Vesmír | Exoplanety

Jak bude vypadat výzkum exoplanet: V roce 2050 bychom jich měli znát až 100 miliónů

  • V dalších desetiletích bychom mohli objevit obrovské množství exoplanet
  • V nové studii se vědci pokusili odhadnout jejich počet
  • A také to, za co bude udělena příští exoplanetární Nobelova cena

První planety mimo Sluneční soustavu byly objeveny v polovině 90. let. Dnes jich známe přes 4000 u 3000 hvězd. Jak bude vypadat výzkum exoplanet za 30 let? Odpovědět na tuto otázku je v podstatě nemožné. Už jen z toho důvodu, že výzkum exoplanet je neuvěřitelně dynamický a rychle se rozvíjející. René Heller a László Kiss se o to přesto pokusili. Alespoň v jistých obrysech a ohledech.

Podle autorů budeme v roce 2050 znát 100 milionů exoplanet, což by mohlo podle současných odhadů znamenat, že budeme vědět o jednotkách procent všech exoplanet v Galaxii. Autoři ale uvádí, že „hodnocení, zda je taková predikce realistická, je ponechána na čtenáři.“

Heller a Kiss nechtěli jen vařit z vody, a tak se pokusili odhadnout počet objevů v roce 2030.

Tří éry výzkumu exoplanet

Autoři poměrně dobře rozeznávají tři éry hledání exoplanet. Momentálně jsme ve druhé, ale blíží se třetí. 

Tři éry hledání exoplanet

  • Spektrální (1995-2009): většina prvních exoplanet byla objevena měřením radiálních rychlostí, kdy se přítomnost exoplanety projeví posuvem spektrálních čar ve spektru hvězdy vlivem Dopplerova jevu. Zjednodušeně řečeno nacházíme planetu na základě jejího gravitačního vlivu na hvězdu. 
  • Tranzitní (2009-dosud): Začala nepochybně startem kosmického dalekohledu Kepler. Přítomnost planety se projeví poklesem jasnosti hvězdy v okamžiku, kdy planeta přechází před hvězdou.
  • Tranzitní a astrometrická (brzy): kromě tranzitujících planet budeme nacházet planety také sledování vlastního pohybu hvězd (astrometrie).

Více o metodách detekce exoplanet ve starším článku.

Exoplanety dnes hledá družice TESS, která podobně jako Kepler sleduje jasnost mnoha hvězd a hledá nepatrné poklesy jejich jasnosti, které způsobují planety v okamžiku, kdy před hvězdou přechází. Pro misi TESS i další chystané projekty existují odhady počtu objevů, ze kterých lze vyjít.

Kromě TESS pracuje ve vesmíru družice Gaia, která by měla najít mnoho planet astrometrií (sledováním vlastního pohybu hvězd). Podle odhadů autorů 15 až 90 tisíc planet v závislosti na délce mise. 

Chystaný dalekohled WFIRST by mohl najít 70 až 150 tisíc tranzitujícich planet v závislosti na skutečné míře výskytu horkých jupiterů (obřích planet s velmi krátkou oběžnou dobou).

Autoři tak odhadují, že v roce 2030 bychom mohli znát 105 až 260 tisíc planet. 

Počet dosud objevených planet různými metodami (přibližná čísla)

Budoucnost poznáme brzy

Podle autorů se o budoucnosti dozvíme brzy. Vycházejí z dlouhého procesu příprav kosmických projektů. Kepler startoval v roce 2009, ale první návrh na jeho realizaci byl zamítnut už v roce 1992. Chystaná evropská družice PLATO byla navržena v roce 2005. K jejímu schválení došlo před pěti lety a start se očekává v roce 2026.

Pokud se podobné lhůty nezkrátí, pak můžeme říct, že v roce 2050 budeme na VTM psát o objevech mise, která by byla realizována ve 40. letech a navržena ve 20. letech. Během příštích deseti let bychom tedy mohli mít představu o tom, jak bude vypadat hledání exoplanet v roce 2050.

