Život před smrtí hvězdy: Jak se rozšíří obyvatelná oblast ve fázi rudého obra?

0

Obyvatelná oblast není zrovna ideální termín. Neříká moc o obyvatelnosti a je to velmi zjednodušující pomůcka. Ale pro některé složitější výklady se hodí více než čísla o oslunění a rovnovážné teplotě.

Hvězda většinu svého života stráví v hlavní posloupnosti (HP). Během této fáze jsou parametry obyvatelné oblasti více méně konstantní. Na začátku života zejména malých hvězd a na konci těch o hmotnosti Slunce se však mění tak, jak se mění zářivost hvězdy.

Například u TRAPPIST-1 byla obyvatelná oblast v mládí ve větší vzdálenosti, což znamená, že dnešní potenciálně obyvatelné planety mohly přijít o velkou část vody.

Najdeme ale i opačný extrém. Existují studie o obyvatelné oblasti okolo bílého trpaslíka. Obnažené jádro bývalé hvězdy postupně chladne, ale i tak vyzařuje slušné množství záření, je velmi horké, takže i v jeho okolí můžeme vykolíkovat obyvatelnou oblast. Je samozřejmě otázkou, zda fázi rudého obra a velké změny v planetární soustavě přežilo ve vnitřních částech něco více, než jen asteroidy a hromada prachu.

Tam, kde byla zima, je nyní teplo

Thea Kozakis a Lisa Kaltenegger se ve své práci věnovaly obyvatelné zóně v době, která bílému trpaslíkovi předchází – tedy ve fázi rudého obra. Simulovali situace pro hvězdy o hmotnosti 1 až 3,5 Sluncí.

Hvězda o hmotnosti Slunce stráví v hlavní posloupnosti (označujme jako HP) asi 11,6 miliard let. Poté následuje post-HP fáze trvající v součtu jednu miliardu let. Na samotnou fázi rudého obra (RO) připadá 850 milionů let. Hvězda zvětšuje svůj objem, zvyšuje množství záření a obyvatelná oblast se tak posouvá směrem dál od hvězdy.

Zvyšování zářivosti ovšem není konstantní. Hvězda podobná Slunci si totiž projde několika dalšími fázemi. Na konci fáze rudého obra se zažehne hélium, nastane tzv. héliový záblesk. Prudké zvýšení zářivosti hvězdy. Po něm se hvězda smrští a zahřeje. Říkáme tomu horizontální větev (HV). V případě hvězdy podobné Slunci trvá 130 milionů let. Jakmile se spotřebuje také hélium, jádro se rozžhaví, hvězda se opět nafoukne. Říkáme tomu asymptotická větev (AV). Trvá zbývajících 27 milionů let.

Vývojové fáze hvězdy

Hmotnost (Slunce)HP (miliony let)post-HP fáze celkem (miliony let)RO (miliony let)HV (miliony let)AV (miliony let)
1,011 6801 01185113327
1,34 34866352912410
1,52 90129415712512
1,71 9642368813612
1,91 4092385217115
2,01 2052603820616
2,3822260922625
2,5651201617520
3,039610429210
3,5263581516

Představme si planetu ve větších vzdálenostech od hvězdy. Miliardy let byla daleko za vnějším okrajem obyvatelné zóny. Nyní se do ní střídavě dostává a zase z ní vypadává, jak se zářivost hvězdy mění.

Hvězda podobná Slunci má celkovou životnost 12,7 miliard let, přičemž jen 8 % stráví v post-HP fázi. Planeta, která by měla strávit nejvíce času v nové obyvatelné oblasti, by měla obíhat asi 10 AU daleko, což odpovídá Saturnu.

Planeta stráví 66 milionů let v nové obyvatelné zóně v rámci fáze rudého obra, 22 milionů let mimo obyvatelnou oblast během maximální zářivosti rudého obra a následně zůstane 153 milionů let v obyvatelné zóně v rámci horizontální větve své hvězdy. Celkem tedy stráví v obyvatelné oblasti 219 milionů let.

Maximální doba v obyvatelné oblasti pro různě hmotné hvězdy:

  • 1,0 hmotnosti Slunce (MS): 219 milionů let
  • 1,3 (MS): 154 milionů let
  • 2,0 (MS): 191 milionů let
  • 2,3 (MS): 259 milionů let
  • 3,0 (MS): 101 milionů let
  • 3,5 (MS): 56 milionů let

Nejde ale jen o záření jako takové. Spektrum hvězdy se posouvá směrem k rudé, což zvyšuje zahřívání a ničení atmosféru případné planety. V případě hvězdy o hmotnosti Slunce dosáhne eroze atmosféry planety asi 10 %. U hmotnějších hvězd je míra eroze menší.

