Gliese 581 g: ušmudlaná druhá Země je tady!

Hvězda Gliese 581. Autor: ESO

Celosvětový poprask vzbudil letošní zřejmě největší objev. Američtí astronomové představili další exoplanetu u červeného trpaslíka Gliese 581. Tentokrát se ovšem nejedná o ledajaký přírůstek, Gliese 581 g je kamenným světem, jenž okolo své hvězdy obíhá v obyvatelné zóně. Pro popularizátory i příznivce historie astronomie má ovšem tento objev několik vad na kráse.

 



Kdy byla objevena první exoplaneta? Dalo by se říci, že na tuto jednoduchou otázku bude i jednoduchá odpověď. Pokud se však o exoplanety zajímáte delší dobu, pak jistě tušíte, že to tak jednoduché nebude. Laickému posluchači či čtenáři musíte uspořádat doslova přednášku o tom, že první planety byly objeveny u pulsarů, ale že na rozdíl od planet Sluneční soustavy vznikly poněkud jiným způsobem a že pulsary nejsou tak úplně normální hvězdy a proto je otázka, zda tyto průvodce pulsarů vůbec za planety považovat.

 

Obdobný problém nám teď na stůl předhodili američtí astronomové. Až se nás jednou někdo zeptá, která že to exoplaneta s vyhlídkami na podmínky k životu byla první, nebude to tak jednoduchá otázka, jak by se mohlo zdát.

 

Hmotnost, poloměr

 

Gliese 581 g totiž není „druhou Zemí“ dle našeho gusta. Bohužel se ji podařilo objevit metodou měření radiálních rychlostí. Ne že bychom snad nosili týmové tričko s logem Keplera a klukům z amerických univerzit objev Gliese 581 g nepřáli. Metoda měření radiálních rychlostí nám však poskytne pouze spodní odhad hmotnosti exoplanety. V případě Gliese 581 g se tento údaj pohybuje okolo 3,1 Zemí, reálná hmotnost však může být o něco větší (až 4,3 Země). Sekundárním problémem je neznalost poloměru planety, který nám poskytne pouze tranzitní metoda. Už dnes je však jisté, že Gliese 581 g před svou hvězdou z našeho pohledu nepřechází.

 

Díky těmto dvěma komplikacím jsou do budoucna považovány za mírně věrohodnější objevy exoplanet zemského typu tranzitní metodou.

 

V různých článcích se přesto můžete s odhadem velikosti Gliese 581 g setkat. Jak je to možné? Citované údaje vychází z teoretických modelů, které však nemáme šanci konfrontovat s realitou. Pokud má Gliese 581 g podobné chemické složení jako Země (křemík, kyslík, hořčík,…) mohl by se její poloměr pohybovat okolo 1,3 až 1,5 poloměrů Země. V případě, že se jedná o těleso složené převážně z vodního ledu, byl by poloměr Gliese 581 g okolo 1,7 až 2 Zemí.
Dobrou zprávou pro astrobiologické úvahy je fakt, že Gliese 581 g okolo své mateřské hvězdy obíhá po téměř kruhové dráze s periodou 36,6 dní.

 

Exoplaneta Gliese 581 g v představách malíře
Exoplaneta Gliese 581 g v představách malíře

 

Přestože Gliese 581 g obíhá okolo hvězdy 7x blíže, než obíhá Země okolo Slunce, vešla se téměř přesně do tzv. obyvatelné oblasti. Mateřskou hvězdou je totiž chladný červený trpaslík s hmotností a velikostí asi třetiny Slunce.

