Existuje Pandora z Avataru? Měsíc možná usmaží vlastní planeta

www.novedalekohledy.cz
Exoměsíc v představě malíře. Credit: NASA
Exoměsíc v představě malíře. Credit: NASA

Exoměsíce možná mají více problémů, než se na první pohled může zdát.

Je to krása… představa velkého měsíce, který obíhá okolo obří planety s prstenci. Pohled na oblohu musí být na povrchu takového tělesa naprosto úchvatný.

Fikce nebo realita? Exoměsíce jsou stále větším tématem a možná se blíží den, kdy objevíme první oběžnice planet u cizích hvězd. Dokonce se to možná už i povedlo pomoci gravitačních mikročoček (viz článek). Vhodnějším nástrojem ale bude spíše přesná pozorování tranzitů exoplanet, kde se exoměsíc projeví gravitačním vlivem na oběh planety kolem hvězdy.

Někteří astronomové se domnívají, že mohou existovat mnohem větší měsíce, než na které jsme zvyklí z naší Sluneční soustavy. Na povrchu těchto světů by mohly být podmínky vhodné k životu.

Proč ne… konec konců objevy exoplanet ukazují, že vesmír je mnohem pestřejší, než jsme si mysleli a naše Sluneční soustava rozhodně není žádnou mantrou nebo prototypem typického planetárního systému.

Při debatách o exoměsících se však velmi často používá antropický princip. Mimo jiné se předpokládá, že největší měsíce budou mít hmotnost maximálně 0,03% hmotnosti planety, protože podobná čísla nám vychází u měsíců planet Sluneční soustavy. Měsíc o hmotnosti 0,5 Země by tak musel obíhat okolo planety o hmotnosti nejméně 5 Jupiterů. Takové planety opravdu existují, dokonce i hmotnější.

Pokud opravdu existují velké měsíce a ty obíhají okolo plynných obrů v obyvatelné oblasti, mohou mít na svém povrchu podmínky k životu? Problémů je zdá se více než dost.

Stačí se podívat na Jupiter a jeho systém. O životě sice debatujeme v tomto případě u těles, které jsou dokonce na hony vzdálené obyvatelné zóně okolo Slunce, na straně druhé například Europa je v oblasti silné Jupiterovy radiace.

Obecně se předpokládá, že by ideální exoměsíc měl mít dostatečnou hmotnost pro udržení atmosféry a také na vytvoření magnetického pole. Saturnův Titan ukazuje, že měsíce mohou mít slušnou atmosféru, ale s tím magnetickým polem to může být složitější. Samotná planeta může měsíc usmažit přílivovým teplem, jak jsme psali v nedávném článku. To ale nemusí být jediný problém.

Mladá a horká planetární matka

Několik málo planet se nám podařilo objevit přímou metodou. Jedná se o obří planety, které pozorujeme v infračervené části spektra a to díky tomu, že jsou ještě mladé (řádově miliony let) a vyzařují hodně tepla po svém vzniku z disku prachu a plynu.

Pro měsíce však právě to může být problém. Kromě hvězdy bude nějakou dobu dostávat příděly tepla také od své planety. Kromě „zbytkového tepla“ je zde samozřejmě také zmíněné přílivové teplo, které vytváří slapové síly planety. Kombinace všech zdrojů může způsobit, že po pár milionech nebo desítkách milionů let zbude z měsíce jen vysušený svět bez možnosti přítomnosti vody.

René Heller z McMaster University provedl několik simulací. Podle jeho názoru (založeného opět na Sluneční soustavě) mohou větší měsíce vznikat v oblasti od 5 do 30 poloměrů planety.

Simulace operovaly s několika parametry:

  • Dvěma hypotetickými měsíci: jeden o hmotnosti Země, druhý o hmotnosti ¼ Země. Pro srovnání: nejhmotnějším měsícem Sluneční soustavy je Jupiterův Ganymédes (1/40 Země).
  • Dvěma hypotetickými planetami o hmotnosti 13 Jupiterů, které obíhají okolo hvězdy typu Slunce ve vzdálenosti Země a Marsu.
  • Různými vzdálenostmi měsíce od planety (10,15,20 poloměrů Jupiteru).
  • Třemi různými obdobími od vzniku planety: 100 milionů let, 500 milionů let a miliarda let.

Výsledkem simulací je konstatování, že podmínky k životu měl pouze měsíc o hmotnosti Země, který obíhá ve vzdálenosti 20 poloměrů Jupiteru.

Samozřejmě se jedná o konzervativní přístup, který nezahrnuje řadu aspektů, ale i tak možnosti života na případných měsících exoplanet poněkud klesají.

Zdroj: astrobio.net