Na opačném konci máme obří hvězdu o hmotnosti 3,5 Sluncí. Její životnost bude pouhých 321 milionů let. Z toho 58 milionů let stráví v post-HP fázi. Nová obyvatelná oblast bude 25 AU daleko a planeta v ní stráví maximálně 56 milionů let. Na druhou stranu atmosférická eroze bude jen 0,1 %.

Desítky milionů let na vznik a vývoj života nejsou zrovna dlouhou dobou. Ale musí život vzniknout až v okamžiku, kdy se planeta dostane do nové obyvatelné zóny? Nemusí…

Podobné scénáře se nemusí týkat jen planet, ale třeba také větších měsíců. Ve Sluneční soustavě máme měsíce s tlustou ledovou krustou, pod kterou by mohl být oceán kapalné vody a možná i život. Představte si, že ledová krusta roztaje…

Planety u rudých obrů se hledají, ale není jich mnoho. Jak se ukazuje, některé z těchto planet mohou být docela atraktivním cílem. Možná tam právě dostal život šanci… krátkou a nesnadnou.

Zdroj: Atmospheres and UV Environments of Earth-like Planets Throughout Post-Main Sequence Evolution

Konec poslední naděje? Spitzer 48 hodin hledal tranzity nejbližší exoplanety

0

Nejbližší známá exoplaneta, jejíž rekord v nejbližších desítkách tisíc let asi jen tak někdo nepřekoná, byla objevena pomoci metody měření radiálních rychlostí. Proximu b tak pozorujeme jen díky posuvu spektrálních čar ve světle Proximy Centauri.

Pokud by Proxima b také přecházela před svou hvězdou, byla by to obrovská výhoda. Určili bychom její poloměr, hustotu, mohli bychom prostřednictvím transmisní spektroskopie prozkoumat její atmosféru.

Už v době objevu se očekávalo, že Proxima b z našeho pohledu netranzituje. Potvrdit to vypadá na první pohled jednoduše, ale planeta bude patrně poměrně malá (její hmotnost je nejméně 1,3 Země) a Proxima Centauri je velká divoška, takže rozlišit tranzit planety zemského typu od aktivity hvězdy není vůbec jednoduché.

Nyní vyšla studie založená na pozorování infračerveného kosmického dalekohledu Spitzer. Objevitel planet u TRAPPIST-1 se na Proximu Centauri podíval v listopadu 2016. Pozorování trvala 48 hodin a to včetně odhadovaného dvouhodinového možného tranzitu planety. Ale nic…

Spitzer měl přitom výhodu. Pozoroval ve vlnové délce 0,4 mikrometrů. V infračervené části spektra je Proxima Centauri klidnější než ve viditelném světle.

Pokud tranzit planety nepozorujete, neznamená to automaticky, že k němu nedošlo. Planeta mohla být mimo vaše možnosti. V tomto případě však byla přesnost dalekohledu poměrně velká. Proxima b by musela být menší než 0,4 Země, aby mu unikla a tak malá opravdu nebude.

Od 22. dubna pozoruje po dobu dvou měsíců Proximu Centauri také družice TESS. Mohla by objevit tranzit případné další planety. Nedávno se objevily informace o možné existenci druhé planety s oběžnou dobou přes 5 let.

Vědci si také trochu zaexperimentovali se spektrem. Využili novější data z projektu Red Dots a upřesnili oběžnou dobu Proximy b na 11,1855 dní. Kromě toho také vylučují existenci další vnitřní planety, která by způsobovala amplitudu výchylky radiálních rychlostí větší než 0,5 m/s, což odpovídá planetě o hmotnosti 0,5 Země.

Proxima c? Okolo nejbližší hvězdy od Slunce možná obíhá druhá exoplaneta

Východ a západ Slunce na Marsu kamerou sondy InSight

Pokud zrovna neměří seismickou činnost Marsu (více na VTM), nebo neřeší problém s krtkem, fotografuje sonda InSight své okolí. Ve dnech 24. a 25. dubna zachytila kamera IDC (Instrument Deployment Camera) východ i západ Slunce.

Pohyb mraků při západu Slunce.
Pohyb mraků při západu Slunce. Vidět je seismometr SEIS na povrchu planety. Pro spuštění animace klikněte na obrázek.

Amatéři a exoplanety. Habilitable Exoplanet Hunting Project chtěl ukázat, že to má smysl

0

Mohou hrát amatérští astronomové důležitou roli při výzkumu exoplanet? Jedná se o obor, který je na první pohled založený na špičkových přístrojích a kosmických dalekohledech.

