Žádné dvě planety naší Sluneční soustavy nejsou stejné, ale přece jen patří do určitých širších "přihrádek" - takže zde máme například kamenné planety Zemi, Venuši, Merkur a Mars, "plynné obry" Saturn a Jupiter, ledové obry Neptun a Uran a trpasličí planety jako Pluto a Ceres. Zní to docela pestře, ale jak ukazuje nová studie otištěná v The Astronomical Journal a dostupná na ArXiv, stále to ještě není všechno, na co lze ve vesmíru narazit.

Nejnadýchanější planety vesmíru

Astronomové právě podrobně prostudovali tři planety obíhající kolem hvězdy vzdálené asi 2600 světelných let a zjistili pozoruhodnou věc: všechny jsou "supernadýchané" a mají mimořádně nízkou hustotu - ve skutečnosti jsou to ty nejnadýchanější planety, jaké zatím věda poznala, s hustotou nižší než 0,1 gramu na centimetr krychlový. V tiskových prohlášeních je proto vědci přirovnali k cukrové vatě.

"Tohle je extrémní příklad toho, proč je studium exoplanet tak vzrušující a zábavné. Poskytují nám možnost nahlédnout do světů, které jsou velmi odlišné od těch našich, ale současně zasadí do širšího kontextu planety v naší vlastní Sluneční soustavě," uvedl specialista na exoplanety Zachory Berta-Thompson z University of Colorado Boulder v článku věnovaném této problematice.

Tři planety, které obíhají kolem hvězdy pojmenované jako Kepler 51, byly objeveny už v roce 2012, ale teprve po roce 2014 vědci odhalili jejich podivně nízkou hustotu. Nyní tým astronomů přišel s pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu i na to, co se děje s jejich atmosférou.

Co to je v té atmosféře?

Exoplanety původně zaměřil Keplerův vesmírný dalekohled, jemuž se to povedlo díky tzv. tranzitní metodě - jde o to, že když exoplaneta prochází mezi dalekohledem a svou vzdálenou hvězdou, zatmí částečně její světlo.

Úžasné přitom podle vědců je, že některé z těchto exoplanet dokážou i při tomto zatmění filtrovat světlo skrz svou atmosféru, takže lze při jejich průchodu mezi hvězdou a dalekohledem pozorovat spektrum hvězdných elektromagnetických vlnových délek. A protože určité molekuly blokují určité vlnové délky, lze odečtením těchto absorbcí ze spektra odvodit chemické složení atmosféry exoplanety.

To vědci udělali, ale když se pokusili analyzovat atmosféru exoplanet Kepler 51 b a Kepler 51 d, zjistili, že ji ve vysoké výšce zakrývá nějaká neprůhledná vrstva. "Jednoznačně nás to nakoplo, abychom se dopídili, o co tady může jít. Čekali jsme, že najdeme vodu, ale žádné známky takových molekul jsme nezaznamenali," uvedla planetární vědkyně Jessica Libby-Robertsová z University of Colorado Boulder. 

Aby astronomové zjistili, jaké atmosférické podmínky mohou vytvářet takové "super-nadýchání", tedy velmi nízkohustotní prostředí, které je i přes nízkou hustotu zabalené v neprůhledné skořápce, začali provádět počítačové simulace. A jako nejvhodnější z nich vyšla atmosféra tvořená směsí vodíku a helia, s vrstvou metanu ve vysoké výšce.

Podle vědců jde o něco podobného jako u Saturnova měsíce Titan. Kvůli silné vrstvě metanu, jež Titan obklopuje, nemohli vědci získat žádné přímé snímky jeho povrchu, dokud na něm v roce 2004 nepřistála sonda Cassini.

"Když na metan narazí ultrafialové světlo, vytvoří se zákal. A to je jedním slovem Titan," uvedla Libby-Robertsová.

Tým také zjistil, že atmosféra těchto exoplanet obrovskou rychlostí uniká do vesmíru, což by mohlo vysvětlovat, proč jsou tyto supernadýchané planety tak vzácné. Protože jsou navíc velmi mladé, zvažují vědci možnost, že "cukrová vata" je jen dočasným stadiem jejich vývoje a konečná planeta by mohla být něčím očekávanějším - nejspíš nějakým "mini Neptunem" což je nejčastější typ planety v galaxii.

"Velká část zvláštnosti těchto planet padá na vrub tomu, že je vidíme během jejich vývoje, tedy v etapě, kdy jsme zatím moc příležitostí je pozorovat neměli," dodává Berta-Thompson.