Vyšly naučné karty o exoplanetách a také přehled současných i budoucích kosmických lodích.
Naučné karty od nakladatelství Computer Media jsou zajímavým způsobem, jak se dozvědět nebo naučit něco o světě, historii, přírodě nebo vesmíru. Naučné karty mohou být také pomůckou při výuce cizích jazyků atd.
V podstatě se jedná o leporelo o osmi stranách formátu A5.
Nově nyní v rámci kategorie Vesmír vychází naučné karty o exoplanetách a kosmických lodích. V případě Exoplanet se dozvíte základní informace o tom, jak se exoplanety hledají, o lovcích exoplanet nebo o zajímavých a nejčastějších typech exoplanet.
V případě Kosmických lodí se jedná o přehled současných a budoucích kosmických lodí a to pilotovaných i bezpilotních. V přehledu nechybí Sojuz, Progress, Dragon, Dragon V2, Cygnus a další.
Unikátní planetární systém se třemi planetami o velikosti Země, je opět v centru pozornosti. V květnu se na něj podíval Hubblův dalekohled. Nenašel to, co hledal, a vědci z toho mají radost.
TRAPPIS-1 je hodně zajímavý systém. Mateřskou hvězdou je ultrachadlný trpaslík, který je jen o něco větší než Jupiter. Najdeme ho ve vzdálenosti necelých 40 světelných let od nás.
Astronomové u trpaslíka objevili tři planety, na kterých by hypoteticky mohly být podmínky k životu… teoreticky. S obyvatelností to ale bude horší. Trpaslík kdysi vyzařoval více záření, takže zejména vnitřní planety mohl „vysušit“. Více o systému i obyvatelnosti v předešlých článcích:
Hubblův kosmický dalekohled nyní přidal další střípek do mozaiky. Dne 4. května nastala vzácná událost, k níž dochází jednou za dva roky. Planety „b“ a „c“ tranzitovaly před hvězdou jen 12 minut po sobě.
Hubblův dalekohled se podíval na jejich atmosféry. O jejich přesném složení sice nevíme nic, ale nyní už víme alespoň to, že pravděpodobně nejsou složené z vodíku. Pokud by tomu tak bylo, museli by i největší astrobiologičtí optimisté uznat, že tyto dva světy nebudou pro život vhodné.
Planeta „b“ o poloměru 1,1 Země oběhne okolo hvězdy za pouhých 1,5 dne. Planeta „c“ má poloměr přibližně srovnatelný se Zemí a okolo své hvězdy oběhne za 2,4 dne.
Uvidíme, co ještě dokáže Hubble. Na atmosféry obou planet by se mohl v budoucnu podívat Kosmický dalekohled Jamese Webba. Podle simulací by se ale na detekci pozemské atmosféry JWST slušně zapotil. V případě planet „c“ a „d“ by musel pozorovat 30 tranzitů, v případě planety „b“ 60 tranzitů. TRAPPIST-1 se nachází bohužel v té části oblohy, která nebude JWST dostupná nepřetržitě, což situaci také komplikuje.
V prosinci by měl hvězdu pozorovat po dobu třech měsíců Kepler.
Astronomové hlásí novou várku objevů Keplera. Tentokrát ale jde už o objevy z nové mise K2.
V rámci nové mise K2 využívá Kepler už jen dva setrvačníky. Stabilizaci v prostoru mu pomáhají zajišťovat motory a tlak slunečního záření. Kepler se musí jednou za zhruba tři měsíce pootočit, takže mění zorná pole. V rámci mise K2 se více zaměřuje na červené či oranžové trpaslíky a samozřejmě ideálním cílem jsou planety s kratší oběžnou dobou.
V rámci nové studie byl prezentován objev 197 kandidátů z kampaní 0 až 4 neboli z období od března 2014 do dubna 2015.
Mezi 197 kandidáty je 104 potvrzených exoplanet (64 nových), 30 falešných případů a 63 kandidátů k dalšímu ověření.
Celkem 37 planet má poloměr menší než 2 Země, několik je součástí multiplanetárních systémů, kdy okolo hvězdy obíhá více než jedna planeta.
K2-72
K2-72 je velmi zajímavým planetárním systémem. Okolo červeného trpaslíka obíhají hned čtyři planety s oběžnými dobami a poloměry:
5,58 dní / 0,75 Země
7,76 dní / 0,73 Země
15,19 dní / 0,89 Země
24,16 dní / 0,82 Země
Čistě teoreticky by nejlepší podmínky mohla mít planeta „e“ s oběžnou dobou přes 24 dní, která by od své hvězdy mohla dostávat zhruba 75 % záření, co dostává Země od Slunce.
Horké jupitery asi není potřeba představovat. Jedná se o planety podobné svou velikostí Jupiteru, které ale okolo svých hvězd oběhnou za několik málo dní nebo dokonce jen hodin. Horcí jupiteři vznikli dál od svých hvězd a poté migrovali směrem k hvězdě.
Nová studie, která pracovala s daty z Keplera, se zaměřila na teplé jupitery a také částečně na jejich srovnání s horkými jupitery. Pravděpodobně tušíte, že teplí jupiteři budou planety, které sice obíhají blízko od hvězdy, ale zase ne tak blízko jako jejich horcí kolegové. Autoři studie je definovali jako planety s oběžnou dobou 10 až 200 dní.