 

Šest exoplanet, dvě rekordmanky

 

Hvězdu Gliese 581 nalezneme v souhvězdí Vah ve vzdálenosti přibližně 20 světelných let. Příznivcům exoplanet tato hvězda určitě není neznámá. Astronomové u tohoto červeného trpaslíka objevili v letech 2005, 2007 a 2009 celkem 5 exoplanet. Zajímavým kouskem je zejména Gliese 581 e s dolním odhadem hmotnosti 1,9 Země, což ji pasuje do role nejméně hmotné exoplanety u hvězdy hlavní posloupnosti. Na pomyslnou stříbrnou příčku se mimochodem nyní dostala Gliese 581 g. Jinými slovy: dvě nejméně hmotné známé exoplanety obíhají okolo jedné hvězdy. Tím ovšem výjimečnost planetárního systému u hvězdy Gliese 581 nekončí.

 

Gliese 581 f

 

Společně s Gliese 581 g byl prezentován objev další exoplanety. Gliese 581 f má hmotnost nejméně 7 Zemí a okolo hvězdy obíhá ve vzdálenosti 0,758 AU s dobou oběhu 433 dní.

 

Planetární systém u hvězdy Gliese 581 tak nyní čítá 6 exoplanet, což ho společně s HD 10180 pasuje do role rekordmana. HD 10180 má ale k dobru dosud nepotvrzenou existenci 7 exoplanety.

 

Soustava u hvězdy Gliese 581 je ovšem zajímavá v tom, že až 5 z 6 exoplanet může mít hmotnost menší než 10 Zemí, takže se jedná o kamenné nebo ledové světy.

 

Za současným objevem stojí spektrograf HIRES, který patří do vědecké výbavy Keckova dalekohledu na Havaji. HIRES získal v uplynulých letech na 120 měření. Obdobný počet pozorování spektra hvězdy Gliese 581 si na své konto připsal i jeho kolega HARPS, který je instalován na 3,6 m velkém dalekohledu Evropské jižní observatoře v Chile.

 



 

Podmínky k životu

 

Exoplaneta 581 g obíhá okolo své hvězdy v obyvatelné oblasti, takže na jejím povrchu mohou být teoreticky podmínky k životu. O skutečné realitě na povrchu tohoto světa však máme jen velmi omezenou představu. Na základě hmotnosti a odhadu velikosti můžeme říci, že gravitace na povrchu bude obdobná (resp. nepatrně větší) jako na Zemi. Pokud bychom na povrchu Gliese 581 g přistáli, lidské tělo by gravitační účinky zvládlo bez větších problémů.

 

Neznámou veličinou zůstává teplota na povrchu. V tomto případě nezáleží pouze na vzdálenosti od mateřské hvězdy, ale také například na složení atmosféry. Skleníkové plyny v atmosféře Země přidávají naší planetě asi 33°C.

 

Díky neznalosti složení atmosféry lze teplotu na povrchu Gliese 581 g pouze odhadovat na průměrných -33 až – 15°C.

 

Exoplaneta obíhá poměrně blízko od červeného trpaslíka a tak má vázanou rotaci. V praxi to znamená, že je ke svému slunci nakloněna stále stejnou stranou. Nejpřijatelnější podmínky proto budou v okolí terminátoru – tedy přechodu mezi denní a noční stranou.

 

 Důležitým parametrem bude také magnetické pole. Červení trpaslíci totiž prožívají bouřlivé mládí a v raných počátcích své existence „obdarují“ planety ve svém okolí sprškou krátkovlnného záření, což pro případný vznikající život není úplně dobré. Silnější magnetické pole by povrch planety mohlo ochránit. Exoplanety s vázanou rotací sice nejsou dle teorií schopné generovat silnější magnetické pole. Problém vázané (a tedy pomalé) rotace však lze zřejmě kompenzovat větší hmotností tělesa. Díky tomu může být hmotnost 3 až 4 Zemí v případě Gliese 581 g výhodou.

 

Už jsme zmínili, že Gliese 581 g nevykonává tranzity, což pro nás v nejbližších letech znamená, že nebudeme schopni prozkoumat atmosféru toho více než zajímavého světa, na jehož povrchu může být život…

 

Související články:

 

Zdroj:
The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A 3.1 M_Earth Planet in the Habitable Zone of the Nearby M3V Star Gliese 581

 

 

 

 

www.novedalekohledy.cz