Jsou Země a Sluneční soustava něco extra?

 

Jsou Země a Sluneční soustava něco extra?

Už téměř 20 let objevujeme planety mimo Sluneční soustavu (exoplanety). Pro mnoho ztráta času a peněz, ale existuje několik argumentů, proč tyto objekty hledat. Tím největším je nepochybně snaha odpovědět na otázku, zda jsme ve vesmíru sami. Druhým důvodem je určitý druh realitního průzkumu. Ať se nám to líbí nebo ne, naše Země i celá Sluneční soustava mají datum spotřeby a až Slunce za pár miliard let usmaží povrch naší rodné hroudy, bude vhodné sedět s lístkem k novému domovu. Cesty napříč vesmírem sice dnes nevypadají příliš reálně, stejně by ovšem vypadal takový dotykový mobilní telefon třeba před pouhými 200, 300 lety.

 

Výzkum exoplanet nám ovšem pomáhá pochopit vývoj samotné Sluneční soustavy a její postavení ve vesmíru. Je výjimečná?

 

Neobvyklé planety

Objevy prvních exoplanet budily dojem, že zde něco nehraje. První planety byly obří plynné světy podobné Jupiteru, ale obíhaly okolo svých hvězd podstatně blíže než Merkur kolem Slunce. Zatímco první planeta Sluneční soustavy obkrouží Slunce za 88 dní, některým exoplanetám to trvá jen pár desítek hodin.

 

Analogii k takovým planetám nejen že nenajdeme v naší Sluneční soustavě, ale na první pohled jsme je nenašli ani v teoriích o vzniku planet. Oběžnice hvězd vznikají společně se svou matkou z oblaku plynu a prachu (tedy hlavně plynu), který se postupně zhroutí do podoby disku. Obří plynné planety vznikají ve větších vzdálenostech od hvězdy, kde je k tomu materiál. Jak se tedy některé exoplanety dostaly na dostřel svých hvězd? Podle současných teorií interakcemi s blízkou hvězdou, jinou planetou nebo interakcemi se zhuštěninami v disku krátce po vzniku.

 

Bylo ovšem jasné, že díky prvním objevům exoplanet není nutné propadat panice. Podobné planety se totiž hledají nejlépe a tak logicky v prvních letech okupovaly katalog exoplanet nejvíce. Můžeme tomu říkat observační zkreslení. Je to asi stejné, jako kdybyste chtěli udělat seznam zvířat, žijících v lese, ale pozorovali les pouze přes den. Vaše pozorování je něčím omezeno, takže nemůžete ze seznamu zvířat aktivních v noci udělat seznam všech zvířat v lese.

 

Dvě metody hledání exoplanet

Astronomové dnes exoplanety hledají dvěma hlavními způsoby. Měření radiálních rychlostí využívá gravitační vliv planety na mateřskou hvězdu (bere tak v potaz hmotnost planety). Planeta díky své hmotnosti se svou hvězdou ve vesmíru cloumá. To je pak pozorovatelné ve spektru hvězdy, v němž nalezneme tzv. spektrální čáry, odpovídající jednotlivým chemickým prvkům v atmosféře, a pokud okolo hvězdy obíhá planeta, spektrální čáry se mírně posouvají k oběma koncům spektra.

 

Druhá metoda spočívá v přesném sledování jasnosti hvězdy. Pokud z našeho pohledu před hvězdou přechází planeta, dochází k pravidelným poklesům v jasnosti hvězdy. V tomto případě tak hraje roli velikost planety.

 

Právě druhou metodu využívá kosmický dalekohled Kepler, který exoplanety loví od roku 2009. Jak si dosud vede? Za téměř 20 let objevili astronomové na 850 exoplanet, sám Kepler jich zatím našel přes 100 potvrzených a dalších 2700 nepotvrzených (čekající na ověření). Ve veřejných datech je nicméně až 18 000 případů, které ukazují na přítomnost exoplanety.

 

Množství dat i přesnost Keplera sice stačí na vyřknutí některých závěrů, přesto zatím s ohledem na délku mise nemohl nalézt planety na vzdálenějších drahách a teoreticky ani planety podobné Zemi. Přesto ovšem dosavadní výzkum ukazuje na několik trendů.

 

Pohled na Slunce

• Slunce je atypická hvězda – pokud se podíváme na Galaxii, najdeme v ní něco mezi 100 až 400 miliardami hvězd. Z toho většina jsou tzv. červení trpaslíci. Hvězdy menší a chladnější než Slunce.
• Slunce je samo – naše hvězda se vesmírem toulá sama (alespoň to tak vypadá). Jiné hvězdy ve vesmíru mají povětšinou průvodce – další jednu či dokonce více hvězd, se kterými obíhají kolem společného těžiště.
• Slunce je poměrně klidnou hvězdou. Jiné hvězdy se zdají býti poměrně často více aktivní. Dochází u nich k daleko větším erupcím, což pro život v jejich okolí není moc dobrá zpráva.

Sluneční soustava

 

Pohled na planety

• Dosavadní výzkumy ukazují, že nejpočetnějšími planetami ve vesmíru jsou planety podobné Zemi nebo o něco větší (až o velikosti Neptunu). Podobných planet máme ve Sluneční soustavě 7.
• Poměrně početné jsou tzv. super-Země. Planety o hmotnosti 2 až 10 Zemí. Žádná taková planeta ovšem ve Sluneční soustavě není.
• Planety Sluneční soustavy obíhají po drahách, které jsou velmi podobné kružnicím. Mnoho exoplanet ovšem obíhá po drahách značně protáhlých. Nemusí jít ale o něco typického.
• Planety by měly obíhat v rovině, která je téměř shodná s rovinou rovníku hvězdy. Souvisí to s jejich vznikem. Už v úvodu jsme psali, že planety vznikají z disku, který obklopuje mladou hvězdu a disk je samozřejmě útvar plochý. Některé nalezené exoplanety ovšem obíhají s dosti výrazným sklonem (i více než 90 stupňů). Zřejmě jde o důsledek interakce s jinou planetou.
• Multiplanetární systémy existují – astronomové objevují i systémy s větším počtem planet. Mnohdy jsou ovšem tyto planety „nacpány“ do prostoru velmi blízko k hvězdě. Nemusí ovšem jít o standard, ale souviset to s krátkou délkou mise Keplera.

Závěr

Zatím to spíše vypadá, že každý nalezený planetární systém je svým způsobem unikátní. Zatím jsme ovšem nenašli systém, který by byl typově podobný Sluneční soustavě. Tedy hvězda typu Slunce s několika planetami zemského typu, jednou v obyvatelné oblasti (s podmínkami k udržení vody v kapalném skupenství) a vzdálenějšími obřími planetami. To vše zabaleno s mašličkou v podobě téměř kruhových drah. Sluneční soustava 2.0 tak rozhodně nebude na každém rohu Galaxie, jak moc jsme vzácní, však odhalí až další výzkumy. Objevování planet mimo Sluneční soustavu je přece jen otázkou posledních ani ne 20 let.

 

Exoplanetám se věnuje web http://www.exoplanety.cz

 

Autor obrázků: NASA

 

Další příspěvky autora: exoplanety.cz

---

Články ve stejných kategoriích:

Vesmír   Země   Slunce   Výzkum   NASA