Jedním z cílů studie bylo zjistit, zda teplí jupiteři jsou samotáři, nebo zda mají sourozence – tedy, že okolo dané hvězdy obíhá více planet. V případě horkých jupiterů můžeme mluvit o samotářích. Kepler jich našel 45 a z toho 28 je potvrzených. Okolo žádné hvězdy s horkým jupiterem neobíhá další planeta. V astronomii slovo žádný musíte vždy nějak definovat. Autoři mluví o žádném výskytu planety větší než 2 Země s oběžnou dobou kratší než 50 dní.
Nakonec ale přece jen jednoho známe – WASP-47 je systém s horkým jupiterem a dalšími planetami. Výjimka potvrzující pravidlo? Asi ano.
Jak jsou na tom teplí jupiteři? Pokud se podíváme na potvrzené případy, tak 7 z 12 případů spadá do kategorie „multi“, takže okolo hvězdy obíhá kromě teplého jupiteru ještě nejméně jedna další planeta – 7 blíže k hvězdě a 2 planety dál od hvězdy než teplý jupiter.
Střípek do důležité mozaiky
Vypadá to, že tito teplí jupiteři by měli mít jen velmi málo protáhlé dráhy a také malý sklon vůči rovníku hvězdy. V opačném případě bychom nemohli pozorovat další tranzitující planetu v systému. Jen těžko totiž bude mít velký sklon dráhy teplý jupiter i další planety. Vzhledem k tomu, že planety vznikají z disku, měli by mít malý sklon dráhy. Blízké planety také ukazují na malou výstřednost dráhy – systém by jinak nebyl stabilní.
Malý sklon a málo excentrická dráha, to nejsou úplně typické příznaky planety, co migrovala…
Už dřívější studie ukázaly, že existují zřejmě dva typy teplých jupiterů. Na jedné straně jsou zde takoví, kteří mají protáhlé dráhy a nacházíme je převážně u hvězd bohatých na kovy (prvků těžších než hélium). Naopak teplí jupiteři u hvězd chudých na kovy mají spíše kruhové dráhy. Současně se zdá, že většina teplých jupiterů s velkou výstředností má vzdáleného brášku o velikosti Jupiteru.
U hvězd bohatých na kovy vznikají planety podobné jupiteru zřejmě ve větším počtu a to může ovlivnit dráhu teplého jupiteru (za migrací a výstředností dráhy je vliv druhého plynného obra apod.).
Co z toho plyne? Pravděpodobně existují dva scénáře vzniku teplých jupiterů. Pokud se poblíž teplého jupiteru nachází další planety, bude to znamenat, že má malý sklon vůči rovině rovníku hvězdy, nízkou výstřednost a vznikl tam, kde nyní obíhá! Tedy nemigroval.
Naznačují to také objevy planet, které jsou menší než jupiter a obíhají právě v oblastech teplých jupiterů. Navíc u některých se podařilo zjistit hmotnost a ta je kolem 10 Zemí, což by měla být hranice, kdy se z planety stává už plynný obr.
A co teplí jupiteři bez blízkých společníků? Pravděpodobně jde o jinou skupinu. Bude potřeba potvrdit, že mají skutečně vzdáleného velkého společníka a / nebo obíhají okolo hvězd bohatých na kovy a / nebo mají velkou výstřednost dráhy.
Jak vypadá Měsíc v menším hvězdářském dalekohledu? Na videu níže vidíte našeho vesmírného souseda v zrcadlovém dalekohledu Sky-Watcher N 76/700 Astrolux AZ-1 s průměrem 76 mm.
Zmíněný hvězdářský dalekohled je poměrně lehký (11 kg) a hlavně na azimutální montáži, která je vhodná pro začátečníka. Dalekohled lze koupit za necelé 3 000 Kč v obchodě NoveDalekohledy.cz.
Výkonnější alternativou může být dalekohled Sky-Watcher AC 90/900 EvoStar AZ-3 od stejné americké firmy. V tomto případě se jedná o už trochu kvalitnější čočkový dalekohled s průměrem už 90 mm a na stabilnější a kvalitnější montáži – ale opět se jedná o azimutální, takže je vhodný pro začátečníka. Také tento dalekohled najdete za 5690 Kč v obchodě NoveDalekohledy.cz.
Sky-Watcher N 76/700 Astrolux AZ-1Sky-Watcher AC 90/900 EvoStar AZ-3
Dvakrát do roka nabízí ulice New Yorku nevšední podívanou, kterou místní nazývají Manhattanhenge. Jde o zvláštní postavení Slunce v ulicích města, které nikdy nespí…
Znáte ty scény z dobrodružných filmů, kdy se jen jednou do roka promítá sluneční paprsek skrze malou dírku ve stropě na místo, pod nímž je ukrytý poklad? V ulicích newyorského Manhattanu něco podobnému můžete spatřit dvakrát ročně ve větším měřítku.
Síť radioteleskopů ALMA odhalila prý poprvé v historii sněžnou čáru. Tedy jakousi linii, o které jsme doposud slyšeli spíše jen z teorií.
Oblast blízko Slunce asi nebude ledovým královstvím. Musíte být dál od naši hvězdy, aby bylo již dost chladno a voda se udržela ve formě ledu. Něco podobného platí samozřejmě také v disku z prachu a plynu, který obklopuje mladé hvězdy.
Oblast, kde voda sublimuje do formy ledu, se říká sněžná čára. Je to důležitý díl do skládačky k pochopení vzniku a vývoje planet. Je dobré říci, že sněžných čar je více. V případě nejnovějšího zářezu ALMA mluvíme samozřejmě o vodní sněžné čáře, ale stejná čára je i pro oxid uhličitý, oxid uhelnatý, metan atd. Je to tak 3 roky zpět, co ALMA pozorovala sněžnou čáru oxidu uhelnatého u hvězdy TW Hydrae. Ten sublimuje při 20 Kelvinech.
