Známe už 500 planet mimo sluneční soustavu, hlásily nedávno zpravodajské agentury. Minulý pátek už číslo v oficiálním katalogu exoplanet poskočilo na 505. Podle odborníků to ale s počítáním vesmírných úlovků není tak jednoduché.
„Tato zpráva je varováním pro všechny, kdo by byli v pokušení oslavovat objev pětisté exoplanety,“ stojí v úvodu prohlášení astronoma Jeana Schneidera z Pařížské observatoře, která katalog těchto planet spravuje.
Schneider v něm vysvětluje, že katalog obsahuje nejen potvrzené exoplanety, ale také „kandidáty“, o nichž zatím s jistotou nevíme, zda jsou skutečně tím, čím se zdají být. Hranice mezi potvrzenými a nepotvrzenými exoplanetami je přitom mlhavá, takže přesný počet určit nelze.
„Kromě toho je i celkový součet potvrzených planet a jejich kandidátů v katalogu, který shromažďuje údaje z odborné literatury, konferencí a webových stránek, zatížený chybou v řádu několika jednotek,“ píše Schneider.
Upozorňuje také, že není přesně stanovena hranice hmotnosti, pod níž nazýváme kosmické objekty menší než hvězdy planetami. Kromě toho jsou některá měření nepřesná a stává se, že některé objevy planet, byť publikované v oponovaných časopisech, jsou později vyvráceny. „Je těžké odhadnout, kolik planet z katalogu patří mezi nepotvrzené kandidáty, ale budou to přinejmenším desítky procent, možná polovina,“ říká Antonín Vítek, odborník na výzkum vesmíru z Akademie věd ČR. Možná tedy planet neznáme 500, ale jen 250.
Problém je v tom, že naprostou většinu exoplanet astronomové objevili nepřímými metodami - buď zkoumáním jejich gravitačního vlivu na hvězdu, kolem níž obíhají, nebo sledováním přechodu planety přes hvězdný kotouč. V případě druhé metody ovšem musí vědcům přát štěstí, zvlášť pokud jde o planety s delší dobou oběhu. Zkrátka se musejí ve správnou chvíli dívat na správné místo.
Pohled do atmosféry První exoplanetu se podařilo objevit v roce 1995. Je logické, že zpočátku astronomové nacházeli velké planety, tzv. plynné obry podobné Jupiteru. Spektroskopickou analýzou světla hvězd, před nimiž obří planety při pohledu ze Země procházejí, se daří poznávat také chemické složení atmosféry.
Podobně jako u Jupitera ji také u vzdálených plynných obrů tvoří hlavně vodík, což potvrzuje, že se planety u jiných hvězd vyvíjely podobně jako ve sluneční soustavě. Se zdokonalováním přístrojového vybavení se postupně daří nalézat i kamenné planety, které nás zajímají nejvíc - právě na nich by mohl existovat život.
Minulý týden časopis Nature zveřejnil studii vědců, kterým se poprvé podařilo analyzovat atmosféru kamenné planety. Jmenuje se GJ 1214 b a obíhá kolem hvězdy GJ 1214, která je červeným trpaslíkem. Nachází se asi 43 světelných let od Země v souhvězdí Hadonoše. Planeta kolem své hvězdy oběhne za pouhých 38 hodin.
Falešný poplach Planetu objevil loni v prosinci profesor David Charbonneau z Harvardovy univerzity. V médiích vzbudila velkou pozornost, psalo se o ní jako o druhé Zemi. Šlo však jen o nepochopení pojmu „superzemě“ ze strany některých novinářů. Superzemě jsou planety, které jsou sice kamennými planetami, ale většími než Země. „Na spodní hranici se astronomové neshodnou, pohybuje se od jednonásobku do pětinásobku hmotnosti naší planety. Za horní hranici je považován desetinásobek Země,“ konstatuje Antonín Vítek.
GJ 1214 b je zhruba šestkrát hmotnější než naše planeta, takže definici superzemě splňuje v každém případě. Její průměr je oproti Zemi větší asi 2,6krát. „Má ale menší hustotu než ostatní známé superzemě. Proto astronomové předpokládali, že bude mít poměrně velkou a hustou atmosféru,“ říká Antonín Vítek.
Nabízelo se několik možností: atmosféru může tvořit vodní pára, oxid uhličitý a uhelnatý a další sloučeniny, nebo hustá oblaka vodní páry, nebo planeta může mít malé kamenné jádro a hustou atmosféru z vodíku, podobně jako náš Neptun.
