Labyrint cizích světů: Kde hledat planety, které by mohly hostit život?

05.06.2022 - František Martinek

Počet známých exoplanet přesáhl 5 000. Mnohé z nich představují zcela nehostinná, či dokonce bizarní místa, astronomové však objevili také oběžnice podobné Zemi či kroužící v obyvatelné zóně hvězd. Přesto stále přesně nevíme, kde hledat světy, jež by mohly hostit život

<p>Představa povrchu exoplanety TRAPPIST-1f.</p>

Představa povrchu exoplanety TRAPPIST-1f.


Reklama

Stálice podobné Slunci umožnily astronomům „cestovat v čase“ a spatřit podmínky převládající v raných dobách existence naší soustavy i v jejím budoucím vývoji, stejně jako v planetárních soustavách jiných hvězd. Zmíněné výzkumy nám pomáhají nahlédnout do počátků života na Zemi a mohou přispět k odhalení, jak pravděpodobný je jeho vznik jinde ve vesmíru.

Která je ta pravá?

Astronomové pátrající po signálech života za hranicemi Sluneční soustavy musejí počítat s tím, že v naší Galaxii je nutné posoudit stamiliardy hvězd. Aby bylo možné pátrání zúžit, musíme nejprve vyřešit otázku, kolem jakého druhu stálic by nejspíš mohly obyvatelné planety kroužit. Máme se zaměřit na dvojníky Slunce?

Výzkum odhalil, že naše mateřská hvězda spektrální třídy G, někdy označovaná jako žlutý trpaslík, rotovala v mládí asi desetkrát rychleji než dnes. Generovala při tom mnohem silnější magnetické pole a její celková aktivita byla podstatně intenzivnější. Mladé Slunce tak mimo jiné vydávalo stonásobně silnější rentgenové a ultrafialové záření než dnes. Je víc než pravděpodobné, že podobně aktivní mohou být i ostatní hvězdy téhož typu. Pokud ovšem organismy na Zemi odolaly rané aktivitě Slunce, můžeme totéž očekávat také u ostatních stálic stejné kategorie. Jestliže tedy vývoj na modré planetě dospěl až k výskytu inteligentního života, mohlo by se totéž zopakovat i v případě jiných analogů naší hvězdy.

Nadějná oranžová

Z nové studie vyšla nejnadějněji skupina hvězd spektrální třídy K, tzv. oranžoví trpaslíci. V porovnání se Sluncem jsou méně zářiví a při pátrání po signálech života mohou tvořit obzvlášť vhodný cíl. Žijí dlouho, 17–70 miliard let v porovnání s 10 miliardami v případě naší hvězdy, což poskytuje potenciálním organismům dostatek času na vývoj. Navíc nejsou ani v mládí tak aktivní jako stálice podobné Slunci nebo červení trpaslíci.

Ovšem právě červení trpaslíci, tedy hvězdy třídy M, představují v Galaxii nejpočetnější typ. Konkrétně reprezentují asi 75 % všech stálic, přičemž mohou svítit i několik bilionů roků. A například kolem červeného trpaslíka TRAPPIST-1 obíhá sedm kamenných planet zhruba o velikosti Země.

Neklidné mládí červených trpaslíků však znamená pro potenciální život velký problém. Erupce u nich bývají četnější a silnější než u mladých stálic typu Slunce. A kromě toho zůstávají hvězdy třídy M v rané fázi existence velmi zářivé po dobu několika miliard let, což může vést k vypaření oceánů na tělesech v obyvatelné zóně.

Když chybí magnetické pole

Vědci z Australian National University dospěli při studiu planetárních magnetických polí k závěru, že většina oběžnic nalezených v jiných soustavách nebude zřejmě skýtat příznivé podmínky pro život, jaký známe. Rostliny a zvířata na Zemi nepřežijí bez vody: Silné magnetické pole modré planety přitom pomáhá udržovat kapalnou vodu na jejím povrchu a vytváří tím pro existenci organismů vhodné prostředí.

Geomagnetické pole sehrálo důležitou roli v ochraně atmosféry před vlivem slunečního větru a při udržování planety v mokrém a obyvatelném stavu. Negativní příklad mohou naopak představovat Venuše a Mars: Vzhledem ke slabému magnetickému poli totiž oba naši sousedé přišli nejen o plynný obal, ale také o vodní oceány. Jak ovšem badatelé zjistili, silným magnetickým polem, jež je pro udržení vody na kamenných oběžnicích nejspíš nezbytné, oplývá jen málokterá z nich.

U dvou sluncí

Osamělé hvězdy, včetně Slunce, se v kosmu řadí spíš k výjimkám – většina stálic utváří binární systémy. A jak vyplývá z astronomických pozorování, i kolem dvojhvězd mohou obíhat planety. Existují dva typy daných systémů: V prvním případě krouží oběžnice okolo jedné z dvojice stálic. Do vývoje soustavy může svou gravitací zasáhnout i druhá složka a vyvolat například migraci planet do blízkosti mateřské stálice. Ve druhém typu obíhají planety kolem obou hvězd současně (pokud se stálice nacházejí blízko sebe) a takové oběžnice nazýváme cirkumbinární.