ALMA. Credit: ESO
Sněžná čára vystoupila z Orionu
Pozorovat sněžnou čáru vody není snadné. Nachází se relativně blízko od hvězdy. V případě V883 Orionis jsme měli ale štěstí. Hvězda prudce zjasnila. Byla 400x jasnější než Slunce, i když je jen 1,3x hmotnější. Sněžná čára byla vytlačena do vzdálenosti až 40 AU a to už ALMA zvládla.
Snímek disku u V883 Orionis z ALMA. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cieza
Zjasnění prototypové hvězdy z roku 1936
Proč ale hvězda tak prudce zjasnila? Protože patří mezi hvězdy typu FU Orionis (zkráceně FUor). V roce 1936 došlo k prudkému zjasnění hvězdy FU Orionis, která se nachází 1500 světelných let od nás a to stejně jako V883 Orionis v nejkrásnějším souhvězdí zimní oblohy.
Nebylo to tak, že by hvězda byla vidět pouhým okem. Její jasnost byla jen asi 9,6 mag, takže by byla vidět trochu větším amatérským dalekohledem, ale před zjasnění to bylo pořádné. Předtím měla 16,5 mag.
FU Orionis i její kolegyně, kterou pozorovala ALMA, zjasnili proto, že požírají disk ve svém okolí. Hvězda zjasnila stonásobně a část disku ve svém okolí zahřála na teplotu 7 tisíc Kelvinů. Požírání pokračuje i dnes ale ne už v tak velké podobě.
Joel Green (Space Telescope Science Institute) měl na nedávném sjezdu Americké astronomické společnosti zajímavý příspěvek právě o FU Orionis. Na hvězdu se podíval dalekohled SOFIA, který není ani ve vesmíru a ani na Zemi ale jedná se o infračervený dalekohled zabudovaný v zadní části předělaného Boeingu.
Vědci vzali také data z kosmického dalekohledu Spitzer. Podle toho, co zveřejnila JPL, tak za 80 let od zjasnění FU Orionis pozřela ekvivalent 18 Jupiterů.
Je ovšem důležité, že požírána byla pouze vnitřní část disku a vnějšího disku se to zřejmě nedotklo… nebo se aspoň nezměnil za 12 let mezi pozorováním dalekohledu Spitzer a novějšími daty z dalekohledu SOFIA.
Studium podobných událostí je docela důležité, protože to může být častý scénář u mladých hvězd a také to může mít vliv na vznik a vývoj planet.
Dokonce existuje hypotéza, že podobným procesem prošlo také Slunce, což by mohlo vysvětlit, proč materiál blíže ke Slunci má jiné složení než materiál vzdálenější. Proč existují třeba rozdíly v hojnosti některých prvků u Marsu ve srovnáni se Zemí.
Ve vesmíru prý zmizela hvězda a je to taková záhada, že se to musí svést na mimozemšťany.
Médii prolétla zpráva o tom, že astronomové prozkoumali stovky tisíc objektů a našli jednu hvězdu, která se vypařila – myšleno spíše to, že prostě zmizela.
Může hvězda jen tak zmizet? Samozřejmě, že ano. Nemyslíme teď závěrečné stádium. Po něm obvykle zůstanou nějaké stopy – bílý trpaslík, pulsar, černá díra,… Obecně může hvězda zmizet z ničeho nic jednoduše proto, že je mezi hvězdou a námi něco, co blokuje její záření – ve všech spektrálních oborech nebo jen v některých.
Existuje jeden krásný scénář. Bohužel zatím spíše teoretický. Tranzit exoplanety způsobí pokles jasnosti hvězdy řádově maximálně o nějaké to procento – řekněme 2 % maximálně. Planety jsou prostě mnohem menší než hvězdy. Existují ale výjimky. Bílý trpaslík – tedy fakticky obnažené jádro hvězdy podobné Slunci má sice velkou hmotnost, ale velký je asi jako Země. Tranzit super země ne-li snad Jupiteru způsobí skutečně velmi hluboký pokles… ale jen na pár hodin.
Dnešní astronomie chrlí obrovské množství dat. Někteří astronomové se snaží data analyzovat ve snaze objevit něco, co by naznačovalo existenci vyspělé mimozemské civilizace. Velmi se mi líbí třeba nápad hledat zrcadla mimozemšťanů.
Jedním z velmi populárních příkladů je Dysonova sféra. Předpokládá se, že by mimozemšťané schovali hvězdu nebo spíše celou planetární soustavu do obří koule a získávali tak její energii.
Zmizelou hvězdou je KIC 8462852? Ne, není
Ale zpět k pohřešované stálici. Jinde na internetu se údajně můžete dočíst, že zmizelou hvězdou je naše stará dobrá KIC 8462852 (psal mi to jeden z čtenářů).
To je hvězda, u níž Kepler objevil nezvyklé poklesy jasnosti, které se zatím nevysvětlily. Poklesy jsou oproti tranzitům planety mnohem delší a také hlubší (hvězda není bílým trpaslíkem nebo není malá). Jednou z možností je roj komet.
Tabetha Boyajian z Yale University, která stála v čele oné původní „objevitelské“ studie, nedávno získala od lidí 107 tisíc dolarů na Kickstarteru, takže hvězda bude monitorována 40 cm dalekohledem vždy 2 hodiny za noc po dobu jednoho roku. Třeba se objeví další poklesy…
Jenomže KIC 8462852 s tím vůbec nesouvisí. Tato hvězda nikam nezmizela. Jak to tedy je?