Tranzit exoplanety však lze pozorovat i astronomickým dalekohledem za pár tisíc. Potřebujete k němu samozřejmě CCD kameru a dobrý stativ s montáží.

Pouhým pozorováním tranzitů většinou amatér díru do světa neudělá. Důležité jsou kontakty a spolupráce s profesionály. Například pozorovatel Thiam-Guan sehrál velmi důležitou práci při pozorování prvních tranzitů obyvatelné exoplanety LHS 1140b. Využil k tomu 12palcový dalekohled Meade LX200 SCT f/10, což už je trochu dražší nádobíčko, ale pro běžného smrtelníka nic nedostupného.

Druhou možností je spolupráce většího počtu pozorovatelů současně. Výhodou Keplera nebo TESS totiž není jen absence atmosféry, ale také možnost pozorovat hvězdu nepřetržitě po delší dobu, což je při lovu tranzitů hodně důležité. Některé automatické přehlídky to dokáží jen z části.

Amatérský astronom poprvé objevil svým dalekohledem exoplanetu!

Alberto Caballero se snažil uspořádat celosvětový projekt The Habilitable Exoplanet Hunting Project Jeho úvaha nebyla špatná. Jen okolo českého projektu TRESCA (TRansiting ExoplanetS and CAndidates) při Sekci pozorovatelů proměnných hvězd ČAS se pohybuje přes 190 amatérů z celého světa. Americká Asociace pozorovatelů proměnných hvězd (AAVSO) disponuje tisícovkou lidí.

Cílem projektu bylo pozorovat 9 hvězd, u kterých už byla objevena nejméně jedna planeta a najít případně další planetu v obyvatelné oblasti. Mezi vybranými hvězdami najdeme třeba slavnou 55 Cnc, okolo které obíhá pět planet, K2-129 z druhé mise Keplera nebo Pi Men, u níž už našla planety TESS.

Zatímco lovci exoplanet pozorují vždy tisíce hvězd současně, projekt se chtěl v jeden okamžik soustředit vždy jen na jednu vybranou hvězdu. Momentálně je to GJ 436.

Pozorování dané hvězdy by si amatérští astronomové rozdělili a předávali jako pomyslný štafetový kolík. Teoreticky by stačilo, aby jeden pozorovatel sledoval hvězdu hodinu týdně. To je tak na jedno kafe, takže nic náročného.

Podle stránek projektu se ale zatím příliš mnoho pozorovatelů nezapojilo, což je určitě škoda a také to ukazuje na hlavní problém. Amatérští astronomové mohou k výzkumu exoplanet přispět a doplnit automatické projekty. Je však potřeba dobré koordinace… a možná záštita nějaké významné organizace.

Možná tam je, možná ne. Jak dál s ověřením existence exoměsíce Kepler-1625 b I?

0

Astronomové se i nadále dohadují, zda existuje první objevený exoměsíc u exoplanety Kepler-1625b. Jedno je jisté. Záhadu se v nejbližších letech nepodaří jednoznačně rozlousknout.

Měsíc původně našel Kepler a další pozorování provedl Hubblův kosmický dalekohled. Legenda vesmírní astronomie našla hned dva jevy, které ukazují na existenci měsíce. K tranzitu planety došlo o 78 minut dříve, než se očekávalo. Způsobit to může gravitace exoměsíce. Přibližně 3,5 hodiny po tranzitu planety došlo k dalšímu a méně výraznému poklesu jasnosti hvězdy – tranzitu samotného měsíce.

Před pár dny vyšla studie od Laury Kreidbergové, která existenci měsíce zpochybnila. Podle ní neexistuje a je pouhým artefaktem při zpracování dat.

Alex Teachey, který exoměsíc se svými kolegy objevil, situaci samozřejmě nebere osobně. S Kreidbergovou spolupracuje a diskutuje. Výsledek? Zřejmě ani jedna práce není špatná. Výsledky vycházejí rozdílně jednoduše proto, že týmy používají různé nástroje, kterými data z Hubblova dalekohledu vyhodnocují.

Pro Kreidbergovou hovoří to, že s Hubblovým dalekohledem a jeho daty má výrazně více zkušeností. Teachey si však myslí, že její nástroje nejsou lepší (neposkytují nutně lepší výsledek).

TTV tam je, ale co tranzit měsíce?

Kromě Kreidbergové vyšly ještě další studie o exoměsíci Kepler-1625b I. Zajímavé je, že všechny potvrzují přítomnost prvního jevu – změny v časech tranzitů exoplanety. Říká se tomu TTV (Transit-timing variation) a astronomové to znají velmi dobře. TTV jsou mocným nástrojem. Díky změnám v časech tranzitů exoplanety můžete detekovat netranzitující planetu v systému nebo odhadnout hmotnosti v kompaktním systému. Takhle se třeba zvážily planety u TRAPPIST-1.

