o vzniku Měsíce. Dvojice amerických astronomů před šesti lety vyslovila hypotézu, podle které Měsíc vznikl při srážce s planetou, která Zemi stíhala na stejné oběžné dráze.
Takže tento objev "ukazuje to, co si my myslíme, že se stalo," řekl jeden z autorů hypotézy, Richard Gott z Princetonu serveru časopisu New Scientist. Ze zbytků po srážce obou těles vznikl Měsíc, který už zůstal u Země.
Richard Gott a jeho kolega Edward Belbruno se domnívají, že jejich hypotéza dobře vysvětluje některé záhady kolem vzniku Měsíce. Vědci se víceméně shodnou, že naše oběžnice vznikla při srážce s tělesem zhruba velikosti Marsu.
Počítačové simulace ale ukazují, že Theia (jak se často nazývá hypotetická planeta, která do Země narazila) se musela pohybovat poměrně nízkou rychlostí.
Kdyby se Theia pohybovala po stejné dráze jako Země, rychlosti obou těles by se v podstatě odčítaly a srážka by mohla být "pomalá".
Hypotéza podle vědců u Princetonu také například dobře vysvětluje, proč Měsíc zůstal bez kovového jádra a další pozorování.
Jak to (ne)bylo
"Ostatní astronomy ale teorie nepřesvědčila," říká astronom Miloš Tichý. Problém není v tom, že by pomyšlení na tak blízkou souputnici Země bylo tak neuvěřitelné.
"Planetek ležících v libračních bodech planet známe z naší soustavy celou řadu," vysvětluje český odborník. Příkladem jsou podle něj například pásy asteroidů v libračním bodě Jupitera, Saturnu i Neptunu. Podobnou planetku v "závěsu" má i malý Mars. "Až mě překvapuje, proč jsou všichni tak zaskočení, že jsme něco takového objevili," komentuje Tichý objev Kepleru .
Problémem je podle českého odborníka spíše realizace v době, kdy ve vznikající Sluneční soustavě ještě nebylo uklizeno. "V libračním bodě, kde Theia měla vzniknout, na ni nepůsobila gravitace Země nebo Slunce, a tak stačilo jen malé přímé nebo gravitační "pošťouchnutí" od jiné planetky nebo jiného většího tělesa, a Theia by se z rovnovážného stavu musela vychýlit," říká Tichý.
Okolí Slunce přitom v době vzniku Měsíce bylo plné menších i větších těles krmených prachem a plynem v disku obklopujícím mladou hvězdu."Nedokáži si představit, že by těleso na svém místě vydrželo tak dlouho, aby dosáhlo potřebné velikosti," říká český odborník.
Ke studii má i další výhradu. Pozorování z naší soustavy ukazují, že tělesa unikající z libračních bodů se obvykle neudrží na původní dráze a odchýlí se k ní směrem k mateřské hvězdě nebo ven ze soustavy.
Brzy se dozvíme víc?
I když hypotéza o blízké sestře Země u vědců neuspěla, neznamená to, že by mainstreamová astronomie mohla příběh vzniku Měsíce popsat v tuhle chvíli podrobněji. "O dění ve Sluneční soustavě před čtyřmi a půl miliardami let máme pořád málo údajů," říká Miloš Tichý.
To se ale rychle mění. Sluneční soustavu už sice astronomové z velké části mají "proměřenou", hrne se na ně ale záplava nových údajů ze vzdálenějších koutů vesmíru. "Když se před zhruba patnácti lety zjistilo, že planetární systémy můžou existovat i u jiných hvězd, byl to obrovský šok," vzpomíná Miloš Tichý.
Od té doby se sledování vzdálených planetárních systémů radikálně vylepšily, jak se vyvíjely nové metody. "Jak přibývá pozorování jiných soustav, zlepšuje se i naše chápání vývoje sluneční soustavy, a tím i vzniku Měsíce," vysvětluje český astronom.
Uvidíme, jestli se vědci nakonec shodnou na příběhu tak poutavém jako je zřejmě nepravdivá hypotéza o planetě, která běhala okolo Slunce na stejně dlouhém provázku jako Země. Nu, vždycky můžeme doufat...