Jak je to doopravdy?
On ten příběh o zmizelé hvězdě, kterému se někteří smějí, není zase tak vycucaný z prstu, jak by se mohlo zdát. Snad kromě toho, že nezmizela nutně hvězda ale obecně nějaký vesmírný objekt.
Beatriz Villarroel z švédské univerzity Uppsale a její kolegové si vybrali 10 milionů objektů z archívu USNO-B1.0 (United States Naval Observatory) s vlastním pohybem menším než 20 tisícin obloukové vteřiny za rok. Zjednodušeně řečeno objekty, které v průběhu desetiletí moc nezměnily svou pozici na obloze.
Objekty byly detekovány prostřednictvím přehlídky Palomar Observatory Sky Survey ve dvou obdobích (1950 až 1966 a 1977 až 1999). Dvě takto vzdálené epochy v podstatě vylučují, že by detekovanými objekty byly třeba asteroidy, které se pohybovaly skrz danou část oblohy.
Autoři studie pak hledali, zda tyto objekty najdou v další přehlídce – Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Hledaly se objekty, které skutečně zmizely a ne takové, u kterých došlo k poklesu jasnosti.
Samozřejmě se autoři museli vypořádat s nejrůznějšími falešnými poplachy. Nakonec objevili jeden objekt, jehož zmizení není možné vysvětlit. Jeho souřadnice (rektascenze a deklinace) jsou 14h 57m 36.57s a +18d 25m 02.10s.
Neznamená, že za zmizením jsou mimozemšťané. Celá věc může mít různé normální fyzikální vysvětlení – může jít o druh proměnné hvězdy nebo o kvasar, který nezmizel, ale jeho jasnost klesla natolik, že ho SDSS nebyl schopen detekovat.
Shrnuto a podtrženo. Není to nutně taková záhada jako KIC 8462852. Na celé věci je asi nejzajímavější onen nápad. Je dobré zdůraznit, že autoři z technických důvodů vybrali 10 milionů objektů, ale USNO-B1.0 obsahuje miliardu objektů. Bylo by tedy dobré prozkoumat celý archív a pomoci by mohla nějakým způsobem veřejnost v rámci tzv. občanské vědy.
Konec konců u objevu KIC 8462852 stál projekt Planet Hunters, kdy lidé prohledávají data z Keplera. KIC 8462852 v závěru zmiňují jako pěkný příklad občanské vědy i autoři studie. Ale s danou studií jinak tato hvězda nemá nic společného.
Henry Ngo a jeho tým se podívali na vícenásobné hvězdné systémy a jejich vztah k horkým jupiterům a nebo spíše obráceně.
Horcí jupiteři jsou plynní obři s oběžnou dobou jen několika dní nebo dokonce hodin. Tyto planety nevznikly na svých drahách ale mnohem dál a poté migrovaly směrem k hvězdě.
Astronomové se pomoci NIRC2 na Keckově dalekohledu na Havaji podívali na okolí 77 hvězd, okolo kterých obíhají horcí jupiteři.
Podle závěrů 47% ± 7% hvězd s horkým jupiterem má vzdáleného společníka ve vzdálenosti 50 až 2000 AU. Jedná se tedy minimálně o dvojhvězdy. V běžném vzorku hvězd (bez horkého jupitera) mimo hvězdokupu je to jen asi 16 % a tedy skoro 3x méně.
Vědci se podívali také blíže k hvězdám a jen asi 4 % hvězd s horkým jupiterem má společníka ve vzdálenosti 1 až 50 AU. To není překvapením. Pokud je vzdálenost mezi hvězdami jen pár desítek AU, nebude to zrovna vhodné prostředí pro zformování plynného obra.
Ale ještě zpět k prvnímu číslu. Vyšší výskyt horkých jupiterů u dvojhvězd, ve kterých obě složky (hvězdy) dělí velká vzdálenost, nemusí být nutně překvapující. Podobné systémy mohou mít vhodnější podmínky pro vznik plynného obra nebo je zde ještě jedna možnost. Horcí jupiteři obvykle migrují kvůli interakcím s diskem z prachu a plynu nebo kvůli vlivu gravitačnímu vlivu hvězdného společníka. Říká se tomu Kozaiův mechanismus.
Na druhou stranu, podle studie jen asi 16% ± 5% horkých jupiterů migrovalo pravděpodobně kvůli přítomnosti další hvězdy v systému. Kozaiův mechanismus nemusí být nejčastější příčinou migrace horkých jupiterů.
Značně omezený klub exoplanet, které jsou vidět přímo, se rozrostl o nového člena. HD 131399Ab má dokonce hned tři slunce.
HD 131399Ab je jednou z planet s více než jedním sluncem. Jedná se o S-typ systému, což znamená, že planeta obíhá okolo jedné ze složek vícenásobného hvězdného systému. Ve vesmíru existuje ještě P-typ (alias cirkumbinární), kdy planeta obíhá okolo obou hvězd současně.
Ale hezky od začátku. Celý systém HD 131399 se nachází 340 světelných let od nás v souhvězdí Kentaura. Hlavní složkou je hvězda HD131399A s hmotností asi o 60 % větší než Slunce. Ve vzdálenosti 300 AU od ní se pohybuje dvojice hvězd „B“ a „C“, které obíhají kolem společného těžiště a jsou od sebe asi 10 AU daleko.
Hvězdy HD131399A, HD131399B, HD131399C a planeta HD131399Ab. Credit: ESO/K. Wagner et al.