K tranzitu exoplanety Kepler-1625b sice došlo dříve, ale to nemusí být způsobené exoměsícem. Může se jednat o gravitační vliv další planety v systému.

Sportovní terminologií. Pokud jde o TTV je to nyní na studie 3:0. Pokud jde o samotný tranzit měsíce, je to 1:2 ve prospěch pochybovačů.

V nové studii se Teachey a jeho kolegové věnovali také možnosti, že tranzit měsíce (nastal po tranzitu planety) nebyl způsoben tranzitem měsíce a není to ani artefakt, ale tranzit další planety… že by měl Hubble takové štěstí a pozoroval tranzity dvou planet téměř současně? Podle studie zřejmě ne. Pravděpodobnost tohoto scénáře je méně než 0,75 %.

Je potřeba dalších pozorování, ale nebude to snadné

Skepse je důležitá. Stojí na ní celá věda. Budou potřeba další pozorování. Vědcům mohou pomoci měření radiálních rychlostí mateřské hvězdy, díky nimž odhadnou hmotnost planety.

Velmi dobré budou také pozorování dalších tranzitů exoplanety a tedy přesnější měření změn v časech tranzitů. Jak už jsme psali, změny v časech tranzitů Kepler-1625b téměř jistě existují a něco je musí způsobovat.

Exoplanetu bude také pozorovat TESS. Konkrétně se tak stane v rámci dvou sektorů od 18. července do 11. září letošního roku. K nejbližšímu tranzitu planety bohužel dojde už v květnu. V tu dobu by bylo ideální pozorovat tranzit planety znovu Hubblovým kosmickým dalekohledem. Vědcům však žádost schválena nebyla.

Pozorovací čas na Hubblovu dalekohledu je něco jako návštěva zubaře v Česku. Už jen ho sehnat je těžké, čekací lhůty jsou dlouhé a moc času vám nepřidělí. Tranzit planety trvá 19 hodin a pozorovat je potřeba pár hodin před a pár hodin po něm. To je opravdu hodně.

Budoucí pozorování budou složitá. Kromě Hubblova dalekohledu a Spitzeru (kde je to trochu složitější) není ve vesmíru žádný jiný přístroj, který to dokáže. Exoměsíc navíc okolo planety obíhá pod určitým sklonem, takže k jeho možnému tranzitu nedochází při každém tranzitu planety před hvězdou. Vědci očekávají, že v květnu bude měsíc tranzitovat před tranzitem samotné planety. Podobné předpovědi se s ohledem na malou znalost fyzikálních a orbitálních parametrů planety a měsíce dělají do budoucna velmi obtížně.

Situaci také komplikuje jasnost hvězdy, která je velmi malá a oběžná doba planety. K tranzitu Kepler-1625 b dochází jednou za 287 dní.

Zpochybněna existence prvního exoměsíce. Poté zpochybněno zpochybnění

0

V létě 2017 oznámili Alex Teachey a David Kipping velmi opatrným způsobem možný objev prvního exoměsíce kosmickým dalekohledem Kepler. Opatrnost byla zcela namístě. Už objev menší exoplanety je jako hledání žlutého špendlíku v řepkovém poli. Najít exoměsíc je ještě výrazně těžší. Navíc exoměsíc Kepler-1625 I není žádný druhý Měsíc nebo Ganymedes. Má být velký jako Neptun. Podobně velký exoměsíc jsme opravdu nečekali, ale totéž se dá říct o horkých jupiterech a zrodu oboru v 90. letech.

Po Keplerovi přinesl možné důkazy Hubblův kosmický dalekohled. Hvězdu pozoroval po dobu 40 hodin (samotný tranzit planety trvá 19 hodin) a našel dva jevy, které by na exoměsíc ukazovaly. K tranzitu planety došlo o 78 minut dříve, než se očekávalo. Způsobit to může gravitace exoměsíce. Přibližně 3,5 hodiny po tranzitu planety došlo k dalšímu a méně výraznému poklesu jasnosti hvězdy – tranzitu samotného měsíce.

Nyní však vyšla studie pod vedením Laury Kreidbergové, která analyzuje stejná data z Hubblova dalekohledu. Její tým použil pro analýzu dat jiný nástroj, který se v minulosti osvědčil právě při analýze dat z Hubblova dalekohledu. A nic nenašli. Dokonce ani náznak existence nějakého exoměsíce. Údajný měsíc je prý artefaktem při zpracování dat.