I kvantita je důležitá, ale...

Kvantita exoplanet je důležitá, protože svět exoplanet je velmi rozmanitý. Čím více planet najdeme, tím přesnější mohou být naše odhady vzniku a vývoje planetárních systémů. Jde ale také o strukturu. Dnes se na svět exoplanet díváme klíčovou dírkou – nacházíme zejména planety s krátkou oběžnou dobou. To by měla minimálně částečně změnit právě Gaia, která astrometrií najde planety pohybující se dál od svých hvězd. 

Kromě kvantity jde také o kvalitu. Chceme nacházet planety, které se podobají Zemi a prozkoumat je. Predikcím v této oblasti se autoři nevěnují, ale my ji částečně známe.

Dalším cílem bude objev planet o velikosti a hmotnosti Země v obyvatelných oblastech hvězd podobných Slunci. V další fázi bychom měli tyto planety objevovat přímo – po odstínění světla hvězdy uvidíme přímo planetu a budeme moci zkoumat její atmosféru.

Měl by toho být schopen dalekohled LUVOIR, což je nástupce Kosmického dalekohledu Jamese Webba, který sám ještě neodstartoval. LUVOIR by se měl v lepším případě vydat do vesmíru ke konci 30. let.

Za co bude další Nobelova cena?

Letošní Nobelovou cenu za fyziku dostali mimo jiné objevitelé první exoplanety u hvězdy hlavní posloupnosti (51 Peg b). Za co bude udělena další Nobelova cena v oblasti exoplanet? Podobnou otázku dostali na konci listopadu účastnici workshopu „Exoplanet Vision 2050“. Na výběr bylo pět témat. Vyhrála možnost objevu měsíce exoplanety. Na druhém místě skončil objev SETI a na třetím objev biosignatur ve spektru planety podobné Zemi.

Diskuze (23) Další článek: Instagram zrušil lajky. Pokud vám chybí, můžete je opět zviditelnit doplňkem

Témata článku: Vesmír, Budoucnost, Země, Výzkum, Slunce, Astronomie, Sluneční soustava, Exoplanety, Jupiter, TESS, Hvězda, James Webb, Planeta, Jasnost, Kepler, Nobelova cena, Objev, Kosmický dalekohled, WFIRST, PLATO, Galaxie, Gaia


Určitě si přečtěte

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

** Dnes končí podpora Windows 7 a systém formálně umírá ** Co to ale znamená v praxi a bude mi PC fungovat i zítra? ** A mohu i v lednu 2020 zdarma přejít na Windows 10?

Jakub Čížek | 119

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

** Bezdrátové myši řídí čip od Nordic Semiconductors ** Jeho rádiové vysílače si před lety oblíbila i komunita kutilů ** Dnes si je vyzkoušíme v praxi

Jakub Čížek | 9

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

** K odposlechu mozků používáme EEG ** To má ale žalostné informační rozlišení ** Rusům pomohla počítačová neuronová síť

Jakub Čížek | 29

Vybrali jsme 21 programovatelných hraček a stavebnic pro děti i jejich rodiče

Vybrali jsme 21 programovatelných hraček a stavebnic pro děti i jejich rodiče

** Získejte děti pro matematiku a základy techniky ** Kupte jim hračku nebo stavebnici, které vdechnou vlastní život ** Vybrali jsme 21 stavebnic pro malé caparty i budoucí experty na A.I.

Jakub Čížek | 11

Wi-Fi 6 konečně začíná dostávat smysl. Poradíme, jak ji využít

Wi-Fi 6 konečně začíná dostávat smysl. Poradíme, jak ji využít

** Na trh míří první levné Wi-Fi 6 routery ** Nabídka zařízení, zejména notebooků, každý den roste ** Poradíme, jak nejlépe přejít s domácností na Wi-Fi 6

Tomáš Holčík | 31