Planet ne mora kružiti oko zvijezde. Mliječnom stazom kreću se i tijela planetarne mase koja nisu vezana za matičnu zvijezdu. Takve lutajuće planete teško je uočiti, osobito kada im je masa usporediva sa Zemljinom: ne osvjetljava ih obližnje sunce, a njihova prisutnost može se otkriti tek iz kratkotrajne promjene svjetlosti udaljene zvijezde.
Upravo je takav trag u podacima teleskopa Kepler privukao pozornost astronoma. Istraživanje iz 2021. izdvojilo je četiri vrlo kratka događaja koja su odgovarala mogućim planetima mase slične Zemljinoj. Nalaz je bio dokaz u prilog postojanju te populacije, a ne potvrda četiriju svjetova sa Zemljinim površinskim uvjetima.
Što je Kepler zabilježio?
Tim predvođen Iainom McDonaldom analizirao je podatke iz kampanje K2 iz 2016. godine. Kepler je tijekom otprilike dva mjeseca promatrao gusto polje zvijezda u smjeru središta Mliječne staze. Iako je poznat ponajprije po otkrivanju planeta koji prolaze ispred svojih zvijezda, u toj je kampanji poslužio za drukčiju vrstu potrage.
Prema objavljenim rezultatima, pronađeno je 27 kratkotrajnih kandidata za gravitacijsko mikrolećenje, s trajanjem od približno jednog sata do deset dana. Četiri najkraća događaja bila su nova i odgovarala su onome što se očekuje od lutajućih planeta mase usporedive sa Zemljinom.
Uz njih nije uočen dulji signal koji bi mogao upućivati na matičnu zvijezdu. To je poduprlo tumačenje da bi uzročnici mogli biti slobodno plutajući planeti. Sami signali ipak nisu omogućili opis njihove površine, atmosfere ili mogućih oceana.
Kako se otkriva planet koji ne vidimo?
Gravitacijsko mikrolećenje nastaje kada se neko tijelo, gledano sa Zemlje, gotovo poravna s udaljenom zvijezdom. Gravitacija bližeg tijela zakrivljuje put svjetlosti, pa zvijezda privremeno izgleda sjajnije. Astronomi mjere oblik i trajanje tog pojačanja kako bi dobili podatke o tijelu koje ga je uzrokovalo.
Ova metoda omogućuje potragu i za planetima koji ne kruže oko zvijezde. U tom slučaju ne mjeri se prolazak planeta preko diska njegove zvijezde: udaljena zvijezda u pozadini samo je izvor svjetlosti čiji se sjaj nakratko pojača.
Kratko trajanje događaja otežava prikupljanje podataka. Kada se tijela razmaknu na nebu, poravnanje prestaje i isti se događaj ne može ponovno snimiti. Važno je zabilježiti što veći dio promjene sjaja dok još traje.
Kako planet ostaje bez matične zvijezde?
Jedan od mogućih uzroka jest gravitacijsko izbacivanje iz planetarnog sustava. Susreti s masivnijim planetima mogu toliko promijeniti putanju manjeg tijela da ono napusti sustav. Njegovo se kretanje potom nastavlja pod gravitacijskim utjecajem Galaksije.
Slobodno plutajuća tijela planetarne mase mogla bi nastajati i izravnim sažimanjem manjih oblaka plina i prašine, bez zvijezde u njihovu središtu. Različiti načini nastanka ne moraju stvarati iste skupine objekata. Podaci o njihovoj masi i brojnosti pomažu ispitati koliko je koji proces važan.
Slična masa ne znači planet poput Zemlje
Izraz “planet mase slične Zemljinoj” govori o masi. Ne dokazuje da je tijelo stjenovito, da ima atmosferu ili da bi na njemu mogao opstati život. U izvornom Keplerovu nalazu četiri kratka signala bila su kandidati; površinski uvjeti nisu bili izmjereni.
Bez obližnje zvijezde nema ni dotoka energije kakav Zemlja prima od Sunca. Ipak, iz same činjenice da je planet lutajući nije moguće pouzdano opisati cijelu njegovu unutrašnjost ili proglasiti ga beživotnim. Za takve zaključke trebaju dodatni podaci.
Koliko ih ima u Mliječnoj stazi?
Procjene brojnosti ovise o opaženim signalima, osjetljivosti potrage i modelima populacije. Istraživanje podataka devetogodišnjeg projekta MOA iz 2023. sugeriralo je da bi lutajući planeti mogli biti vrlo brojni. Autori su procijenili da bi Romanov svemirski teleskop mogao otkriti oko 400 takvih tijela Zemljine mase. To je predviđanje budućeg prinosa potrage, a ne već potvrđen broj otkrića.
Šire i učestalije praćenje zvjezdanih polja trebalo bi povećati broj zabilježenih događaja. Istodobne opservacije iz svemira i sa Zemlje omogućuju usporedbu signala iz različitih položaja, čime se mogu bolje odrediti masu i udaljenost tijela. Potraga se tako postupno pomiče od pojedinačnih kratkih tragova prema pouzdanijem popisu planeta bez matične zvijezde.