Samotnou planetu našel přístroj SPHERE na dalekohledu VLT u největší hvězdy „A“, okolo které patrně oběhne za nějakých 550 let.
Vypadá to, že systém je stabilní. Nesmíme zapomínat, že dvě další složky (B a C) by měly svou gravitací působit na planetu. Kdyby ta obíhala trochu dál od své mateřské hvězdy, mohla by dopadnout špatně. Podobné interakce končí vyhozením ze systému nebo migrací.
Se vzdáleností několika desítek AU od své hvězdy a oběžnou dobou v řádu stovek let se samozřejmě nejedná o horkého jupitera.
Planeta HD131399Ab je ale přesto ještě slušně teplá po svém vzniku – má zřejmě méně než 20 milionů let.
Jedinou možností, jak dnes exoplanetu pozorovat přímo, je díky jejímu tepelnému vyzařování. Jiný slovy: pozorovat přímo lze mladé exoplanety, které jsou daleko od své hvězdy (nejsou přezářeny jejím světlem) a jsou ještě teplé.
Teplota planety HD131399Ab se odhaduje na 850 ± 50 Kelvinů (tedy něco kolem 600 stupňů Celsia) a hmotnost na 4 ± 1 Jupiteru.
Jedná se o jednu z nejméně hmotných a nejchladnějších exoplanet, které jsme pozorovali přímo. O chlup lépe na tom bude třeba exoplaneta GJ 504b, kterou před třemi lety objevil dalekohledu Subaru. GJ 504b má přibližně stejnou hmotnost ale teplotu 510 Kelvinů.
Je to vlastně rok, co na jednom z kongresů představili astronomové planetární systém HD219134 (Gliese 892). O objev se postarali zejména spektrograf HARPS-N na Kanárských ostrovech a HIRES na Keckově dalekohledu na Havaji.
Měření radiálních rychlostí je občas trochu problematická metoda, takže v tuto chvíli stále ještě nemůžeme říci, kolik planet okolo HD219134 vlastně obíhá.
Planety se označují písmeny dle pořadí objevu a protože vloni vyšla jedna a za pár dní pak druhá studie, vznikl nám trochu chaos. Planeta „d“ je třeba v jiné studii planetou „e“.
Podle poslední studie pak zase vypadla sedmá planeta „f“ s oběžnou dobou 22,8 dní. Mělo by se jednat o signál způsobený aktivitou hvězdy. Nutno říct, že podobnými přeludy může být i velká část ostatních planet. Počkejme si na další studii.
Zkusili jsme o trochu sjednotit a situace k dnešnímu dni je taková:
Planeta b: 3,1 dní
Planeta c: 6,8 dní
Planeta d: 46,8 dní
Planeta e: 1190 dní (nově zřejmě 1842)
Planeta f: 22,6 dní (patrně ale aktivita hvězdy)
Planeta g: 94,2 dní
Planeta h: 2198 / 4200 dní
Poté by mohla být v systému ještě planeta s oběžnou dobou 16,4 let.
S odhadem hmotnosti planet je to ještě problematičtější. Některé zejména z vnitřních světů by mohly mít hmotnost menší než 10 Zemí.
Zvrat díky dalekohledu Spitzer
Jinými slovy. Okolo hvězdy zřejmě obíhá více planet, ale bude potřeba dalších pozorování. Z chaotických vod ale vystoupily dva světy.
Vloni bylo oznámeno, že infračervený kosmický dalekohled Spitzer pozoroval tranzity planety „b“. To je ta s oběžnou dobou 3,1 dní. Pozorování tranzitů samozřejmě znamená, že máme exoplanetu potvrzenou dvěma metodami a známe také přibližně její velikost.
Jedná se tak o jednu z nejbližších kamenných planet, kterou najdeme u jasné hvězdy jen 21 světelných let od nás.
Zvrat číslo 2
Další zvrat přišel nyní. Na konferenci v Davosu bylo oznámeno několik novinek. Došlo k zpřesnění parametrů planety „b“. Ta má hmotnost 4,6 Země, poloměr 1,6 Země a hustotu velmi podobnou té zemské.
Kromě toho byl v Davosu představen objev tranzitu planety „c“ s oběžnou dobou 6,7 dní. Planeta má mít hmotnost 4,3 Země a velikost 1,5 Země.
Najděte si hvězdu
Hvězda HD219134 se nachází ve vzdálenosti jen 21 světelných let a to v souhvězdí Kasiopeji. S jasností 5,5 mag je na hranici viditelnosti pouhým okem. Vzhledem k tomu, že se jedná o cirkumpolární souhvězdí, je vidět po celý rok a je také s ohledem na svůj tvar připomínající „W“ snadno dohledatelné.
S mapkou tak můžete alespoň najít oblast, kde se hvězda nachází, ti zdatnější ji najdou třeba pomoci hvězdářského dalekohledu.
NASA řeší kuriózní problém. Účet kosmického dalekohledu Kepler na Twitteru byl napaden. Hackeři změnili jeho název a začali šířit poněkud „neastronomický obsah“. Ten sice později zmizel ale název účtu zůstává stále nezměněn.
Aktualizace: v 16:42 se zdá se vše vrátilo k normálu.
Our account was temporarily compromised. We're back in business, ready to tell you about new planet discoveries.
Jaký je původ měsíců Marsu? Phobos a Deimos možná vznikly mnohem zajímavějším způsobem, než jsme si mysleli. Rozlouskli vědci jednu z největších záhad rudé planety?
