Najdete nás také na:

Na hvězdárně sídlí:

Z přednášky Pavla Kotena: Hledání nové Země

Koten_05Pozorovat planety pouhým okem je sice krásné, ale v případě exoplanet nemožné. Také proto si objev první z nich počkal až do poloviny devadesátých let. K objevení exoplanet se totiž přímé pozorování používá jen výjimečně. Častěji se používají metody, které spíš pátrají po stopách jejich vlivu. Vědci tak například při měření radiálních rychlostí sledují mateřskou hvězdu spektrometrem. Pokud má taková hvězda planetu, tak ta dokáže svojí mateřskou hvězdou více či méně „cloumat“, což se projeví na pozorovaném světle z hvězdy. Při fotometrické metodě se pak sleduje zákryt hvězdy při průchodu vlastní planety přes hvězdný disk. Některé exoplanety byly objeveny metodou gravitační mikročočky. Tou je hvězda, která se nachází mezi pozorovatelem a planetou. Protože gravitační pole ohýbá světlo, působí taková hvězda pro pozorovatele objektů, které se nacházejí za ní, jako čočka.

„Z hlediska hledání exoplanet je velice důležitá družice Kepler, protože od března 2009, kdy byla vypuštěna na oběžnou dráhu, začal počet exoplanet výrazně růst. Družice obíhá dále od Slunce než Země, proto má relativně nerušený výhled na hvězdy uprostřed naší galaxie. Fotometr spolu s 1,4m velkým dalekohledem vybaveným obří CCD kamerou měří jasnost 150 000 hvězd fotometrickou metodou, a to každých 30 minut,“ vysvětluje Pavel Koten. Než byla družice Kepler vypuštěna, tak se vědci shodli na tom, že má-li být objev planety prohlášen za potvrzený, tak musí být detekovány tři oběhy takové planety, tedy tři poklesy jasnosti v pravidelných intervalech. „U exoplanet typu ‚horký Jupiter‛, které obíhají kolem svých sluncí v řádu dnů nebo desítek dnů to šlo potvrdit velice rychle, takže hned šest týdnů po vypuštění sondy Kepler byly objeveny první ‚horké Jupitery‛. V případě exoplanety, která by obíhala okolo svého slunce jednou za rok jako Země, bychom ale museli čekat tři roky,“ dodává Pavel Koten. ‚Horkým Jupiterem‛ astronomové označují planety mimo Sluneční soustavu, které mají velikost srovnatelnou
s naším Jupiterem, ale vyšší teplotu. Právě tento typ cizí planety astronomy překvapil – má totiž velký vliv na mateřskou hvězdu.

Koten_08V současnosti vědci evidují 1070 exoplanet v 810 planetárních systémech. Dalších více než 3600 exoplanet, které mají například potvrzeny jen dva oběhy, čekají na potvrzení své existence. Odhaduje se, že v naší Mléčné dráze připadá v průměru na každou hvězdu jedna planeta, takže v celé Mléčné dráze by mohlo být 100-400 miliard exoplanet, z nichž asi 17 miliard má mít velikost Země.

O planetách jsme hlavně díky spektroskopům schopni zjistit stále více. Právě díky spektroskopickému měření byla objevena v roce 1999 a posléze metodou zákrytů potvrzena planetární atmosféra u planety HD209458b. Podle měření Spitzerovým vesmírným dalekohledem (Spitzer Space Telescope) v infračerveném spektru dosahuje teplota na povrchu planety minimálně 750°C. U trojhvězdy HD188753 v souhvězdí Labutě, která je od nás 151 světelných let vzdálená, obíhá kolem hvězdy A planeta typu ‚horký Jupiter‛, které dali vědci jméno Tatooine podle rodné planety Luke Skywalkera ze známé trilogie Hvězdných válek. Astronomové ale také už objevili i soustavu hvězdy s planetami podobnými té naší sluneční. Tato soustava hvězdy 55 Cancri A má podle dostupných znalostí pět planet, přičemž čtyři z nich obíhají, podobně jako v našem slunečním systému, blíže slunci, jedna velká, podobně jako náš Jupiter, ovšem tentokrát čtyřikrát větší, obíhá v mnohem větší vzdálenosti. Planety typu ‚horký Jupiter‛, kterých bylo zatím objeveno nejvíce, ale nejsou vhodné pro život. Planeta, kterou se snažíme najít, by měla být v tzv. obyvatelné zóně (někdy také nazývané modrá zóna), tedy v takové vzdálenosti od svého slunce, aby se na jejím povrchu mohla vyskytovat voda i v tekutém stavu. Podle vědců by daný planetární systém měl splňovat ještě další podmínky, např. mateřská hvězda by měla být podobná našemu Slunci a planetární systém by měl zahrnovat i velkou planetu typu našeho Jupitera, která celý systém vyčistí.

„Celý proces hledání exoplanet jde hodně dopředu. Šance na to, že v budoucnosti objevíme novou Zemi, je, myslím, docela vysoká,“ uzavřel svoji přednášku o hledání Zemi podobných planet mimo naši Sluneční soustavu Pavel Koten.

Srovnani
Grafické srovnání naší Sluneční soustavy s objeveným planetárním systémem červeného trpaslíka Gliese 581 ze souhvězdí Vah vzdáleného 22 světelných let – to vše na dvojdimensionálním grafu, kde je na ose x vynesena vzdálenost planet od svého slunce v astronomických jednotkách (AU) a na ose y hmotnost mateřské hvězdy vůči našemu Slunci. V roce 2012 byl ve vzdálenosti 25-60AU od tohoto slunce objeven kometární mrak podobný našemu Oortovu oblaku. Modře je v grafu znázorněna takzvaná obyvatelná zóna, tedy vzdálenost od mateřské hvězdy, ve které se na planetě může vyskytovat voda v kapalném skupenství. Právě na planetách v modré zóně bychom mohli v budoucnu hledat mimozemský život. Zdroj: ESO

RNDr. Pavel Koten, Ph.D., (*1972) vystudoval astronomii na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Od roku 1996 působí v Astronomickém ústavu AV ČR, kde se zabývá studiem meteorů. Mezi jeho zájmy patří popularizace astronomie.

Související články:

1000 exoplanet (1. část)
Dvě super-Země v soustavě Kepler 62
Exotická exoplaneta CoRoT-7b
Nová exoplaneta podobná Zemi
Objevena nejbližší exoplaneta

Odkazy:

ASA Scientist Finds World With Triple Sunsets (anglicky)
RNDr. Pavel Koten, Ph.D.

Příští přednáška:

5.2.2013 – RNDr. Eva Marková, CSc. – Zatmění na cestách
Přednášky probíhají až na výjimky vždy ve středu, dvakrát do měsíce ve Velkém klubu plzeňské radnice.