Alex Teachey na to hned reagoval na Twitteru i pro astronomické weby. Chystá další vlastní studii a se závěry Kreidbergové nesouhlasí. Podle něj je situace složitější a říct, že exoměsíc Kepler-1625b I jednoznačně neexistuje, nelze. Tak uvidíme… už za pár dní.

Skvělá animace zachycuje prvních osm sektorů TESS

0

Družice TESS pokračuje v hledání exoplanet. Pěkná animace zachycuje zorná pole (full frame images) prvních osmi sektorů.

Reálně je TESS už trochu dál. Za sebou má na 30 oběhů okolo Země a pozoruje 11. sektor. Pomalu se tak blíží konec pozorování jižní polokoule. V polovině července skončí a TESS začne pozorovat 13 sektorů na severní polokouli.

Podívejte se na oblohu. Měsíc si dá rande s Jupiterem a Saturnem

Pokud si v dalších dnech přivstanete a bude jasno, uvidíte nad jižním obzorem setkání Měsíce s Jupiterem a Saturnem.

V posledních dnech je jasno, a tak jste si jistě všimli, že Měsíc byl v úplňku. Dokonce bychom to měli poznat i v případě, že by bylo zataženo. Slavíme Velikonoce a ty jsou vždy po prvním jarním úplňku, i když ve skutečnosti je to trochu složitější.

Měsíc nyní směřuje k poslední čtvrti, a to znamená, že vychází každý den zhruba o hodinu později. Postupně se nám tak přesouvá na ranní oblohu, kde mu budou dělat společnost Jupiter a Saturn.

V úterý ráno Jupiter, ve čtvrtek Saturn

Pokud si přivstanete, můžete v úterý 23. dubna ráno vidět nad jižním obzorem Jupiter v blízkosti Měsíce. Obr Sluneční soustavy vychází zhruba před 1 hodinou. Slunce pak vychází před 6., takže ideální podmínky pro pozorování budou kolem 5. hodiny.

Jupiter a Měsíc nad jižním obzorem v úterý 23. dubna ve 4:30. Zdroj: Stellarium

Zatímco v úterý ráno bude Jupiter vlevo od Měsíce, v další den už bude vpravo a k Měsíci se začne přibližovat Saturn. Ve čtvrtek ráno tak můžete poblíž Měsíce vidět druhou největší planetu Sluneční soustavy.

Saturn a Měsíc nad jižním obzorem v úterý 25. dubna ve 4:30. Zdroj: Stellarium

Jupiter i Saturn jsou dostatečně jasní, takže k pozorování nepotřebujete hvězdářský dalekohled. Pokud se ale dalekohledem vybavíte, můžete pozorovat už malým teleskopem čtyři Jupiterovy největší měsíce nebo Saturnovy prstence.

Našli planety s dlouhou oběžnou dobou. Trvalo to 20 let

0

Od roku 1995 bylo objeveno přes 4 tisíce exoplanet. Většina z nich obíhá blízko svých hvězd. Planet s oběžnou dobou delší než 15 let známe méně než 30.

Je to proto, že planety na vzdálenějších drahách se špatně hledají a to zejména současnými nejběžnějšími metodami. Tranzitní metodou to nejde prakticky vůbec, měřením radiálních rychlostí sice ano, ale trvá to dlouho.

Švýcarští astronomové nyní představili objev pěti planet a hnědých trpaslíků s velmi dlouhými oběžnými dobami pomoci spektrografu CORALIE, který se nachází na 1,2 m dalekohledu EULER na chilské observatoři La Silla.

Vědci využili data za dvacet let. Výsledkem je objev pěti nových objektů, upřesnění parametrů dalších tří objektů a potvrzení dřívějšího objevu exoplanety HD 92788c.

Nové přírůstky mají hmotnosti 3 až 26,7 Jupiterů a oběžné doby od 15,6 po 40 let. Rekordmanem v nové studii je objekt u hvězdy HD 13724, který obíhá s periodou 40 let ve vzdálenosti 12,4 AU. Půjde ale o hnědého trpaslíka

Exoplaneta HD 92788c má hmotnost 3,6 Jupiteru a obíhá s periodou necelých 32 let ve vzdálenosti 10,5 AU. V systému je s další planetou, která má podobné parametry oběžné dráhy jako Země. Její hmotnosti je asi 3,8 Jupiteru.