Země má jeden krásný Měsíc, který nás svým svitem okolo úplňku ruší při spaní a vyrábí nám krásná zatmění Slunce.
Mars má dva mnohem menší měsíce bramboroidního tvaru, které už na první pohled vypadají jako zachycené planetky. Je to jeden ze tří možných scénářů jejich vzniku. Planetka kdysi dávno letěla okolo rudé planety a ta ji svou gravitací uvěznila na své orbitě a udělala z ní měsíc.
Tuto teorii ale nabourávají mimo jiné téměř kruhové dráhy obou měsíců. Nová studie vědců z CNRS a Aix-Marseille Université v podstatě vylučuje možnost, že by šlo o zachycené planetky.
Druhý scénář počítá s tím, že Mars a oba měsíce vznikli vedle sebe ze stejného materiálu ale to není moc pravděpodobné.
Pak je zde třetí možnost. Phobos a Deimos jsou výsledkem obřího impaktu. Stejným způsobem vznikl náš Měsíc. Krátce po vzniku Země přilétl objekt o velikosti Marsu, narazil do Země a z vyvrženého materiálu se zformoval Měsíc.
Impaktní scénář je velmi populární také pro Mars, ale jeho přesný průběh zůstává záhadou. Proč se vytvořily dva menší měsíce?
Pascal Rosenblatt a jeho kolegové z Francie, Belgie a Japonska zveřejnili v Nature zajímavou studii.
Možný scénář vzniku marsovských měsíců. Credit: A. Trinh / Royal Observatory of Belgium
Podle jejich simulací mohl do Marsu 100 až 800 milionů let po jeho vzniku narazit objekt o zhruba třetinové velikosti. Okolo tehdejšího Marsu se vytvořil velmi široký disk.
Ve vnější části disku začali vznikat Phobos a Deimos. Kromě nich se ale ve vnitřní části disku velmi rychle zformoval obří měsíc o hmotnosti 1000x větší než Phobos. Ten nahrnul materiál do vnějších částí disku a napomohl tak dalšímu růstu Phobosu a Deimosu.
Kam se tento obří měsíc poděl? Jeho další osud zpečetily slapové síly Marsu a po 5 milionech let dopadl na povrch.
Tento scénář vysvětluje, proč má Mars dva menší měsíce a ne jeden větší. Phobos a Deimos jsou pak podle vědců mixem marsovského materiálu a materiálu tělesa, které do Marsu narazilo.
Na povrch Marsu by v budoucnu mohl dopadnout také Phobos. Pravděpodobnějším scénářem ale je, že se z něj stane prstenec – podrobnosti v článku Bude mít Mars v budoucnu prstenec?
Americká sonda Juno bude 4. července navedena na oběžnou dráhu kolem Jupiteru. Po delší odmlce začíná opět systematický výzkum největší planety Sluneční soustavy. Juno pomůže také výzkumu exoplanet.
Juno se dostane na oběžnou dráhu Jupiteru na americký Den nezávislosti. Pokud nemají mimozemšťané zvláštní smysl pro humor a po vzoru amerických trháku nás nepřiletí zítra vyhladit, budeme mít brzy k dispozici nová data o planetárním králi Sluneční soustavy.
Planetární vědci už jsou samozřejmě netrpěliví, ale totéž platí o jejich kolezích, kteří se zaměřují na exoplanety.
Nejslavnějším průzkumníkem Jupiteru byla nepochybně sonda Galileo. K planetě dorazila jen pár měsíců po objevu první exoplanety – horkého jupiteru 51 Peg b. Při plánování Juna se sice exoplanety nebraly přímo v úvahu, ale získaná data pomohou také v této oblasti.
První objevené exoplanety byly v podstatě výhradně horcí jupiteři. Jak ale později ukázaly různé studie a pozorování Keplera, horcí jupiteři nebudou ve vesmíru zase tak běžní. Jen se lépe hledají. Dokonce ani jupiteři nepatří mezi nejčastější exoplanety.
Z více než 2300 exoplanet, které Kepler objevil, spadá do škatulky jupiteři jen asi 200 kousků. NASA do této kategorie hází planety o poloměru 8,3 až 13,7 Zemí (Jupiter má 10,5 Země). Nejběžnějšími planetami budou zřejmě planety typu super-země a planety menší či podobné Neptunu.
Kepler byl samozřejmě citlivý zejména na planety s kratší oběžnou dobou, takže na vzdálených drahách může být jupiterů více a statistiky pro něj vyzní lépe.
Obří planety sice nejsou na první pohled tak sexy jako kamenné planety s podmínkami k životu, ale ve vzniku planetárních soustav a také života hrají klíčovou roli.
Přínos sondy Juno
Juno by měla odpovědět na několik klíčových otázek, které pomohou také v lepším chápání vzniku planetárních soustav a jupiterů obecně. Rozdělit by se daly do tří skupin:
Způsob vzniku Jupiteru – skrze vznik jádra
Místo vniku Jupiteru – vznikl Jupiter tam, kde se nyní pohybuje?
Atmosféra – průzkum atmosféry pomůže při lepším pochopení atmosfér obřích exoplanet
Má jádro nebo je Jupiter nepovedenou hvězdou?
Vezměme to popořadě. Juno se podívá Jupiteru na gravitační a magnetické zoubky a mělo by odpovědět, zda má skutečně kamenné jádro nebo nikoliv.
Obecně se předpokládá, že existují dva základní způsoby vzniku podobných planet. V prvním případě se v protoplanetárním disku akrecí vytvoří jádro planety. Po překročení hranice asi 10 Zemí začne jádro vysávat plyn ze svého okolí a roste až do podoby plynného obra.
