JWST a výzkum exoplanet

Planety zemského typu u cizích hvězd v představách malíře. Autor: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Planety zemského typu u cizích hvězd v představách malíře. Autor: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Nedávným startem družice Kepler začalo hledání druhé Země. Co ale bude až ji najdeme? Objevené exoplanety budou jen světelnou křivkou na grafu. Budeme znát jejich fyzikální parametry, budeme moci odhadnout teplotu na povrchu. Budou ale tyto planety obyvatelné nebo dokonce obydlené? Druhou metou na pomyslné cestě za zodpověděním této vzrušující otázky bude studium atmosfér objevených exoplanet.

 



Výzkum atmosféry planety u cizí hvězdy není záležitostí scifi ale realitou. U několika exoplanet už byl proveden výzkum atmosféry a to jak za pomoci kosmických dalekohledů, tak i ze Země. Ve všech případech se ale jedná o tzv. horké Jupitery, na kterých život najdeme jen stěží. Přesto ale jde o velký pokrok. První exoplaneta byla objevena v roce 1995 a fakticky už v roce 2001 (!) se podařilo provést výzkum atmosféry u planety HD 209458b.

 

Podle předpokladů bychom už v polovině příštího desetiletí mohli zkoumat atmosféry potencionálně obyvatelných planet. Do vesmíru by se v té době měly vydat kosmické dalekohledy k tomu určené, ale také „široce specializované“ astronomické družice. Tedy dalekohledy, jejichž hlavním posláním nebude výzkum exoplanet. Právě na jeden takový kosmický dalekohled se podíváme podrobněji. Zřejmě jste o něm už slyšeli, jedná se o dalekohled JWST (James Webb Space Telescope), který je tak trochu nesprávně považován za nástupce Hubblova kosmického dalekohledu. Proč nesprávně? Hubblův dalekohled pracuje především ve viditelné části spektra, částečně pak i v blízkých oblastech infračerveného a ultrafialového světla. JWST naproti tomu bude pracovat převážně v infračerveném oboru.

 

Lisa Kaltenegger (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) a Wesley trub (JPL) zveřejnili studii, ve které se zamýšlí nad možným přínosem JWST ve výzkumu exoplanet. Jako dalekohled pro infračervenou oblast spektra by měl být JWST hojně využíván mimo jiné ke studiu protoplanetárních disků. JWST byl ale mohl prozkoumat také atmosféry některých blízkých exoplanet zemského typu. Možná právě ty, které objeví jeho kolega Kepler.

 

Jak se to vlastně dělá? I zde se vyžívá metody tranzitní fotometrie. Exoplaneta tedy musí z našeho pohledu přecházet před svou mateřskou hvězdou. Pokud světlo hvězdy prochází skrz atmosféru planety, zanechá to ve spektru hvězdy „otisky“. Těmito otisky jsou spektrální čáry, odpovídající jednotlivým chemickým prvkům v atmosféře planety.

 

Podle studie by nejvhodnějšími planetami k výzkumu byly ty, jejichž mateřskou hvězdou je červený trpaslík. O přítomnosti planet zemského typu u červených trpaslíků se v poslední době poměrně živě diskutuje. Zóna života je u těchto hvězd mnohem blíže než u hvězd slunečního typu. Díky tomu případná planeta obíhá rychleji, takže i k tranzitům dochází mnohem častěji. U hvězdy slunečního typu tranzituje planeta podobná Zemi cca 1x ročně a přechod trvá okolo 10-13 hodin. Abychom tedy získali přesná měření, museli bychom podobnou planetu zkoumat až 10 let. Naproti tomu u planety, obíhající okolo červeného trpaslíka, sice tranzit trvá kratší dobu, ale dochází k němu mnohem častěji.

 

JWST se má do vesmíru vydat v roce 2013, uvidíme tedy, jaké objevy si pro nás na poli výzkumu exoplanet připraví.

 

Zdroj: spaceref.com