Když přemýšlíme o jiných planetárních systémech, máme tendenci si myslet, že budou fungovat podle stejných základních pravidel jako naše vlastní. Ve Sluneční soustavě obíhají planety v blízkosti rovníkové roviny Slunce - což znamená kolem jejího rovníku. Osa rotace Slunce, směr jejích pólů na základě její rotace, je také stejný jako většina planet (s výjimkou Uranu, který se otáčí na její straně).
Pokud nás však studium extra-solárních planet něco naučilo, je to, že vesmír je plný možností. Zvažte hvězdu známou jako GJ436, červený trpaslík, který se nachází asi 33 světelných let od Země. Po celá léta astronomové věděli, že tato hvězda má planetu, která se chová velmi podobně jako kometa. Ale podle nedávné studie vedené astronomy z Ženevské univerzity (UNIGE) má tato planeta také velmi zvláštní oběžnou dráhu.
Studie s názvem „Nesouosost orbitálního exoplanetu Neptunové hmoty GJ 436b s roztočením její chladné hvězdy“ se nedávno objevila ve vědeckém časopise Příroda. Studii vedl Vincent Bourrier z Ženevské univerzitní observatoře a zahrnovali členy z University of Grenoble Alpes, Tennessee State University a Centra pro vesmír a obyvatelnost na univerzitě v Bernu.
GJ436 již byl zdrojem velkého vědeckého zájmu, částečně díky objevu, že jeho jediný potvrzený exoplanet má plynnou obálku podobnou kométě. Tento exoplanet, známý jako GJ436b, byl poprvé pozorován v roce 2004 pomocí měření radiální rychlosti provedeného observatoří Keck. V roce 2007 se GJ436b stala první planetou velikosti Neptun, o které je známo, že obíhá velmi těsně kolem své hvězdy (aka. „Hot Neptun“).
A v roce 2015 udělal GJ436 b titulky znovu, když vědci hlásili, že se jeho atmosféra vypařovala, což vedlo k obřímu oblaku kolem planety a dlouhému koncovému příběhu. Bylo zjištěno, že tento mrak je důsledkem odpařování vodíku v atmosféře planety díky extrémnímu záření vycházejícímu z jeho hvězdy. Tento nikdy předtím neviděný jev v podstatě znamená, že GJ436 b vypadá jako kometa.
Dalším zajímavým faktem této planety je její orbitální sklon, který astronomové za posledních 10 let zmátli. Na rozdíl od planet Sluneční soustavy - jejichž oběžné dráhy jsou do značné míry kruhové - GJ436b sleduje velmi excentrickou eliptickou cestu. A jak výzkumný tým ve své studii naznačil, planeta také ne obíhá podél rovníkové roviny hvězdy, ale prochází téměř nad svými póly.
Jako Vincent Bourrier - výzkumný pracovník na Astronomickém ústavu Přírodovědecká fakulta UNIGE, člen projektu Evropské rady pro výzkum FOUR ACES a hlavní autor studie - vysvětlil v tiskové zprávě UNIGE:
"Tato planeta je pod obrovskými přílivovými silami, protože je neuvěřitelně blízká své hvězdě, sotva 3% vzdálenosti Země-Slunce." Hvězda je červený trpaslík, jehož životnost je velmi dlouhá, přílivové síly, které vyvolává, by měly mít obíhaly po oběžné dráze planety, ale není tomu tak! “
To byl obzvláště zajímavý nález z mnoha důvodů. Na jedné straně je to první případ, kdy se zjistilo, že planeta má polární orbitu. Na druhé straně je studium toho, jak planety obíhají kolem hvězdy, skvělý způsob, jak se dozvědět více o tom, jak se tento systém formoval a vyvíjel. Například, pokud byla planeta narušena průchodem blízké hvězdy nebo je ovlivněna přítomností jiných masivních planet, bude to zřejmé z její oběžné dráhy.
Jak Christophe Lovis, výzkumný pracovník UNIGE a spoluautor studie, vysvětlil:
"I když jsme již viděli nevyrovnané planetární orbity, nemusíme nutně rozumět jejich původu, zejména proto, že je to poprvé, kdy změříme architekturu planetárního systému kolem červeného trpaslíka."
Hervé Beust, astronom z University of Grenobles Alpes, byl zodpovědný za provádění orbitálních výpočtů na GJ436b. Jak naznačil, nejpravděpodobnějším vysvětlením oběžné dráhy GJ436b je existence masivnější a vzdálenější planety v systému. I když tato planeta v současné době není známa, mohlo by to být první známkou toho, že GJ436 je systém s více planetami.
"Pokud je to pravda, pak naše výpočty naznačují, že nejenže by se planeta nepohybovala po kruhu kolem hvězdy, jak je známo už 10 let, ale měla by být také na vysoce nakloněné oběžné dráze," řekl. "To je přesně to, co jsme právě změřili!"
Další zajímavou cestou z této studie byla předpověď, že planeta ne vždy obíhala tak těsně ke své hvězdě. Na základě svých výpočtů tým hypotetizuje, že GJ436b mohl časem migrovat, aby se stal „odpařující se planetou“, jakou je dnes. I zde se považuje za nejpravděpodobnější příčinu existence dosud neznámého společníka.
Stejně jako ve všech exoplanetových studiích mají tato zjištění také důsledky pro naše porozumění sluneční soustavě. Při pohledu do budoucna tým doufá, že provede další studie tohoto systému v naději, že zjistí, zda existuje nepolapitelný planetární společník. Z těchto průzkumů bude pravděpodobně těžit nasazení misí nové generace, zejména kosmického dalekohledu James Webb (JWST).
Jak naznačil Bourier, „Naším dalším cílem je identifikovat tajemnou planetu, která narušila tento planetární systém.“ Najít to bude ještě další nepřímý způsob, jak astronomové objevují exoplanety - určování přítomnosti dalších planet na základě orbitálního sklonu již objevených. Možná metoda orbitálního sklonu?