Ve druhém případě dojde ke zhroucení plynu bez přítomnosti kamenného jádra. Postup je vlastně podobný vzniku hvězd, jen hmotnost nedosáhne hodnoty, aby se zažehly termonukleární reakce. Juno ukáže, zda je Jupiter skutečně plynným obrem s kamenným jádrem nebo s trochou nadsázky nepovedenou či spíše nedodělanou hvězdou.
V tomto ohledu je docela zajímavé, že se nedávno podařilo najít planetu, která má hmotnost hodně přes 10 Zemí ale nebude asi plynným obrem. Juno nám může pomoci osvětlit vznik plynných obrů a to tedy především tím prvním způsobem.
Místo narození shodné s místem bydliště?
Horcí jupiteři nám ukázali, že místo vzniku plynného obra se může značně lišit od místa jeho současného výskytu. Náš Jupiter se sice horkým nestal, ale v minulosti zřejmě skutečně migroval.
Podle některých teorií Jupiter krátce po svém vzniku zahájil migraci směrem ke Slunci a to v doprovodu menšího Saturnu. Zastavil se možná ve vzdálenosti pouhých 1,5 AU od Slunce, kde dnes obíhá Mars (ten byl v té době mnohem blíže Slunci). Za zastavením migrace Jupiteru stojí patrně Saturn, který svému většímu bráškovi zavčasu vyčinil. Obě planety se k sobě přibližovaly až do chvíle, kdy mezi nimi nebyl žádný zbylý materiál. To zastavilo migraci obou planet a zahájilo opačný jev – Jupiter i Saturn postupně migrovali zase zpět.
Do hlavního pásu planetek možná Jupiter natlačil tělesa, která vznikla v oblasti od 1 do 3 AU a pak i tělesa, která se zformovala ve vzdálenosti větší než 5 AU. Důsledkem migrace může být i menší hmotnost Marsu. Jupiter totiž vyluxoval velké množství materiálu, který poté chyběl při dalším vzniku Marsu. Proto je rudá planeta poněkud podvyživená, má mnohem menší velikost i hmotnost ve srovnání se Zemí.
Sonda Juno má přístroj, který se díky mikrovlnám dostane pod vrchní vrstvu mraků. Může tak zjistit, kolik vody (ve formě krystalů či páry) se nachází v nižších vrstvách. Pokud má Jupiter více nebo méně vody, než se očekává, znamená to, že vznikl jinde, než se nyní okolo Slunce pohybuje… no i když ono to upřímně není tak jednoduché. Více či méně vody nutně neznamená, že Jupiter vznikl jinde, ale může to pomoci v modelech a simulacích toho, zda Jupiter migroval.
Atmosféra
Výzkum Juna může pomoci také v pochopení atmosfér jupiterů. Sonda se na své dráze dostane více než třicetkrát do vzdálenosti jen 5 000 km nad horní mračna planety. Vrchní vrstvy jsou tvořeny převážně amoniakem a sirovodíkem. Teprve pod těmito neprůhlednými mraky budou mraky tvořené vodou.
Jupiteři u cizích hvězd mají zřejmě také neprůhledné vrchní vrstvy, tvořené například oxidy železa. Výzkum atmosféry Jupiteru nám může pomoci v lepším pochopení atmosfér obřích exoplanet. Atmosféry obřích planet dnes již dokážeme zkoumat a to především transmisní spektroskopií během tranzitu.
Posun by měl přinést dalekohled Jamese Webba. Před pár dny byl mimochodem oznámen objev jupiteru s delší oběžnou dobou, takže se nejedná o horkého či teplého jupitera. Planeta tranzituje před jasnou hvězdou, takže může být teoreticky cílem pro budoucí výzkum.
Studium atmosféry, struktury, lepší pochopení vzniku Jupiteru ale třeba také jeho extrémního magnetického pole může posloužit při výzkumu exoplanet.
Jupiter na obloze
Sonda Juno při svém příletu pořídila ze vzdálenosti 6,2 milionů km snímek Jupiteru a tří ze čtyř jeho největších měsíců.
Jupiter a tři ze čtyř Galileových měsíců na snímku ze sondy Juno. Credit: NASA
Jupiter můžete v těchto dnech pozorovat večer nad západním obzorem. Zapadá nyní kolem půlnoci, ale postupně se budou podmínky zhoršovat (bude zapadat stále dříve). Již v malém hvězdářském dalekohledu spatříte Jupiter ve formě kotoučku a čtyři jeho největší měsíce.
Jupiter 4. července kolem 22:30 nad západním obzorem. Zdroj: Stellarium
Nový lovec exoplanet s názvem Řasenka bude mít další působiště – na observatoři La Silla v Chile.
Evropská jižní observatoř a Leiden University podepsali smlouvu na provoz nového lovce tranzitujících exoplanet, který bude umístěn v Chile.
Řasenka neboli správně anglicky MASCARA je už nějaký ten pátek testována na Kanárských ostrovech. Proč zrovna Řasenka? Jedná se o zkratku názvu Multi-site All-sky CAmeRA. Volně přeloženo zde máme celooblohové kamery na různých místech.
Ze zkratky MASCARA si ale českým překladem rozhodně neutahuji. Projekt sám má takovéto logo.