Rozšířit počty planet na vzdálenějších drahách může družice GAIA, která od roku 2014 měří pozice miliardy hvězd v naší Galaxii a měla by najít planety pomoci astrometrie. Další možností představuje pozorování gravitačních mikročoček. Nad dalekohledem WFIRST ale nyní visí otazníky…

Zdroj: The CORALIE survey for southern extrasolar planets XVIII

Unikátní systém Kepler-47: Okolo dvou hvězd současně obíhají tři planety

0

Říká se jim Tatooine podle slavné planety z Hvězdných válek. Odborně jsou to cirkumbinární planety.

Představte si dvojhvězdu. Dvě hvězdy obíhají okolo společného těžiště a okolo obou pak obíhá planeta, která tak má regulérně dvě hvězdné matky. Kromě pojmu cirkumbinární se v již opravdu odborné literatuře můžete setkat také s pojem P-typ systému. Vedle toho existuje ještě S-typ, kdy planeta obíhá jen okolo jedné z hvězd vícenásobného hvězdného systému.

Cirkumbinární exoplanety objevoval zejména Kepler a doufáme, že TESS v tom bude pokračovat.

Naprosto unikátním systémem je v tomto ohledu Kepler-47. Už v létě 2012 u něj byly objeveny dvě exoplanety s tím, že existuje slušná šance na existenci ještě třetí planety. A ta byla nyní potvrzena.

Kepler-47 tvoří dvě hvězdy, které obíhají okolo společného těžiště s periodou 7,45 dne ve vzdálenosti 0,0836 AU (12x blíže než obíhá Země od Slunce). První z hvězd má hmotnost srovnatelnou se Sluncem, druhá dosahuje jen třetiny hmotnosti naší mateřské hvězdy. Obě hvězdy se navzájem zakrývají.

První z planet Kepler-47b má poloměr asi 3 Země a okolo obou hvězd obíhá s periodou 49,5 dní ve vzdálenosti 0,29 AU.

Kepler-47c má poloměr 4,6 Země a obíhá s periodou 303,2 dní ve vzdálenosti 0,989 AU. Dráha planety „c“ se nachází v obyvatelné oblasti, na jejíž parametry mají pochopitelně vliv obě hvězdy. Bude však podobná spíše menšímu Neptunu, takže o podmínkách k životu mluvit nemůžeme.

Nově potvrzená planeta Kepler-47d obíhá mezi dříve potvrzenými planetami s periodou 187 dní a má poloměr asi 7 Zemí. Nachází se na vnitřním okraji optimistické obyvatelné zóny.

Všechny tři planety jsou tak podstatně větší než Země. Zatím známe jen něco přes 10 cirkumbinárních planet, ale i tak je velmi zajímavé, že všechny mají poloměr 4 až 8 Zemí. Uvidíme, zda jich TESS najde více.

Zdroj: Discovery of a Third Transiting Planet in the Kepler-47 Circumbinary System

TESS našla první exoplanetu o velikosti Země. HD 21749 c je dokonce ještě menší než naše planeta

0

TESS objevila první exoplanetu o velikosti Země. HD 21749c má poloměr dokonce jen 0,89 Země a okolo své hvězdy obíhá jednou za osm dní.

Písmeno c znamená, že se nejedná o první planetu v systému. HD 21749b byla dokonce jednou z prvních tří potvrzených objevů TESS. Obíhá dál od hvězdy s periodou 36 dní. Její poloměr je 2,6 Země. U této planety se podařilo měřením radiálních rychlostí určit hmotnost, která bude okolo 23 Zemí. Planeta je tak podobná spíše menšímu Neptunu a bude mít zřejmě větší atmosféru.

Menší z planet sice je podobná svou velikostí Zemi, ale mateřská hvězda je oranžovým trpaslíkem. S ohledem na malou vzdálenost od hvězdy se očekává, že na povrchu planety budou teploty okolo 400 °C.

HD 21749 se nachází 53 světelných let od nás v souhvězdí Sítě.

Zdroj: TESS Delivers Its First Earth-sized Planet and a Warm Sub-Neptune

Proxima c? Okolo nejbližší hvězdy od Slunce možná obíhá druhá exoplaneta

0

V létě 2016 objevili astronomové exoplanetu u nejbližší hvězdy od Slunce Proximy Centauri. Její hmotnost je nejméně 1,3 Země a oběžná doba 11 dní.

Mario Damasso z Univerzity Turín a jeho kolegové oznámili na konferenci na Kalifornské univerzitě možný objev druhé planety.

Je to zatím spíše předběžný objev, v lepším případě kandidát. Pokud planeta Proxima c existuje, má hmotnost nejméně 6 Zemí a obíhá 1,5 AU od hvězdy. Je to podobné dráze Marsu ve Sluneční soustavě. Proxima Centauri je chladný červený trpaslík, takže rovnovážná teplota (bez vlivu atmosféry) bude na planetě okolo -240 stupňů Celsia.

