Asi 23% hvězd typu Slunce hostí exoplanety o hmotnosti Země

Dva identické dalekohledy Keck na Havaji.
Dva identické dalekohledy Keck na Havaji.

Astronomům se za 15 let podařilo objevit na 500 planet mimo Sluneční soustavu. V rukou mají už dostatečný vzorek k menším statistickým odhadům a hrátkám. Jednou z otázek, kterou touží astronomie rozlousknout, souvisí s počtem exoplanet v Galaxii. Určitý odhad nyní nabízí studie, kterou vedli Geoffrey Marcy a Andrew Howard z Uversity of California Berkeley.

 



Vědci se pokusili odhadnout, kolik exoplanet různé hmotnosti, se může nacházet u hvězd spektrálních tříd K a G, tedy takových, které jsou podobné Slunci. Než se pustíme do podrobnějšího rozboru, musíme si tak trochu po vzoru Cimrmana říci, jaké informace si z tohoto článku rozhodně nemáte odnést. Nejnovější studie totiž přímo vybízí k tomu, aby byla v médiích překroucena, přebarvena a ochucena do poněkud pálivější ale zcela nepravdivé skutečnosti.

 

Marcy a Howard odhadují, že okolo 23% hvězd podobných Slunci se nachází planety o hmotnosti Země. Je třeba zdůraznit, že se jedná o planety, které mají podobnou hmotnost jako Země. O podmínkách k životu není v tomto případě řeč! S tím souvisí také druhé upozornění. Oba autoři založili svá pozorování na pětiletém měření radiálních rychlostí celkem 166 hvězd spektrálních tříd K a G. Fakticky vzali v úvahu již zveřejněné objevy, ke kterým připočetli i hvězdy, u nichž žádné exoplanety nalezeny nebyly, avšak pro účely studie je nemůžeme ignorovat.

 

Důležitým faktem, který si musíme uvědomit, jsou omezené podmínky onoho pětiletého výzkumu. K němu byl využit známý spektrograf HIRES, nacházející se na jednom ze dvou desetimetrových dalekohledů Keck na Havaji. Spektrograf je schopný změřit amplitudu výchylky radiální rychlosti hvězdy na úrovni asi 1 m/s. V praxi to znamená, že například exoplanety o hmotnosti Země, obíhající okolo hvězdy spektrální třídy K, G v obyvatelné oblasti, přístroj nedokáže najít. Výsledky studie potvrzují trend, kdy počet exoplanet stoupá s jejich klesající hmotností. Jinými slovy: počet exoplanet o hmotnosti Země by měl být větší než počet planet o hmotnosti Jupiteru. Právě z tohoto předpokladu je extrapolací odvozen počet exoplanet o hmotnosti Země. Není tedy stanoven pozorováním, jako je tomu v případě hmotnějších kolegyň. Reálný počet exoplanet o hmotnosti Země tak může být větší.

 

Závislost počtu exoplanet na hmotnosti. Credit: NASA/JPL & Caltech/UC Berkeley
Závislost počtu exoplanet na hmotnosti. Credit: NASA/JPL & Caltech/UC Berkeley

 

Autoři studie prozkoumali 166 hvězd do vzdálenosti 80 světelných let. Během pěti let se jim podařilo objevit 45 exoplanet u 32 hvězd. Dalších 12 planet zůstává v pozici nepotvrzených kandidátů. Pokud bychom byli přesnější a vzorek 166 hvězd vzali jako dostačující, pak z výsledků vyplývá, že:

  • Okolo 1,6% hvězd spektrální třídy K a G se nachází exoplaneta o hmotnosti Jupiteru.
  • Okolo 6,5 % hvězd spektrální třídy K a G se nachází exoplaneta o hmotnosti Neptunu.
  • Okolo 12% hvězd spektrální třídy K a G se nachází super-Země o hmotnosti 3 až 10 Zemí.
  • Okolo 23 % hvězd spektrální třídy K a G se nachází exoplanety o hmotnosti Země.

Geoffrey Marcy je členem týmu kosmického dalekohledu Kepler, takže si trochu zateoretizoval a odhadl, že by lovec exoplanet mohl najít 120 až 260 exoplanet o hmotnosti Země s oběžnou dobou kratší než 50 dní.

 

Nová studie poskytuje sice hrubý odhad, který však trochu nabourává teorie o vzniku a vývoji planetárních systémů. Dnešní modely již běžně předpokládají, že obří planety vznikají daleko od svých hvězd, ale poté migrují směrem ke svému slunci, což může vést k „masakru“ planet na vnitřních drahách. Výsledky nové studie by ukazovaly, že tento scénář nemusí být zase tak častý.

 

Určitě vás napadne otázka, kolik výše popsaných exoplanet se nachází v Galaxii. Zde musíme v „hrubosti“ odhadu ještě potvrdit, neboť různé studie uvádí rozličné celkové počty hvězd v naší Galaxii. Pokud budeme pesimisty a stanovíme si jako celkový počet hvězd hodnotu 200 miliard, pak na hvězdy spektrální třídy K a G připadá asi 19,5 % (12 % + 7,5%) – tedy 39 miliard hvězd. V tomto případě by se v naší Galaxii nacházelo téměř 9 miliard exoplanet o hmotnosti Země (u hvězd typu Slunce). Tento údaj však prosím berte s velkou rezervou.

 

Doporučujeme:

 

Zdroj: www.physorg.com

 

 

 

 

www.novedalekohledy.cz