Záhadné exoplanety: Jak se hledá život ve vesmíru

23.04.2014 - František Martinek

Pro planety v okolí cizích hvězd se vžilo označení extrasolární planety (zkráceně exoplanety). Jejich existence se předpokládala dlouho, avšak stále se je nedařilo objevit. Od roku 1995, kdy byla nalezena první cizí planeta, jich astronomové objevili na dva tisíce


Reklama

Nalézt planetu obíhající kolem vzdálené hvězdy se dlouho zdálo takřka nemožné – vždyť jasnost planety je ve srovnání s mateřskou hvězdou zhruba miliardkrát nižší. Vzhledem k velkým vzdálenostem od Země se poloha takové planety promítá do těsné blízkosti hvězdy. Proto není divu, že se zatím nepodařilo (až na několik málo výjimek) žádnou exoplanetu vyfotografovat. K jejich objevení bylo třeba vymyslet jiné metody.

Jak se hledá planeta

Jedná se o metody nepřímé, které vycházejí z rozboru světla hvězd. Nejúspěšnějším způsobem se stalo využití Dopplerova jevu, tj. měření radiálních rychlostí. Obíhá-li kolem hvězdy hmotná planeta, doslova s ní „cloumá“. Hvězda se díky tomu vůči Zemi střídavě přibližuje a vzdaluje. V pořízeném spektru se to projeví nepatrným, ale pravidelným posouváním spektrálních čar doleva či doprava. Než se však astronomové naučili tyto nepatrné změny registrovat a měřit, uplynula spousta času.

Metoda přináší výsledky pouze v případě, kdy prodloužená rovina oběžné dráhy exoplanety směřuje k Zemi. I tak jsou astronomové schopni u objevené planety vypočítat pouze její minimální hmotnost, která však může být ve skutečnosti i několikanásobně vyšší.

Naopak v případě, kdy je rovina oběžné dráhy planety kolmá na směr k Zemi, lze využít tzv. astrometrickou metodu. V důsledku působení gravitace planety nemá zdánlivá dráha hvězdy na obloze podobu přímky, ale spíše vlnovky. Tato metoda je zatím v plenkách, neboť je na hranici možností současné techniky. Avšak díky kosmickým observatořím se může situace brzy změnit.

Tip: Dalekohled Kepler objevil 700 nových světů

V posledních letech se rychle rozvíjí metoda tzv. tranzitů (neboli přechodů). Při vhodné orientaci oběžné dráhy planety může dojít k jejímu přechodu před kotoučkem hvězdy, a tím k nepatrnému zeslabení její jasnosti. To umožňuje určit průměr planety a vypočítat její střední hustotu. Metoda je dostupná pokročilým amatérským astronomům a věnují se jí i někteří pozorovatelé v České republice. V podstatě se jedná o podobný úkaz, jaký jsme pozorovali nedávno – přechod Venuše přes sluneční disk.

Kromě popsaných způsobů využívají astronomové i jiné možnosti, které k objevu planet zatím přispěly jen omezeně. Jedná se například o metodu využívající efekt gravitační mikročočky. Při vhodném postavení (bližší) nepozorovatelné hvězdy a velmi vzdálené hvězdy dojde působením gravitace bližšího z obou těles k zesílení světla vzdálenějšího tělesa. Podobným způsobem se projeví i vliv jinak nepozorovatelné exoplanety. V několika případech se podařilo cizí planety vyfotografovat jako svítící body.

Tip: 12 světů, na kterých bychom jednou mohli najít život

Správný věk pro „zrození“

Při pozorování v infračerveném světle lze v okolí mladých hvězd objevit protoplanetární disky, v nichž se z plynů a prachu rodí planety. Jako příklad uveďme hvězdu HD 113766 v souhvězdí Kentaura, která je od nás vzdálena 424 světelných let a je jen nepatrně hmotnější než Slunce.

Astronomové kolem ní objevili rozsáhlý prstenec tvořený prachem o teplotě 30 °C, v dostatečném množství pro vznik planet. Prstenec, v němž se předpokládá shlukování prachových částeček ve větší tělesa, se nachází přímo uprostřed oblasti, kterou označujeme jako zónu života. Je to oblast kolem hvězdy, jejíž podmínky umožňují existenci kapalné vody na kamenných planetách, které se zde mohou vytvořit.

Stáří hvězdy HD 113766 je přibližně deset milionů let, což představuje správný věk pro „zrození“ kamenných planet. V prachoplynném disku lze rozlišit mezery, jejichž přítomnost se jen obtížně vysvětluje jinak, než že se jedná o prostor, který „vyčistily“ nedávno zrozené planety.

Tip: Jak daleko je nejbližší extrasolární systém?

V hlavní roli dalekohledy

Rozvoj pozorovací techniky dnes umožňuje (alespoň v některých případech) studovat chemické složení atmosfér obřích exoplanet. Michael Endl z Texasské univezrity říká: „Domnívám se, že rychlost pokroku je v současnosti ohromující. Před dvaceti lety jsme neznali žádnou exoplanetu a nyní již studujeme jejich atmosféry.“

Studium atmosfér je však možné pouze v případě, kdy dochází k přechodům planet přes kotouček hvězdy. Díky pozorování pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu se v několika případech podařilo odhalit v jejich atmosférách například oxid uhličitý, vodík, vodní páru, metan, oxid uhelnatý, ale i sodík.

„Nová studie ukazuje na enormní potenciál současných a budoucích pozemních dalekohledů. Jednoho dne bychom tímto způsobem mohli nalézt známky biologické aktivity na planetách podobných Zemi,“ říká Ignas Snellen z nizozemské Leiden Observatory.

Tip: Historický objev: Planeta o velikosti Země v obyvatelné zóně

K nejúspěšnějším přístrojům při objevování exoplanet patří spektrograf HARPS. Nové výsledky získané s jeho pomocí naznačují, že v zónách života kolem slabě zářících hvězd (červených trpaslíků) se velmi často vyskytují kamenné planety jen o málo větší než Země. Mezinárodní tým astronomů na základě těchto pozorování odhaduje, že v naší Galaxii existují až desítky miliard planet vhodných pro život. Jen je najít…

  • Zdroj textu:

    Tajemství vesmíru 9/2012

  • Zdroj fotografií: NASA, ESO, Wikipedie, Psychorg, Univerzita Jižního Walesu

Reklama

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Na proslavené fotografi i z 29. dubna 1975 nastupují uprchlíci do americké helikoptéry.

Válka

Samice nefily kyjonohé

Věda

Badlands znamená v překladu „špatná zem“. Šedivá krajina novomexické oblasti Bisti Badlands působí na první pohled jako pustina bez jediné známky života.

Příroda

Planeta K2-25b z hvězdokupy Hyády je o něco menší než Neptun, ale přitom váží jako 25 Zemí.

Vesmír

Bohové Perun a Dažbog (ruské pojmenování Svarožice) v představě M. Presňjakova z roku 1998.

Zajímavosti
Zajímavosti

Nové časopisy Extra Publishing

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