Ale zpět k projektu. Nejedná se o nějaký obří dalekohled. Ten k lovení tranzitů exoplanet tak úplně nepotřebujete. Důležité je spíše velké zorné pole, abyste mohli pozorovat tisíce nebo desítky tisíc hvězd současně – pravděpodobnost, že planeta bude tranzitovat, není velká a pozemské podmínky (počasí, střídání dne a noci) ji v praktické rovině ještě řádně sníží.
MASCARA je vlastně takový malý kontejner. Dole jsou počítače a další elektronika a nahoře stříška a pod ní pětice kamer. Každá z kamer má zorné pole 40 x 70 stupňů. Všechny dohromady tak mohou sledovat v podstatě celou oblohu. Cílem jsou samozřejmě především jasné hvězdy (4 až 8 mag).
Vidět start rakety není zase tak neobvyklé. Ale vidět start rakety z letadla, kdy se vesmírný nosič vynoří z mraků? To je už přece jen vzácnější, podívejte se.
Letadlo bylo v době startu ve výšce 8,5 km a údajně 20 km od startující rakety. Jedná se o novější video, na kterém určitě není raketoplán, jak je prezentováno, ale bezpilotní raketa. Pravděpodobně se jedná o Atlas V, který odstartoval 24. června s družicí MUOS-5.
https://www.youtube.com/watch?v=KrB3hQhwfio
Na internetu jsou i fotky tohoto startu z letadla:
Kepler objevil řadu multiplanetárních systémů, ale nový objev je v něčem unikátní. Planety totiž obíhají okolo jedné hvězdy.
Kosmický dalekohled Kepler v rámci své nové mise K2 objevil pět exoplanet u jedné hvězdy. Co je ovšem důležité, hvězda HIP 41378 je poměrně jasná, což usnadní další pozorování a výzkum nových oběžnic. Pod pojmem jasná si nepředstavujme, že je vidět pouhým okem, její jasnost je asi 9 mag. V porovnání s většinou z mnoha tisíc hvězd, u kterých Kepler objevil exoplanetu, je to ale opravdu jasná stálice.
Hvězda se nachází ve vzdálenosti asi 370 světelných let. Andrew Vanderburg z Harvardu a jeho kolegové objevili okolo hvězdy pět planet… tedy s největší pravděpodobností.
Nejedná se o typický „Keplerův“ multiplanetární systém, který by byl kompaktní – tedy že by pět planet bylo namačkáno blízko sebe. Celé je to trochu zamotanější.
Dvě vnitřní planety mají oběžné doby 15,6 a 31,7 dní a poloměry 2,9 a 2,6 Země. Problém je, že tři vnější planety mají trochu delší oběžné doby a Kepler se musel po 75 dnech pootočit na další zorné pole, takže jejich tranzity už neuvidí.
Vždy je dobré, když pozorujete tři tranzity, ale také z jednoho lze něco vyčíst. Tři další planety by měly mít poloměry 4; 5,5 a 10 Zemí. S jejich oběžnými dobami je to horší, odhadují se na 160, 130 a 324 dní. Je to ale hrubý odhad.
Světelné křivky všech pěti planet. Credit: Andrew Vanderburg et al.
Všech pět planet by mělo být dostupných spektrografy, takže bude možné stanovit jejich hmotnost a také skutečné oběžné doby.
Hodně zajímavá je poslední planeta. Když vezeme v úvahu její velikost (je srovnatelná s Jupiterem), hloubku tranzitu (jasnost hvězdy během jejího tranzitu poklesne o půl procenta) a to, že obíhá okolo poměrně jasné hvězdy, je to ideální cíl pro budoucí pozorování. Myslíme tím, zejména transmisní spektroskopii, kdy se spektrum atmosféry planety získá během jejího tranzitu.
Většina ostatních jupiterů vhodných k transmisní spektroskopii spadá do škatulky horký jupiter. HIP 41378 f má oběžnou dobu kolem jednoho roku.
Venuše je možná královnou sopek, co se počtu týče, Jupiterův měsíc Io je vulkanicky nejaktivnější ale ty největší sopky v celé Sluneční soustavě najdeme na Marsu.
Fotografie níže není nová, ale nedávno uplynuly dva roky od jejího pořízení sondou Mars Express a sopky na Marsu se od té doby nezměnily, takže si ji můžeme i tak vychutnat.
Sopky na Marsu okem přístroje HRSC na sondě Mars Express. Po kliknutí se otevře obrázek bez popisků. Credit: ESA / DLR / FU Berlin / Justin Cowart
Na fotografii jsou čtyři obří sopky. Tou úplně největší a nejslavnější je samozřejmě Olympus Mons s výškou 22 km (můžete najít i jiný údaje, záleží odkud je výška měřena). Další jsou:
Ascraeus Mons: 18 km
Pavonis Mons: 14 km
Arsia Mons: 16 km
Pokud si myslíte, že by bylo opravdu cool se dostat na vrchol Olympus Mons, tak vás asi zklamu. Nic zvláštního byste tam nenašli – tedy určitě ne skvělý výhled. Základna sopky je totiž obrovská. Kdybychom ji přemístili na Zemi, rozkládala by se téměř od východního po západní a od severního po jižní konec Francie. Také klesání je poměrně malé, takže byste ani nepoznali, že stojíte na vrcholu největší hory v celé Sluneční soustavě.
Olympus Mons na snímku ze sondy Viking.
Jedna z děr, „vchodů“ do jeskyně možná až stovky metrů hluboké na svahu Arsia Mons.
Užíváme cookies, abychom vám zajistili co možná nejsnadnější použití našich webových stránek. Pokud budete nadále prohlížet naše stránky předpokládáme, že s použitím cookies souhlasíte.
