Šnorchl s sebou! Exoplanety u TRAPPIST-1 budou vodní světy jako z Interstellaru

Na začátku května 2016 Michael Gillon (University of Liège) a jeho kolegové oznámili objev prvních tří planet pomoci dalekohledu TRAPPIST, který se nachází v Chile.

Co víme a nevíme o nejslavnějším planetárním systému TRAPPIST-1

Kosmický dalekohled Spitzer později objevil u téže hvězdy další čtyři planety. TRAPPIST-1 je se sedmi planetami jedním z nejpočetnějších planetárních systémů, které známe.

Voda, voda, voda

Podle nové studie budou některé planety u TRAPPIST-1 připomínat vodní svět (Millerova planeta) z filmu Insterstellar...snad až na ta vlny.

NASA nádhernými plakáty propaguje tajuplné cizí světy

Ve vesmíru skutečně existují planety, které jsou zcela pokryté hlubokým oceánem. Voda je pro život důležitá. Většina našeho těla se skládá z vody. Pokud ale máme planetu pokrytou jen oceánem, je to pro existenci života špatná zpráva. Některé studie ukazují, že ani jeden obří kontinent není pro vznik života vhodný (v jeho středu se utvoří obří pouště). Nejvhodnější je planeta pokrytá mnoha menšími kontinenty.

Zkoumáme neviditelné

Je potřeba si uvědomit, že žádnou ze sedmi planet nevidíme. Pozorujeme pouze poklesy jasnosti hvězdy v době, kdy před ní planety přechází. Z těchto tzv. tranzitů můžeme odvodit velikost planet. Údaj o hmotnosti by mohla dodat další metoda výzkumu exoplanet, ale planety mají pro současné přístroje příliš nízkou hmotnost.

První mezihvězdný asteroid ʻOumuamua přiletěl ze soustavy dvou sluncí

Naštěstí existuje jiná možnost. TRAPPIST-1 je tím, co astronomové označují jako kompaktní systém. Všech sedm planet obíhá do vzdálenosti 9 milionů kilometrů od hvězdy! Dělí je vzdálenost je pár stovek tisíc kilometrů, takže se vzájemně gravitačně ovlivňují a to se projevuje nepravidelnostmi v časech tranzitů. Z toho dokáží vědci vypočítat hmotnost. Když známe velikost a hmotnost, můžeme vypočítat hustotu.

Mají nízkou hustotu

Jednotlivé planety u TRAPPIST-1 mají velmi nízkou hustotu. Pokud chcete u podobné planety snížit hustotu, máte dvě možnosti. Tou první je hustá a silná atmosféra. Jednoduše řečeno máte planetu, která má poloměr třeba 1,0 Země, ale velmi hustou a silnou atmosféru, která její velikost zvětší na 1,2 Země. Když pak tuto velikost zadáme do výpočtů, vyjde nám nízká hustota. Druhou možností je voda, která má samozřejmě nižší hustotu než silikáty či železo.

Nechte své jméno ožehnout Sluncem! NASA vám to umožní zdarma

Podle nové studie je v případě planet u TRAPPIST-1 správně druhá možnost. Existenci silných atmosfér vědci nevěří. Důvodem je nízká hmotnost planet, které by si silnou atmosféru nedokázaly udržet.

Zatímco v případě Země tvoří voda jen 0,02 % hmotnosti planety, v systému TRAPPIST-1 to bude výrazně více.

V srdci Galaxie se to hemží planetami! Černá díra je svléká do naha

V případě vnitřních planet „b“ a „c“ se má voda podílet na hmotnosti planety méně než 15 %. U vnějších planet „f“ a „g“ je to více než 50 %. Všechny planety nemusí být nutně pokryté hlubokým oceánem. U nejvzdálenějších planet může být voda spíše ve formě ledu.

Ironií osudu se mateřská hvězda nachází na pozemské obloze v souhvězdí Vodnáře.

Planetární migrantky

Pokud je „vodní teorie“ správná, znamenalo by to, že minimálně vnější planety musely migrovat a vznikly dál od hvězdy, než se dnes nacházejí. Musely vzniknout v disku z plynu a prachu za tzv. sněžnou čárou, což je oblast, ve které je už dost chladno, aby tam mohla voda kondenzovat do podoby ledových krystalků.

Práce na teleskopu Jamese Webba se protahují. Proč?

Současné úvahy může potvrdit nebo vyvrátit pozorování atmosfér planet. Vědci to už dokáží, ale u větších planet. V případě TRAPPIST-1 musíme počkat na nové přístroje – třeba Kosmický dalekohled Jamese Webba, jehož start byl odložen na polovinu roku 2020.

TRAPPIST-1

Fyzikální parametry

Parametry jednotlivých planet u TRAPPIST-1 v násobcích Země.

Teplota a oslunění

Poznámka: oslunění je množství záření, které planeta dostává od hvězdy v násobcích toho, co dostává Země od Slunce.

Zdroj: Nature