Jakob Bean z Harvardova-Smithsonianova centra pro astrofyziku s kolegy pomocí dalekohledu VLT (velmi velký teleskop) Evropské jižní observatoře v Chile analyzoval světlo, které k nám od hvězdy GJ 1214 při zákrytech putuje skrz atmosféru planety. Spektrální čáry, které jsou typické pro vodík, však nenašli, takže třetí zmíněná varianta padla. Víc podrobností ale zatím s jistotou říci nelze.
„Přesněji se složení atmosféry stanovit nepodařilo, protože při pozorování ze Země překážejí molekuly páry v naší atmosféře,“ vysvětluje Antonín Vítek. K tomu budou zapotřebí další měření z kosmického dalekohledu. „Nejsem si však jist, zda Hubbleův teleskop bude pro takové pozorování dostatečně citlivý,“ dodává český odborník. Možná si budeme muset počkat na nový dalekohled Jamese Webba, jehož vývoj NASA před pár týdny z finančních důvodů zpomalila. Původně měl startovat v roce 2012, nyní to vypadá v nejlepším případě na rok 2014.
Další zajímavostí planety GJ 1214 b je podle českého experta to, že se planeta dříve mohla nacházet dál od hvězdy než dnes.
Pokračování na straně 30
Dokončení ze strany 29
Červený trpaslík je závěrečnou fází života hvězdy, jejíž stáří se pohybuje kolem deseti miliard let. Dříve byla mnohem žhavější, a pokud by u ní planeta byla tak blízko jako dnes, všechna voda by z ní dávno zmizela. Je tedy možné, že kdysi byl povrch planety GJ 1214 b pokryt ledem, později vodou a nyní zbyla jen vodní pára.
Zatím máme příliš málo informací, abychom mohli uvažovat o existenci života. Vyloučit ho nemůžeme - i na Zemi známe mikroorganismy u horkých pramenů a nedávný objev bakterií, které se dokážou živit arzenem, naznačuje, že se život může uchytit i v extrémnějších podmínkách, než bychom čekali. Nám by ale na planetě GJ 1214 b rozhodně příjemně nebylo, povrchová teplota se dnes pohybuje kolem 200 stupňů Celsia.
Tři roky ověřování Skutečné dvojče Země tedy zatím zůstává v anonymitě, byť se dá předpokládat, že ho dříve nebo později objevíme. Odborníci vkládají naděje do kosmického dalekohledu Kepler, který od loňského roku pozoruje vybranou část oblohy, kde se nachází sto tisíc hvězd ve vzdálenosti do 3000 světelných let. Jeho úkolem je sledovat přechody planet přes kotouče těchto hvězd. Kepler se má soustředit především na planety podobné Zemi, které se nacházejí v obyvatelné zóně - tedy v ideální vzdálenosti od hvězdy, která umožní existenci kapalné vody, a tedy i života.
Dosud zveřejněná data přinesla jen informace o plynných obrech. Na planety podobné Zemi je zapotřebí více času - oběh kolem jejich hvězd jim trvá přibližně rok. Další roky jsou pak zapotřebí k ověřování - když ji družice zahlédne podruhé, pořád není jisté, zda se do výhledu nepřipletla jiná planeta z téže soustavy. Teprve třetí přechod přes kotouč hvězdy ve stejném intervalu můžeme považovat za důkaz, že se skutečně jedná o tutéž planetu.
Proslýchá se ovšem, že tým pracující na analýzách dat z družice Kepler chce další studii zveřejnit už v lednu. Snad se v ní dočkáme alespoň dalších možných kandidátů na planety, které budou připomínat náš domov.
***
HLEDÁME DOMOV MIMOZEMŠŤANŮ
Sice známe stovky planet mimo sluneční soustavu, ale najít druhou Zemi s podmínkami vhodnými pro život se zatím nepodařilo. Nejblíž k ní mají tzv. superzemě, tedy planety dvakrát až desetkrát těžší než naše Země.
Kapalná voda je hlavním předpokladem pro vznik života. Na horkých planetách ale pravděpodobně převládá spíše oblačnost tvořená vodními parami a dalšími plyny.
Část planety CoRot 7b přivrácená ke hvězdě je horkým peklem, na opačné straně panuje věčný mráz. Na rozhraní obou polokoulí může existovat voda v kapalném stavu.
Planeta GJ 1214 b se nachází ve vzdálenosti 43 světelných let a má šestkrát větší hmotnost než Země. Jde o první tzv. superzemi, u níž se astronomům podařilo analyzovat chemické složení atmosféry. Pravděpodobně ji tvoří vodní pára.
