Zvětšit obrázek

Takto by podle kreslířovy představy mohla vypadat planeta Y And b obíhající v žáru mateřské hvězdy.
Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

Hvězdu 4. hvězdné velikosti Y Andromedae můžeme vidět i pouhým okem v souhvězdí Andromedy. Od Slunce ji dělí vzdálenost kolem 40 světelných roků. Y And je zhruba o třetinu hmotnější než naše mateřská hvězda. V roce 1996 byla v její blízkosti objevena jedna z prvních extrasolárních planet. Dostala označení Y And b.

Zvětšit obrázek

Horní graf ukazuje naměřené hodnoty jasnosti planetárního systému společně s vizualizací osvětlení planety při pohledu ze Země. Spodní část obrázku přináší srovnání s hypotetickou planetou o teplotě odpovídající Jupiteru. Kedit: NASA/JPL-Caltech/B. Hansen (UCLA)

Průkopníci v tomto oboru, Geoffrey Marcy a Paul Butler zjistili metodou radiálních rychlostí, že hvězdu obíhá ve vzdálenosti pouhých 0,059 AU planeta o hmotnosti 0,69 hmotnosti Jupitera. Jeden rok tak na tomto „horkém Jupiteru“ – jak je tato skupina planet nazývána – trvá jenom 4,6 dne. O tři roky později byly objeveny další dvě planety o hmotnostech 2, resp. 4 Jupitery, které obíhají ve větších vzdálenostech.

Nyní se na tento planetární systém zaměřili astronomové pod vedením Joseph Harrington z University of Central Florida v Orlando. S pomocí Spitzerova kosmického dalekohledu, který zkoumá vesmír v infračerveném záření, sledovali v pravidelných intervalech v průběhu pěti dnů teplo vyzářené hvězdou Y And. Pozorování tak pokryla celou oběžnou dráhu nejbližší planety.

Zvětšit obrázek

Diagram drah planet b, c, d v systému Y Andromedae. Čárkované křivky vyznačují dráhy odpovídající oběžným drahám Merkura, Venuše, Země a Marsu v naší Sluneční soustavě.
Kredit – Geoffrey Marcy (University of California, Berkeley) a Paul Butler (Carnegie Institution, Washington)

„Jak planeta obíhá, systém se stává jasnějším či slabším,“ vysvětluje použitou metodu Joseph Harrington. Naměřená teplota závisí na tom, zda je směrem k nám natočena hvězdou nasvícená či naopak od hvězdy odvrácená část planety. Poznamenejme, že planeta obíhá kolem hvězdy tak, že ji můžeme pozorovat po celou její dráhu. Nedochází zde k zákrytům ani zatměním.

Naměřené variace teploty jsou přitom ohromné. Zatímco na osvětlené hemisféře dosahují teploty 1 400 až 1 650 ºC, na hemisféře opačné naměřili astronomové propad o celých 1 400 stupňů.

Zvětšit obrázek

Srovnání oběžných drah a rozměrů planet v systému Y Andromadea a Sluneční soustavě

„Pokud byste se po planetě pohybovali z noční na denní stranu, rozdíl v teplotě by odpovídal skoku do sopky,“ názorně vysvětluje zjištěné hodnoty spoluautor studie Brad Hanben z University of California, Los Angeles

Vědci se domnívají, že planeta je se svým sluncem slapově svázaná. To znamená, že jedna její otočka kolem vlastní osy trvá stejně dlouho jako oběh kolem mateřské hvězdy. K hvězdě je tak stále přivrácena právě jedna polokoule, zatímco druhá zůstává permanentně ve stínu. Podobná situace panuje i v systému Země – Měsíc. I zde stále vidíme pouze jednu polokouli měsíčního povrchu.

Planeta Y And b se výrazně liší od našeho Jupitera. V jeho atmosféře panuje bez ohledu na to, která strana je vystavena slunečnímu záření tepelná rovnováha. Jupiter ale není samozřejmě vystaven tak velkému žáru vlastní hvězdy. Nicméně i tak je výsledek velmi zajímavý a nečekaný, což potvrzuje i další členka týmu Sara Seager z Carnegie Institution ve Washingtonu. „Většina astronomů očekávala, že (obří plynné exoplanety) jsou ohřáté rovnoměrně podobně jako Jupiter. Ale tato planeta má jednoznačně horkou a chladnou stranu.“

Každopádně se v tomto případě jednalo o vůbec první měření denní a noční teploty na kterékoliv planetě ležící mimo Sluneční soustavu.

Zdroje:
Spitzer Space Telescope press release
Space.Com
The Extrasolar Planets Encyclopaedia