Jen tak si kráčet po povrchu Gliese 581 g, první obyvatelné exoplanety

Povrch exoplanety Gliese 581 g v představách malíře. Autor: David Hardy
Povrch exoplanety Gliese 581 g v představách malíře. Autor: David Hardy
Zdravý skepticismus je často to jediné, co odděluje současný výzkum exoplanet od sci-fi.

 


Je to jen pár desítek hodin, co celý svět oblétla zpráva o objevu první exoplanety zemského typu, na jejímž povrchu se mohou nacházet podmínky k životu. Astronomové, astrobiologové i běžní zájemci o vesmír zaklonili alespoň symbolicky hlavu k souhvězdí Vah s otázkou, zda je Gliese 581 g tím pravým místem. Může se na jejím povrchu skutečně nacházet život?

 


Na tuto otázku nedokáže nikdo odpovědět. Steve Vogt z UC Santa Cruz, který stál v čele týmu objevitelů, je přesvědčen o tom, že se na jejím povrchu život nachází. Za tyto slova sklidil od části kolegů kritiku za poněkud nevědecký a neracionální přístup. V několika rozhovorech následně své stanovisko vysvětloval tím, že pro svá tvrzení nemá pochopitelně důkazy. Jeho argumentace je nicméně docela logická. Jako příklad uvádí naši Zemi a podmínky na jejím povrchu před 4 miliardami let. Na tělese bez kyslíku, občas poškádleného dopadem kosmických vetřelců, by dnešní život nehledal ani největší optimista.

 

Zkusme se nyní alespoň zběžně podívat na exoplanetu Gliese 581 g a říci si, co o ní víme, co si můžeme domyslet a jaké šanci může mít život na jejím povrchu.

 

Steve Vogt - jeden z objevitelů exoplanety Gliese 581 g
Steve Vogt - jeden z objevitelů exoplanety Gliese 581 g

 

Hlavním problémem astrobiologie je fakt, že má v rukou pouze jeden jediný vzorek – život na Zemi. A co je horší, ani o vzniku a vývoji života na naší vlastní planetě nevíme zdaleka vše. Nebohá astrobiologie je na tom v porovnání s ostatními vědami opravdu zle. Představte si Darwina, kdyby měl svou evoluční teorii založit na znalosti jednoho jediného druhu?!

 

Dnešní věda nedokáže ani přijít s jednotnou a obecně platnou definicí života. V případě podmínek k životu je situace ještě horší. Představme si obecné podmínky k životu jako dlouhý seznam o mnoha stránkách. Dnes máme k dispozici jednu jedinou stránku tohoto seznamu, nevíme, kolik stran přehled celkem má a co je na dalších stranách.

 

Planetární systém u hvězdy Gliese 581 a Sluneční soustava. Obyvatelná oblast je vyznačena modře.
Planetární systém u hvězdy Gliese 581 a Sluneční soustava. Obyvatelná oblast je vyznačena modře.

 

Gliese 581 g

 

Exoplanetu jsme vám už představili v minulém článku. Shrňme si základní fakta:

  • Oficiální název: Gliese 581 g
  • Neoficiální název: Zarmina (Steve Vogt ji takto nazval podle jména své manželky, název je samozřejmě zcela neoficiální)
  • Metoda objevu: měření radiálních rychlostí
  • Vykonává tranzity: ne
  • Hmotnost: 3,1 až 4,3 Země
  • Odhad poloměru: 1,3 až 2 Země (v závislosti na chemickém složení)
  • Oběžná doba: 36,6 dne
  • Velká poloosa dráhy: 0,146 AU
  • Odhad teploty na povrchu: – 33 až -15°C
  • Nejlepší teplotní podmínky: v okolí terminátoru (přechod mezi denní a noční stranou).
  • Gravitace na povrchu: 1,1 až 1,7 g (srovnatelná s pozemskou nebo nepatrně větší). Olympijské hry bychom na povrchu Gliese 581 g asi nepořádali, ale chodit a žít bychom na něm dokázali bez větších problémů.

 

Přesná povrchová teplota bude záviset na chemickém složení atmosféry, o kterém nevíme vůbec nic. Poloměr můžeme odhadnout z teoretických modelů, jeho přesná hodnota je ovšem závislá na chemickém složení (hustotě) exoplanety.