Astronomové některé z uvedených planet studovali a snažili se zjistit, zda se mohou nacházet v obyvatelné oblasti se stabilní oběžnou dráhou. Z výzkumů vyplynulo, že nejpříznivější prostředí nabízejí hvězdy Kepler-34, 35, 38, 64 a 413, přičemž vůbec nejlepší podmínky skýtá Kepler-38: Systém tvoří dvě hvězdy – jedna o hmotnosti Slunce, druhá se čtvrtinovou hmotností – jež kolem sebe obíhají v periodě 19 dní. Okolo nich pak krouží s periodou 106 dní planeta podobná Neptunu.

Zajímavou soustavu představuje rovněž Kepler-47: Dvě stálice oběhnou společné těžiště jednou za 7,45 dne a kolem nich krouží tři planety. Kepler-47b svým průměrem třikrát překonává Zemi a okolo mateřského hvězdného páru obíhá ve vzdálenosti 0,29 au s periodou 49,5 dne. U Keplera-47c se jedná o 4,6 zemského průměru, vzdálenost 0,989 au a periodu 303,2 dne, přičemž jeho trajektorie leží v tzv. zóně života. Poslední potvrzená oběžnice, Kepler-47d, se pohybuje mezi dříve objevenými protějšky s periodou 187 dní a průměrem převyšuje Zemi asi sedmkrát.

V živé zóně

Obyvatelná zóna představuje oblast kolem hvězdy, kde na povrchu případných planet existují vhodné podmínky pro výskyt kapalné vody. Mezi nedávno objevené exoplanety kroužící v dané zóně patří Kepler-1649c, s periodou oběhu 19,5 zemského dne. Těleso dosahuje 1,06 průměru Země a od své mateřské stálice, červeného trpaslíka, přijímá v porovnání s naším domovem 75 % energie. Jelikož se červení trpaslíci řadí k málo zářivým hvězdám, nachází se obyvatelná zóna relativně blízko jejich povrchu.

Další „druhou Zemí“ se stal Kepler-452b, s průměrem o 60 % větším než modrá planeta a zhruba s pětinásobnou hmotností. Přesto jde o nejmenší známou oběžnici v obyvatelné zóně hvězdy spektrální třídy G2, tedy stejné jako Slunce. Stálice Kepler-452 je o 1,5 miliardy let starší než naše hvězda, o 20 % jasnější a o 10 % větší. Leží od nás 1 400 světelných roků daleko a promítá se do souhvězdí Labutě. Planeta ji oběhne za 385 dnů a pohybuje se od ní o 5 % dál než Země od Slunce.

První potvrzená planeta o velikosti Země kroužící v obyvatelné zóně dostala jméno Kepler-186f. Dělí ji od nás 500 světelných let, nachází se rovněž v souhvězdí Labutě a na jejím povrchu by se mohla vyskytovat kapalná voda. Těleso o průměru 1,11 Země a s hmotností 1,71násobku naší planety oběhne svou stálici za 130 dnů, přičemž patří mezi pět známých členů popsaného systému. Hvězda Kepler-186 je asi o 600 mi­lionů let mladší než Slunce.

TIP: Astronomové objevili u Proximy Centauri další planetu: Patří k nejlehčím, jaké známe

Soustava TRAPPIST-1 zahrnuje sedm známých exoplanet, včetně kamenného světa s označením TRAPPIST-1f, pohybujícího se s periodou 9,2 dne v obyvatelné zóně jen 0,0371 au od „rodné“ stálice. Oběžnice o průměru 1,045 Země a s 0,68násobkem hmotnosti naší planety zřejmě obsahuje značné množství vody. Mateřská hvězda se řadí mezi červené trpaslíky spektrální třídy M a její hmotnost odpovídá pouze 0,08 Slunce.

Reklama




Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Kolorovaná fotografie přibližuje, jak přesně vakovlci vypadali. Osudným se jim stal strach farmářů o stáda dobytka. (foto: Profimedia)

Zajímavosti
Zajímavosti
Věda

Americké bombardéry B-29 shazují bomby kdesi nad Koreou. Počítalo se s nimi také pro případný nukleární úder. (foto: Shutterstock)

Válka

Alice Sasko-Koburská (1843–1878) byla prababičkou prince Phillipa, nedávno zemřelého manžela královny Alžběty II. (foto: Wikimedia Commons, CC0)

Historie

Základ Algolova systému, vzdáleného devadesát světelných roků, tvoří velmi těsná spektroskopická dvojhvězda: Stálici hlavní posloupnosti třikrát hmotnější než Slunce doprovází ve vzdálenosti pouhých devíti milionů kilometrů podobr s 0,7 sluneční hmotnosti. Zmíněnou dvojici pak jednou za 681 dní obkrouží ještě třetí hvězda, mírně hmotnější než Slunce. (ilustrace: ESO, L. CalçadaCC BY-SA 4.0)

Vesmír

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907