Existenci planety naznačují měření radiálních rychlostí přístrojem HARPS, který stál i za objevem Proximy b. Vědci dokonce využili stejný soubor dat a přidali 60 dalších měření z roku 2017.

Obyvatelná tedy planeta nebude. Vše zlé je ale k něčemu dobré. S ohledem na hmotnost a očekávanou velikost by planeta mohla být v budoucnu pozorovatelná přímo, což u Proximy b, která obíhá jen 0,04 AU od hvězdy, bude dost obtížné.

Planeta by také mohla být potvrzena astrometrií. Data může za pár let dodat družice Gaia, která pracuje od roku 2014, ale astrometrie vyžaduje data za delší dobu. Zejména, pokud chceme objevit planetu s delší oběžnou dobou. Proxima c by měla oběhnout Proximu Centauri jednou za zhruba 5,2 let.

Nejsilnější raketa v akci: Start Falconu Heavy z různých kamer [video]

Podívejte se na první ostrý start rakety Falcon Heavy z různých kamer. Nechybí samozřejmě ani přistání postranních boosterů zpět na Mysu Canaveral.

Okolo hvězdy viditelné pouhým okem má obíhat planeta, která nemůže existovat

0

Skepticismus na 100 % prosím. Astronomové nedávno na jedné konferenci oznámili možný objev exoplanety, která nemůže existovat. Jedině, že by bylo něco úplně špatně.

Epsilon Cygni najdete v souhvězdí Labutě. Má jasnost asi 2,5 mag, takže je relativně dobře viditelná i pouhým okem.

Jedná se o vícenásobný hvězdný systém, ale nás teď budou zajímat především dvě hvězdy, které obíhají okolo společného těžiště jednou za 55 let. Hvězdy se od sebe dostávají až 32 AU daleko, což by ve Sluneční soustavě odpovídalo zhruba oběžné dráze Neptunu, respektive ještě o něco dál.

Jenomže dráha menší hvězdy je extrémně výstřední, takže při nejbližším přiblížení dělí obě hvězdy jen 1,2 AU, což je asi vzdálenost Země od Slunce.

Menší z hvězd má hmotnost třetiny Slunce, což je dost na pořádný kulečníkový efekt. Všechny možné planety by měly být vystřeleny ven z planetárního systému. Větší z hvězd má 1,2 Slunce a je to obr.

Podle měření radiálních rychlostí to vypadá, že okolo větší hvězdy obíhá planeta o hmotnosti nejméně 0,8 Jupiteru a velké poloose 0,9 AU! Planeta by měla mít oběžnou dobu asi 280 dní.

Je dosti nepravděpodobné, že by takový systém vydržel. Vědci ale vyloučili jiné nejpravděpodobnější možnosti. Uvidíme, co přinesou další měření radiálních rychlostí v budoucnu.

Bilého trpaslíka obíhá obří kus kovu. Jednou za 123 minut!

0

Bílí trpaslíci jsou pozůstatkem po hvězdách, jako je naše Slunce. Jedná se v podstatě o obnažené jádro bývalé hvězdy. Její konec sice nebyl tak dramatický v porovnání s výbuchem supernovy, ale i tak napáchal v planetárním systému pořádnou paseku.

Mnoho bílých trpaslíků je zašpiněno. V jejich atmosférách nebo okolí se nachází prvky, které tam nemají být. Jedním z takových je bílý trpaslík SDSS J122859.93+104032.9, který se nachází 410 světelných let od nás. Bílý trpaslík je obklopen diskem z prachu a plynu.

Pomoci Velkého kanárského dalekohledu objevil tým vědců, že v rámci disku obíhá okolo bílého trpaslíka obří oblak plynu, jehož zdrojem je objekt o velikosti většího asteroidu.

Bílý trpaslík sice má velikost jako Země, ale v případě SDSS J122859.93+104032.9 hmotnost 70 % Slunce!

Pozorovaný oblak se pohybuje okolo bílého trpaslíka s periodou jen 123 minut. V překladu to znamená, že se pohybuje velmi blízko – tak blízko, že zdrojové těleso musí mít opravdu velmi vysokou hustotu, aby se udrželo pohromadě. Podle vědců se bude nejspíše skládat z železa a niklu. Pravděpodobně se jedná o pozůstatek bývalé planety.

Zdroj: A planetesimal orbiting within the debris disc around a white dwarf star

Curiosity zachytila tranzit Phobosu a Deimosu přes Slunce

Tohle zatím ještě žádný člověk na vlastní oči neviděl. Z povrchu Marsu je možné pozorovat tranzity obou měsíců planety přes Slunce.

Principiálně je to jev podobný zatmění Slunce. Mars je dál od Slunce než Země, takže na obloze má menší průměr. Na pozemské obloze je to 30 obloukových minut, na Marsu jen asi 20. Největší z měsíců Phobos má průměr maximálně 12 obloukových minut, takže sluneční disk nikdy zcela nezakryje. Jasnost Slunce během tranzitu ale poklesne tak, že byste to na Marsu určitě zaznamenali – podobně, jako se to povedlo nedávno sondě InSight.

Tranzit Phobosu trvá vždy maximálně 30 sekund. Okolo Marsu totiž sviští velmi rychle. Oběhne ho za 7,6 hodin. Menší Deimos je trochu pomalejší, takže tranzit trvá až 2 minuty.

Tranzity obou měsíců už zachytila všechna vozítka na rudé planetě. Vědci mají asi 8 tranzitů Deimosu a na 40 tranzitů Phobosu. Pozorování se hodí k upřesnění parametrů oběžné dráhy obou těles.

Nejnovější pozorování provedla laboratoř Curiosity. Dne 17. března zachytila tranzit Deimosu, o devět dní později také Phobosu.

Dycky MOST! Skončil kosmický dalekohled, který našel tranzity 55 Cnc e

0

Nebyl ani zdaleka tak slavný jako Kepler, ale v historii výzkumu exoplanet bude mít vždy své místo. Kosmický dalekohled MOST (Microvariability and Oscillations of Stars Telescope) ukončil svůj provoz.

Kanadský vesmírný dalekohled měl hmotnost 54 kg a vešel by se vám na pracovní stůl. Na palubě měl 15 cm dalekohled, který sledoval jasnost vybraných hvězd. Do vesmíru se vydal 30. června 2003 a pracovat měl v ideálním případě rok!

MOST sehrál důležitou roli při výzkumu Proximy Centauri. V letech 2014 až 2015 provedl 15 000 měření jasnosti nejbližší hvězdy od Slunce a fakticky vyloučil možnost tranzitu exoplanety Proxima b. Na druhou stranu zjistil, že na Proximě Centauri dochází velmi často k velkým erupcím. Jasnost hvězdy se mění každých asi 20 minut, což komplikuje hledání jakékoliv tranzitu.

MOST také objevil tranzity exoplanety HD 97658 b, která byla objevena měřením radiálních rychlostí. Její poloměr je okolo 2 Zemí. HD 97658 je jednou z nejjasnějších hvězd s tranzitující exoplanetou. Najdeme ji ve vzdálenosti 70 světelných let v souhvězdí Lva.

Nepochybně nejvýznamnějším počinem dalekohledu MOST je objev tranzitů exoplanety 55 Cnc e. Jedná se o jednu z pěti planet (ostatní netranzitují) v systému, který byl dlouho nejpočetnějším známým systémem mimo Sluneční soustavu.

Vědci pustili do dat nový algoritmus a našli planetu o velikosti Země!

0

Díky Keplerovi a TESS mají vědci obrovské množství dat a světelných křivek. Přestože se jedná o přesná fotometrická měření mimo negativní vlivy atmosféry, jasnost hvězd není konstantní. Najít tranzity zejména malých planet je těžké. Kromě klasických postupů se volí i alternativní postupy – umělá inteligence nebo občanská věda.

V nové studii testovali vědci nový algoritmus Transit Least Squares (TLS), který je nástupcem staršího algoritmu Box Least Squares (BLS).

TLS uspěl tam, kde BLS selhal. Správně našel tranzity již tří známých exoplanet u hvězdy K2-32, kterou pozoroval Kepler v rámci mise K2. Kromě toho ale našel tranzity ještě jedné planety!

Zatímco tři známé planety jsou podobné spíše Neptunu a mají poloměry od 3,3 po 5,6 Zemí, nová exoplaneta K2-32e má poloměr 1,0 Země!

Planeta oběhne okolo své hvězdy jednou za 4,3 dnů. Všechny planety se pohybují poblíž rezonancí, což znamená, že jejich oběžné dráhy jsou v poměru celých kladných čísel. To také zvyšuje pravděpodobnost, že nejde o falešné poplachy.

Díky Keplerovi známe poloměr planety, ale neznáme hmotnost. Pokud by planeta byla celá ze železa, byla by její hmotnost 1,4 Země. Z toho lze vypočítat očekávanou výchylku amplitudy radiálních rychlostí, která je ale mimo možnosti současných pozemských spektrografů.

Zdroj: The Transit Least Squares Survey – I. Discovery and validation of an Earth-sized planet in the four-planet system K2-32 near the 1:2:5:7 resonance