 

Gliese 581 g byla objevena metodou měření radiálních rychlostí. Z „informačního“ hlediska mají podobné úlovky trochu menší hodnotu než exoplanety objevené tranzitní metodou. Pokud exoplaneta z našeho pohledu přechází před svou hvězdou a způsobuje periodické poklesy v její jasnosti, má to řadu výhod. Tranzitní metoda poskytne informace o poloměru exoplanety a dává nám šanci prozkoumat atmosféru exoplanety. Gliese 581 g bohužel netranzituje, takže šance na průzkum atmosféry je alespoň pro nejbližší léta nulová.

 

U červeného trpaslíka

 

Gliese 581 g obíhá okolo červeného trpaslíka – hvězdy o hmotnosti a velikosti asi třetiny Slunce, která je výrazně chladnější ve srovnání s naší mateřskou hvězdou.

 

Výhody:

  • Astronomům se exoplanety u červených trpaslíků hledají mnohem lépe. Obyvatelná oblast je u nich blíže, takže oběžná doba případné exoplanety je kratší. Gliese 581 g obíhá 7x blíže s dobou oběhu 10x kratší než obíhá Země kolem Slunce.
  • Červení trpaslíci tvoří až ¾ všech hvězd ve vesmíru. Také v seznamu nejbližších hvězd jasně dominují červení trpaslíci.
  • Životní pouť červených trpaslíků je mnohem delší než je tomu v případě hvězd jako je Slunce. Případná mimozemská civilizace má tedy dostatek času na svůj vývoj.

 

Nevýhody:

  • Obyvatelná oblast se nachází poměrně blízko hvězdy. Slapové působení hvězdy na planetu způsobuje vázanou rotaci. Exoplaneta se okolo své osy otočí za stejnou dobu, za jakou oběhne okolo hvězdy. Ke svému slunci je tedy exoplaneta nakloněna stále stejnou stranou. Pokud byste bydleli na denní straně planety, viděli byste červeného trpaslíka stále na stejném místě na obloze. Naopak na noční straně ho neuvidíte nikdy. Astrobiologové dnes nemají zcela jasno, jaký vliv může mít vázaná rotace na život. Ještě před nedávném se za negativní aspekt považovaly poměrně silné větry, které se v atmosféře planety snaží srovnat teplotní rozdíly mezi denní a noční stranou. Podle nových modelů by však mohly na povrchu Gliese 581 g foukat větry o rychlosti maximálně 50 až 70 km/h.
  • Červení trpaslíci prožívají bouřlivé mládí. V počátcích své existence obdarují případné planety sprškou škodlivého záření (zejména rentgenového a ultrafialového), což nemusí být pro život příliš dobré. Před zářením by mohlo povrch planety ochránit silné magnetické pole. Vázaná (v tomto případě i pomalá) rotace není pro vytvoření silného magnetického pole zrovna optimální, proto se jako vhodnější kandidáti na život jeví exoplanety o něco hmotnější a větší než Země (tedy jako například Gliese 581 g), kde je tento nedostatek kompenzován právě větší velikostí.

 

Na povrchu

 

Jaké by to bylo, kdybychom stáli na povrchu Gliese 581 g? Nevíme nic o složení povrchu, přítomnosti či nepřítomnosti vody, oceánů či dokonce kontinentů, neznáme ani složení atmosféry. S jistou však můžeme říci, že na denní straně bychom viděli na stejném místě „zavěšený“ červený trpaslík, který by byl asi 3x větší než Slunce. Nezářil by tolik jako naše Slunce, obloha by nebyla modrá ale narudlá. Případné vodní plochy by neměly namodralou ale tmavě rudou až načernalou barvu. Na obloze bycom mohli pozorovat další planety v systému Gliese 581.

 

Další exoplanety zemského typu

 

Je zcela jisté, že se v nejbližších měsících dočkáme dalších objevů exoplanet zemského typu, které obíhají okolo svých sluncí v obyvatelné oblasti. Sám Steve Vogt přiznává, že jeho tým usilovně pracuje na získávání spekter stovek hvězd.

 

Zdroje: