Tisková zpráva a odborný článek nedávno představily nový planetární systém u poměrně jasného červeného trpaslíka K2-155. Kosmický dalekohled Kepler objevil u hvězdy tři planety.
Nejbližší planeta od hvězdy má poloměr 1,5 Země a oběžnou dobu 6,3 dní. Prostřední planeta je větší. Má poloměr necelé 2 Země a oběžnou dobu 14 dní. Nejzajímavější je ale nejvzdávanější planeta. K2-155d má poloměr 1,7 Země a oběžnou dobu 40 dní.
K2-155d se pohybuje poblíž obyvatelné zóny. Mezi nejnadějnější exoplanety ale patřit nebude. Planeta je se svou velikostí na pomezí super-zemí a mini-neptunů. Kromě toho bude od své hvězdy dostávat 1,6krát více záření, než dostává Země od Slunce.
S odřenýma ušima a skalpovanou hlavou
Autoři provedli řadu klimatických simulací… je pravdou, že na povrchu K2-155d by mohly být podmínky k životu, ale při splnění mnoha a mnoha podmínek.
Jak už jsme napsali, poloměr 1,6 Země je považován za přechod mezi planetami podobnými Zemi a planetami s velmi silnou atmosférou bohatou na těkavé látky. Pokud bychom znali hmotnost, mohli bychom vypočítat hustotu a byli bychom chytřejší. Hmotnost ale neznáme.
Dalším problémem jsou velké dávky záření. Podle studie by měla mít planeta oslunění 1,67 ± 0,38. Pokud je složení atmosféry i planety podobné Zemi, mohly by být na povrchu přijatelné teploty. O složení atmosféry ani planety samozřejmě nic nevíme. Kromě toho by se oslunění muselo pohybovat pod 1,5. Ve skutečnosti může být okolo 1,3, ale také okolo téměř dvojnásobku oslunění Země (tedy množství záření od hvězdy ve srovnání s tím, co dostává Země od Slunce).
Exoplanety lze hledat různými metodami. V současné době jsou nejúspěšnější dvě: tranzitní metoda a měření radiálních rychlostí.
Tranzitující exoplanety už z vesmíru hledáme. Měření radiálních rychlostí je zatím zcela v režii pozemských dalekohledů a spektrografů. To by se však mohlo v dalších letech změnit.
Zatím pouhým konceptem je EarthFinder, který by hledal exoplanety o hmotnosti Země v obyvatelných zónách hvězd podobných Slunci i menších (červení, oranžoví trpaslíci).
Měření radiálních rychlostí využívá nezanedbatelného gravitačního vlivu planety na pohyb mateřské hvězdy. Planeta ve skutečnosti neobíhá okolo hvězdy, ale obě tělesa obíhají okolo společného těžiště, které je posunuté vůči středu hvězdy. Planeta tak s hvězdou jakoby cloumá a tento pohyb se projeví posuvem spektrálních čar ve spektru hvězdy.
Přesnost měření radiálních rychlostí se dnes pohybuje okolo 1 m/s. Pokud bychom chtěli najít druhou Zemi, potřebujeme se dostat na 9 cm/s! Míra výchylky amplitudy radiálních rychlostí závisí nejen na hmotnosti planety, ale také hvězdy (proto se nejlépe hledá u červených trpaslíků) a výstřednosti. Kromě toho potřebujete, aby byla hvězda relativně jasná a klidná.
Vědci pod vedením Petera Plavchana z George Mason University navrhují postavit kosmický dalekohled na šasi Kepler, který postavila Ball Aerospace.
Dalekohled by měl zrcadlo o průměru 1,4 metru a byl naveden na heliocentrickou oběžnou dráhu (podobnou Keplerovi) nebo umístěn na dráhu okolo libračního centra.
V hledáčku dalekohledu by bylo 25 až 50 blízkých hvězd. Výhodou dalekohledu by byla nejen absence atmosféry, ale také možnost pozorovat hvězdy prakticky kdykoliv bez ohledu na střídání dne a noci nebo špatnou viditelnost hvězdy v dané roční době.
Dalekohled by mohl dosáhnout přesnosti až 1 cm/s, takže by objevoval exoplanety o hmotnosti Země, které obíhají okolo hvězd podobných Slunci. Délka primární mise by byla 5 let.
Nebude lepší astrometrie?
Konkurentem s podobnými výsledky by mohla být družice MAP (Microarcsecond Astrometry Probe), která slibuje objev planety o hmotnosti Země ve vzdálenosti 1 AU v okolí 90 blízkých hvězd.
Jak už název trochu napovídá, MAP chce hledat exoplanety přesným měřením poloh vybraných hvězd nebo-li astrometrií.
Astrometrie má jednu výhodu. Dokáže určit hmotnost planety přesně. Měření radiálních rychlostí dokáže stanovit jen spodní hmotnostní hranici. K přesnému určení hmotnosti potřebujete znát úhel mezi rovinou oběžné dráhy planety a námi. U astrometrie tento úhel nepotřebujeme. Je sice potřeba znát vzdálenost hvězdy, ale tu dodá astrometrická mise nebo v budoucnu můžeme využít data z družice Gaia – ta rovněž hledá planety astrometrií, ale Zemi ve vzdálenosti 1 AU nenajde.
Nástupcem MAP by mohla být koronografická mise, která by získala přímým pozorováním spektra 10 nejnadějnějších exoplanet.
Nové spektrografy
V současné době se spouští nové (pozemské) spektrografy pro hledání exoplanet měřením radiálních rychlostí: ESPRESSO na VLT, který může pracovat s jedním dalekohledem nebo se všemi čtyřmi dalekohledy VLT (nižší přesnost ale možnost hledat planety u slabších hvězd).
Dalším přírůstkem je aktuálně EXPRES (Extreme Precision Spectrometer), který je spouštěn na 4,3 m dalekohledu Discovery Channel (DCT) na Lowell Observatory v Arizoně.
Příští rok bude spuštěn spektrograf NEID na 3,5 m dalekohledu WIYN na Kitt Peak National Observatory, která se nachází taktéž v Arizoně.
Na vodorovné ose je hmotnost hvězdy v násobcích Slunce. Na svislé je hmotnost planety v násobcích hmotnosti Země. Černé body znázorňují některé exoplanety objevené měřením radiálních rychlostí. Modrá křivka udává současný detekční limit. Zelená křivka odpovídá přibližným detekčním limitům přístroje NEID, ale také EXPRES a ESPRESSO. Černá křivka odpovídá EarthFinderu. V grafu je také znázorněna Země. Credit: Plavchan et al.
Vesmír je prostě lepší
Podobně jako u měření radiálních rychlostí je to samozřejmě také u tranzitů, které lze hledat ze Země, ale kosmický prostor je pro tyto účely přece jen výhodnější.
Vesmírný dalekohled může pozorovat zorné pole po dlouhou dobu a absence atmosféry přináší větší přesnost.
Výborným příkladem je nový objev tří exoplanet u hvězdy EPIC 249622103. Tři planety mají poloměry 1,4; 1,3 a 2,6 Země. Za objevem stojí Kepler, ale hvězdu pozoroval i pozemský projekt SuperWasp.
Pozemský lovec získal 80 tisíc měření jasnosti hvězdy, ale musel přiznat, že tranzity takto malých planet jsou mimo jeho schopnosti.
Kromě Keplera se tranzitům věnuje třeba Spitzer a v minulosti CoRoT. Za pár dní se do vesmíru vydá TESS.
NASA uveřejnila data z kampaně číslo 15 kosmického dalekohledu Kepler. Pozorování probíhala od srpna do listopadu loňského roku.
Do zorného pole Keplera se dostalo na 23 tisíc objektů. V rámci mise K2 už Kepler nepozoruje jen hvězdy s cílem objevit nové exoplanety. Jeho úkoly jsou pestřejší a sahají od Sluneční soustavy po vzdálený vesmír.
Kepler pozoroval asteroid Ryugu, ke kterému už letos v létě dorazí japonská sonda Hajabusa. Okolo asteroidu bude obíhat do konce příštího roku a pokusí se z něj odebrat vzorky, které v prosinci 2020 dopraví na Zemi.
Přesná fotometrická data z Keplera mohou upřesnit dobu rotace asteroidu a určit jeho přibližný tvar.
V rámci kampaně 15 pozoroval Kepler také planetární systém K2-38, který byl objeven už při kampani číslo 2. Okolo hvězdy obíhají dvě planety o velikosti 1,6 a 2,4 Země. Nová pozorování mohou odhalit případné další dříve neobjevené planety.
Kepler pozoroval třeba také kataklyzmickou proměnnou hvězdu GW Lib. Jedná se o bílého trpaslíka, který krade materiál ze sousední hvězdy. V budoucnu by mohl vybouchnout jako supernova.
Dalekohledu dochází palivo
Mise Keplera se pomalu chýlí ke svému konci. Ke stabilizaci v kosmickém prostoru využívá tlaku slunečního záření a dvou zbývajících gyroskopů. Potřebuje ale také své motory a zásoby paliva postupně klesají. Na palubě není žádné přesné měřidlo, takže množství paliva v nádrži lze jen odhadovat. Existují ale už symptomy blížícího se konce – pokles tlaku v palivové nádrži nebo změny výkonu trysek. V ideálním případě bude Kepler pracovat ještě pár měsíců.
Objevy ale budou přicházet i po konci Keplera. Dokazuje to graf níže, který zachycuje počty studií založených na datech z Keplera. Vloni jich bylo nejvíce a primární mise, která skončila před pěti lety, stále dominuje!
Once we do stop collecting data this spring or summer, there will be another decade of discovery waiting in the rich data archive. In fact 2018 looks to be Kepler's most productive year ever, and we expect even more papers and discoveries in 2019, 2020,… 2030! #K2Mission (2/2) pic.twitter.com/a11yxHIba9
Na internetu je pěkné video, které zachycuje místo přistání sondy Mars Pathfinder. Na rudé planetě dosedla v červenci 1997. Z Pathfinderu poté sjel první marsovský rover Sojourner.
Oba si nedávno zahráli ve filmu Marťan. Marku Watneyovi umožnili komunikaci se Zemí.
Okolo Tabbyiny hvězdy (KIC 8462852) bylo v posledních týdnech trochu klid, protože hlavní pozorovací kampaň měla zimní přestávku. Sledování hvězdy se rozběhlo opět před několika dny a budeme velmi zvědaví, zda se podaří zachytit další pokles jasnosti.
Vyšla ale zajímavá studie, která se dívá na Tabbyinu hvězdu trochu jinak. Velká část hvězd ve vesmíru je součástí vícenásobného hvězdného systému (dvojhvězda apod.). Jak je na tom KIC 8462852?
V roce 2014 objevil Keckův dalekohled pouhé dvě obloukové vteřiny od Tabbyiny hvězdy další slabší hvězdu. Existovala poměrně slušná šance, že by se mohlo jednat o průvodce. Pokud by byla Tabbyina hvězda součástí dvojhvězdy, mohlo by to mít vliv na možná vysvětlení záhadných poklesů její jasnosti.
Astronomové měli k dispozici dva údaje. Přibližnou vzdálenost Tabbyiny hvězdy od nás, která je 390 parseků nebo-li asi 1250 světelných let. Kromě toho věděli, že se slabá hvězda nachází asi dvě vteřiny od Tabbyiny hvězdy. Pokud by se jednalo o dvojhvězdu, musela by obě hvězdy v současné době dělit vzdálenost 750 AU. V této vzdálenosti by měla slabší hvězda rychlost asi 1,5 km/s.
Od roku 2014 uplynulo moře času a astronomové pořídili nové snímky. Podle nich se slabší hvězda posunula vůči Tabbyině hvězdě o 67 tisícin vteřiny. Vlastní pohyb hvězdy byl asi 24 tisícin vteřiny.
Z toho bylo možné vypočítat rychlost hvězdy, pokud by byla součástí páru s Tabbyinou hvězdou. Tato rychlost vychází na 45 ± 5 km/s, což je prostě příliš hodně. Obě hvězdy tak evidentně nejsou gravitačně vázány a na pozemské obloze se jen promítají do přibližně stejného místa.
Evropská jižní observatoř (ESO) se pochlubila výsledky za rok 2017. Poprvé v historii vyšlo v průběhu roku přes 1000 odborných studií, které jsou založeny na datech z přístrojů ESO. Konkrétně to bylo 1085 článků za rok – nebo také v průměru asi 3 denně či jeden každých 8 hodin.
Pokud bychom se podívali na produktivitu jednotlivých přístrojů, prvenství stále drží Hubblův kosmický dalekohled.
Z přístrojů ESO vyprodukovala nejvíce studií soustava dalekohledů VLT na observařoři Cerro Paranal – celkem 629.
Na další observatoři ESO, která se nachází na hoře La Silla vyprodukovali 230 studií a nás může těšit, že 97 z nich má na kontě spektrograf HARPS, který se věnuje i objevování exoplanet měřením radiálních rychlostí.
Soustavu radioteleskopů ALMA neprovozuje pouze ESO. Na základě evropského pozorovacího času vzniklo 152 studí.
V grafu níže najdete také zmínku o dvanáctimetrovém radioteleskopu APEX, který stojí za 46 studiemi.
Počty odborných článků založených na datech z různých přístrojů a ze všech přístrojů ESO. Credit: ESO
Celkový počet studií založených na datech z dalekohledů ESO (červená křivka) a jejich počty pro jednotlivé přístroje. Credit: ESO
Už je to více než měsíc, co odstartovala poprvé raketa Falcon Heavy s Teslou Roadster a Starmanem. SpaceX uveřejnila úchvatné video, na kterém je vše: příprava Tesly i rakety, fanoušci na Mysu Canaveral, start rakety, Tesla ve vesmíru, přistání bočních boosterů i havárie centrálního stupně. A samozřejmě David Bowie.
Kosmický dalekohled Kepler oslavil ve středu devět let od svého startu. Desátých narozenin se už bohužel nedočká. Dochází mu palivo. Na palubě jsou s trochou nadsázky už jen výpary na posledních pár týdnů.
V den výročí uveřejnila NASA snímek nejslavnější planety – Země. Snímek pořídil Kepler 10. prosince ze vzdálenost více než 150 milionů kilometrů, nebo-li něco přes 1 AU.
Fotografie sice asi nebude aspirovat na titul snímek dne kvůli své kráse, ale Kepler byl pochopitelně postaven pro jiné účely. V době startu se dokonce ani nepočítalo, že by mohl fotografovat Zemi. Zorné pole bylo záměrně vybráno tak, aby ho Kepler mohl pozorovat bez přerušení a bez rušivých vlivů jasných hvězd a těles Sluneční soustavy. Pak ale došlo k poruše dvou gyroskopů a zrodu mise K2. Zorná pole se postupně mění po zhruba 80 dnech a Kepler operuje v oblasti ekliptiky, kde se to objekty Sluneční soustavy doslova hemží.
Fotografií Země z kosmických sond (byť Kepler není sonda) je velké množství. Tou nejslavnější je asi 28 let starý snímek ze sondy Voyager 1 ze vzdálenosti 10 AU.
Do historie se fotografie zapsala pod názvem Pale Blue Dot (bledě modrá tečka). Carl Sagan později toto označení použil pro svou knihu Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space.
V roce 2016 evropští astronomové zahájili projekt Bledě červená tečka, který o pár měsíců později vedl k objevu exoplanety Proxima b.
Mise Keplera sice pomalu končí, ale už 16. dubna odstartuje do vesmíru družice TESS. Pokud bychom obě mise porovnali, našli bychom více odlišností než podobností. Ale o tom až později. K TESS ještě vyjde podrobný článek nebo kratší seriál.
Aldebaran je oranžový obr, který je nejjasnější hvězdou v souhvězdí Býka a jednou z 15 nejjasnějších hvězd noční oblohy. Už v 90. letech se u něj podařilo objevit exoplanetu, ale objev tehdy nebyl příliš průkazný a zapadl.
Existenci Aldebaranu b vzkřísila až studie z roku 2015, která také dala podstatně větší naději, že Aldebaran b je skutečně planetou a ne hnědým trpaslíkem.
Podle prvotních odhadů měl mít objekt hmotnost blízkou hranici mezi planetami a hnědými trpaslíky. Mezitím však došlo k úpravě hmotnosti samotného Aldebaranu, což ovlivnilo i odhad hmotnosti planety.
Nyní vychází další studie, která se dívá na Aldebaran prostřednictvím astroseismologie. Autoři studovali hvězdné oscilace pomocí kombinace starších spektrálních pozorování a nových dat z dalekohledu Hertzsprung SONG, který se nachází na Kanárských ostrovech.
K dispozici měli také přesná fotometrická měření z dalekohledu Kepler. Aldebaran se dostal do hledáčku slavného dalekohledu během 13. kampaně mise K2 mezi březnem a květnem loňského roku.
Výsledkem je upřesnění hmotnosti Aldebaranu na 1,16 ± 0,07 hmotnosti Slunce. Planeta Aldebaran b by měla obíhat ve vzdálenosti 1,5 AU s periodou 629 dní. Její hmotnost je 5,8 ± 0,7 hmotnosti Jupiteru. Je však dobré připomenout, že měření radiálních rychlostí poskytuje údaj o dolním odhadu hmotnosti. Reálná hmotnost bude záviset na sklonu roviny oběžné dráhy planety vůči nám. Aldebaran b tak může mít ve skutečnosti hmotnost daleko větší – až blízkou hranici mezi planetami a hnědým trpaslíkem.
Podle simulací se zdá, že v době, kdy byl Aldebaran hvězdou hlavní posloupnosti, dostávala planeta stejné množství záření, jaké dostává Země od Slunce.
Beta Pictoris b je jednou z mála exoplanet, kterou pozorujeme přímo. Jedná se o obra o hmotnosti 7 Jupiterů, který okolo své hvězdy oběhne jednou za 22 let ve vzdálenosti necelých 10 AU.
H. Hoeijmakers a jeho kolegové vzali starší data ze spektrografu SINFONI, který se nachází na dalekohledu VLT v Chile, a vyvinuli zcela novou techniku zvanou molekulární mapování.
Díky nové technice se jim podařilo objevit v atmosféře molekuly, které nejsou vidět v signálu hvězdy.
V současné době známe složení atmosfér mnoha plynných obrů na základě transmisní spektroskopie. V případě tranzitující exoplanety zanechá atmosféra planety svůj otisk ve spektru hvězdy.
V případě Bety Pictoris b máme složení atmosféry, které bylo získáno ze skutečné fotografie planety!
Molekulární mapy Bety Pictoris. Credit: Hoeijmakers et al.
Na obrázku výše vidíte různé molekulární mapy Bety Pictoris. Na mapách vody a oxidu uhelnatého je exoplaneta zřetelně vidět. Naopak na mapách metanu a amoniaku není vidět vůbec. Atmosféra planety by tedy měla být bohatá na vodu a oxid uhelnatý.
Technika molekulárního mapování by měla být dostupná i prostřednictvím budoucích přístrojů ERIS (VLT), Harmoni (Extrémně velký dalekohled, ELT) a NIRSpec a MIRI na kosmickém dalekohledu JWST.
Exoplaneta WASP-39b byla objevena v roce 2011. O pět let později se na její atmosféru podíval Hubblův kosmický dalekohled. Nyní byly uveřejněny výsledky.
Vědcům se podařilo získat transmisní spektrum exoplanety WASP-39b, což znamená, že atmosféra planety zanechala ve spektru světla hvězdy svůj otisk.
WASP-39b je označován jako horký saturn. Okolo své hvězdy oběhne za 4 dny a jeho teplota bude okolo 1000 Kelvinů. Se Saturnem ze Sluneční soustavy má podobnou hmotnosti – 0,28 Jupiteru. Jedná se ale nafouklý svět, který je o 30 % větší než Jupiter.
Vědci získali spektrum v blízké infračervené části spektra (0,8 až 1,7 µm) a objevili značně množství vody v atmosféře planety. Má ji tam být 3krát více, než obsahuje Saturn.
Přítomnost vody je důkazem, že planeta nevznikla v místech, kde dnes obíhá, ale mnohem dál od hvězdy za tzv. sněžnou čárou. Jedná se o oblast v protoplanetárním disku, ve které je už dostatečně nízká teplota, aby tam mohla voda existovat ve formě ledových krystalků.
V posledních dnech bylo uveřejněno několik novinek okolo nejbližší hvězdy od Slunce Proximy Centauri.
Meredith MacGregor a její kolegové využili radioteleskopy sítě ALMA a podívali se Proximu Centauri. Dne 24. března 2017 zaznamenali obří erupci která byla 10krát silnější, než nejsilnější sluneční erupce.
Bohužel to není žádné velké překvapení. Červení trpaslíci sice mají z pohledu života několik výhod, ale jsou to také hodně divoké hvězdy, které ve svém mládí vyzařují hodně škodlivého záření. Konkrétně u Proxima Centauri dochází také dnes k velkým erupcím, které mohly už dávno zlikvidovat atmosféru Proximy b.
Vloni vyšla studie, podle které Proximu Centauri obklopují disky prachu. Kromě vnitřního (0,4 AU) se u Proximy má nacházet také další pás ve vzdálenosti 1 až 4 AU. Podle MacGregorové a jejího týmu ale zřejmě žádný z disků neexistuje.
Aktivita hvězdy komplikuje hledání tranzitů
Nedávno se také objevily dvě pozorování možných tranzitů exoplanety u Proximy Centauri. Pozorovatelé ale vždy zdůraznili, že je potřeba dalších pozorování. Situaci komplikuje právě zmíněná aktivita hvězdy. Jasnost Proximy Centauri se mění, takže odlišit tranzit planety od aktivity hvězdy není snadné.
V nové studii využili astronomové 329 fotometrických pozorování různými dalekohledy mezi léty 2006 a 2017. Pozorování nemohou potvrdit, že okolo hvězdy obíhá tranzitující exoplaneta. Potvrdila však přítomnost skutečně složité variability hvězdy.
Nový lovec exoplanet TESS dorazil na Mys Canaveral. Družici vynese do vesmíru raketa Falcon 9 od SpaceX. Bude to vůbec poprvé, co raketa Elona Muska odstartuje z Floridy s vědeckou družicí NASA.
SpaceX si vyžádala více času na přípravy, takže termín startu se posunul o měsíc a aktuálně je stanoven na nejdříve 16. dubna. Reálně však TESS odstartuje ještě později. V harmonogramu startů SpaceX jsou před TESS ještě další 4 starty.
Falcon 9 odstartuje ze startovací rampy 40. SpaceX využije nově vyrobenou verzi Falconu 9 – tzv. block 4, který pomalu končí a později v tomto roce ho nahradí vylepšený Block 5.
WFIRST nepřežije?
Podle amerických astronomů největší astronomický dalekohled příštího desetiletí WFIRST zřejmě skončí v propadlišti dějin. Návrh rozpočtu NASA na další rok i přes velkou nevolí amerických astronomů směřuje ke zrušení projektu. WFIRST měl stát 3,6 miliardy dolarů, což je o 400 milionů více, než se původně očekávalo. Už vloni tak byl podroben přezkumu, který měl zjistit, zda se jeho realizace vůbec vyplatí.
WFIRST se měl primárně zaměřit na výzkum skryté energie. Vedlejším produktem měly být také objevy exoplanet metodou gravitačních mikročoček.
NASA bude v příštím roce hospodařit s částkou 19,89 miliard dolarů. V dalších čtyřech letech se má suma snížit na 19,59 miliard a navíc se rozpočet nebude přizpůsobovat inflaci.
Vědci objevili 275 kandidátů a potvrdili 149 exoplanet díky datům z mise K2 dalekohledu Kepler. Data pocházejí z kampaní 0 až 10, což znamená z období od března 2014 do června 2016.
V současné době končí kampaň číslo 16, během které Kepler pozoroval mimo jiné hvězdokupu Jesličky. Mise se pomalu blíží ke svému konci. Kepler už jede doslova na výpary. Palivo dochází a až dojde úplně, bude to znamenat konec příběhu lovce exoplanet.
V nové studii získali vědci spektra 275 kandidátů, kteří obíhají hvězdy jasnější než 13 mag a vypočítali pravděpodobnost, že pozorovaní kandidáti jsou falešnými poplachy. U 149 kandidátů je pravděpodobnost falešného poplachu menší než 0,1 %. Z tohoto počtu bylo 39 dříve považováno za kandidáty a 56 planet je zcela nových. Většina planet má oběžnou dobu kratší než 20 dní a velikost mezi 1 a 4 poloměry Země.
Celkově se už během mise K2 podařilo objevit přes 300 potvrzených exoplanet.
Zajímavým přírůstkem je EPIC 205904628 (HIP 110758, HD 212657). Okolo hvězdy obíhá planeta s poloměrem 2,8 Země s periodou 10 dní. Samotná planeta příliš zajímavá není, ale její mateřská hvězda ano. Jedná se o hvězdu o jasnosti 8,24 mag, což je nejjasnější hvězda ve viditelných vlnových délkách, u které kdy Kepler objevil planetu.
Nezmiňujeme to úplně náhodně. Kepler zejména v primární misi objevoval planety u vzdálenějších a méně jasných hvězd.
Na Mysu Canaveral se už chystá ke startu družice TESS, která bude naopak hledat planety u jasných a blízkých hvězd. Tyto exoplanety budou pro budoucí výzkum mnohem vhodnější. Start TESS proběhne někdy po polovině dubna.
Hubblův kosmický dalekohled pozoroval další čtyři planety v systému TRAPPIST-1 (d, e, f a g). Studie navazuje na dřívější práci, kdy Hubble pozoroval planety b a c.
Zatím nevíme, jaké složení mají atmosféry jednotlivých planet, což bude důležitým parametrem pro diskusi o jejich obyvatelnosti.
U všech sedmi planet u TRAPPIST-1 se můžeme teoreticky pohybovat od velmi silných atmosfér bohatých na vodík až po slabé nebo žádné atmosféry.
Přítomnost vodíkové atmosféry by byla špatnou zprávou, protože se jedná o silný skleníkový plyn, který by z povrchu planety nejspíše udělal nehostinný svět.
Pozorování Hubblova dalekohledu ale mohou vyloučit přítomnost atmosféry bohaté na vodík. Podobná atmosféra zanechá během tranzitu planety svůj spektroskopický podpis v blízké infračervené oblasti.
Důležité je, aby se v atmosféře nenacházela oblaka. V případě atmosféry, kde je dominantní složkou vodík, se to ale u planet s podobnými dávkami záření mateřské hvězdy neočekává.
Atmosféry exoplanet u TRAPPIST-1 nebudou mít vodíkové atmosféry. Credit: NASA, ESA, and Z. Levy (STScI)
Hubble už dříve vyloučil vodíkové atmosféry u dvou vnitřních planet. V nové studii vědci vylučují vodíkovou atmosféru také u planet TRAPPIST-1 d, e a f. V případě planety g nelze vodíkovou atmosféru vyloučit a bude potřeba dalších pozorování.
V neděli 4. února objevila přehlídla Catalina Sky Survey dva menší asteroidy. První s označením 2018 CC o velikosti 15 až 30 metrů nás minul v úterý ve vzdálenosti 184 tisíc km a to jen asi půl hodiny předtím, než se do vesmíru vydala raketa Falcon Heavy.
Druhá vesmírná návštěva nás čeká v pátek večer. V 19:35 nás mine asteroid s označením 2018 CB ve vzdálenosti 69 tisíc km. Pro srovnání: Země tuto vzdálenost urazí za 38 minut. Průměr asteroidu se odhaduje na 15 až 40 metrů, takže by mohl být větší, než objekt, který v únoru 2013 vybouchl nad ruským Čeljabinskem a zranil stovky lidí.
O Startu Falconu Heavy se toho už napsala obrovské množství. Některé věci jste ale možná nevěděli.
Starman na Marsu
V Tesle Roadster seděla figurína Starmana ze stejnojmenné písně Davida Bowieho. Píseň jsme mohli slyšet ve filmu Marťan (video níže je fanouškovské, nikoliv daná část z filmu).
Píseň Starman
Píseň Starman byla nahrána 4. února 1972. V ten den měl Elon Musk 7 měsíců a 7 dní. K vydání songu došlo 28. dubna téhož roku – přesně 10 měsíců po narození Elona Muska (28. června 1971).
Bowie hraje Teslu, Tesla hraje Bowieho
Po startu hrála Starmanovi ve voze Tesla další píseň Davida Bowieho s názvem Space Oddity, ale samozřejmě spíše symbolicky, protože ve vakuu se zvuk nešíří. David Bowie si v roce 2006 zahrál ve filmu Dokonalý trik, kde ztvárnil roli Nikoly Tesly.
Jak vysoký je Falcon Heavy?
Chcete mít představu, jak vysoká je Falcon Heavy? Výška rakety je 70 metrů, což je jen o 4,5 metrů více, než je výška Petřínské rozhledny. Nejedná se ale o nejvyšší raketu současnosti. Delta IV Heavy je ještě o 2 metry vyšší.
Vývoj stál 500 milionů dolarů
Falcon Heavy není nic jiného, než spojení tří prvních stupňů rakety Falcon 9. Zdá se, že k sestavení rakety stačí trocha kutilství a pár šroubů. Opak je ale pravdou. Raketa měla letět už před pěti lety, několikrát byl projekt málem zrušen a podle Muska stál vývoj 500 milionů dolarů.
Start vyjde na 90 milionů dolarů
Podle odhadů vyjde jeden start Falconu Heavy na 90 milionů dolarů, což by měla být méně než třetina oproti startu Delta IV Heavy.
Nejvíce motorů v akci
V akci bylo současně 27 motorů Merlin 1D, což je téměř rekord. Více motorů měla jen sovětská raketa N1 (30), ale projekt nebyl nikdy dokončen a do značné míry sovětům prohrál souboj o Měsíc.
Jako první stanul na povrchu Měsíce v roce 1969 Neil Armstrong. Apollo 11 startovalo z rampy LC-39A. Ze stejné rampy nyní odstartoval Falcon Heavy.
Tesla Roadster byla vynesena na heliocentrickou oběžnou dráhu okolo Slunce. Pohybuje se tak okolo Slunce podobně jako planety, asteroidy nebo třeba dalekohled Kepler. Dráha by měla být ale poměrně protáhlá a… Podle obrázku, který uveřejnil Musk, by se měl vůz dostat do vzdálenosti 2,6 AU – téměř až k trpasličí planetě Ceres.
Podle některých astronomů ale čísla na obrázku nesedí a Tesla tak daleko nedoletí. Ve skutečnosti se dostane jen 1,7 AU od Slunce.
Tesla by se měla k Zemi přiblížit Tesla blíže než 30 milionů km v letech 2043, 2047, 2073, 2076 a 2078). Nejblíže bude v roce 2073 – 615 000 km.
Vloni se Elon Musk pochlubil, že v roce 2018 pošle vesmírné turisty na oblet Měsíce v nové lodi Crew Dragon (která by mohla letět už letos k ISS).
Turisty měla k Měsíci dopravit právě Falcon Heavy. Plány však Musk zrušil. Oblet Měsíce má zajistit až budoucí raketa Big Falcon Rocket (BFR). SpaceX se chce nyní věnovat jejímu vývoji a nesnažit se o certifikaci Falconu Heavy pro lety s lidmi. Pokud by vývoj BFR nabral zpoždění, může firma tyto plány pozměnit a Falcon Heavy dodatečně certifikovat.
Vzkaz pro nálezce
Na plošném spoji v Tesle Roadster je uvedeno: Vyrobeno lidmi na Zemi
Evropská jižní observatoř vydala tiskovou zprávu, podle které jsou planety u TRAPPIST-1 bohaté na vodu. Došlo k průlomu ve výzkumu snad nejslavnějšího planetárního systému mimo Sluneční soustavu? Ano i ne.
Většinu exoplanet nevidíme a slavná sedmička u TRAPPIST-1 není výjimkou. V budoucnu snad budeme moci prozkoumat atmosféry těchto planet a odhadnout, jak by to mohlo vypadat na jejich povrchu. Zatím si alespoň můžeme lámat hlavu nad tím, z čeho se planety skládají. K tomu potřebujeme znát hustotu a pro zjištění hustoty velikost a hmotnost.
Velikost planet u TRAPPIST-1 známe díky pozorování Spitzerova dalekohledu a Keplera s přesností na 5 %.
U hustot byla tato přesnost někde mezi 28 a 95 %. Celé nám to totiž kazila hmotnost, kterou jsme znali hodně nepřesně.
U všech tranzitujících planet známe velikost a můžeme teoreticky změřit hmotnost pomoci měření radiálních rychlostí. Ale jen teoreticky. Planetární drobotina typu TRAPPIST-1 je mimo možnosti současných přístrojů.
TRAPPIST-1, Kredit: ESO/M. Kornmesser
Můžeme však využít unikátní vlastnost systému TRAPPIST-1 a několika dalších, kterým se říká kompaktní. Všechny planety obíhají okolo hvězdy do vzdálenosti 9 milionů kilometrů, takže se vzájemně gravitačně ovlivňují a to se projevuje změnami v časech tranzitů (TTV).
Díky TTV můžeme měřit hmotnosti. V nové studii využili vědci celkem 284 různých tranzitů a nasadili na ně nový genetický algoritmus. Přesnost hustot se jim podařila zlepšit tak, že je nyní známe s přesností 5 až 12 %. To už není vůbec špatné!
TRAPPIST-1: nové parametry (Grimm et al.)
Planeta
Poloměr (Země)
Hmotnost (Země)
Hustota (Země)
Gravitace (g)
b
1.12
1,01
0,73
0,80
c
1.10
1,16
0,88
0,97
d
0.78
0.30
0,62
0,49
e
0.91
0.77
1,02
0,93
f
1.05
0.93
0,82
0,85
g
1.15
1.15
0,76
0,87
h
0.77
0,33
0,72
0,55
Jak je patrné z tabulky, pouze planeta e má hustotu podobnou Zemi. Hustoty výrazně menší než 1 mohou znamenat dvě věci: Některé z planet budou bohaté na těkavé látky – půjde o ledové světy tvořené horninami a ledem. Druhá možností je, že mají velmi hustou atmosféru.
Konkrétně:
TRAPPIST-1c a e: zřejmě mají kamenné jádro.
TRAPPIST-1 b, d, f, g a h: voda tvoří až 5 % hmotnosti planety, což je výrazně více než v případě Země (méně než 0,1 %). Planety mají zřejmě husté atmosféry z těkavých látek, oceány nebo jejich významnou část tvoří led.
TRAPPIST-1d: má nejnižší hmotnost ze všech. Může mít hustou atmosféru, nebo být pokrytá oceánem či ledovou krustou.
TRAPPIST-1e: Je to z hlediska velikosti a hustoty Zemi nejpodobnější planeta v systému. Dle dřívějších pozorování by měla dostávat asi 70 % záření, co dostává Země od Slunce. Rovnovážná teplota by mohla být okolo 250 Kelvinů (zhruba 20 stupňů pod bodem mrazu). Klíčové bude složení atmosféry, které neznáme.
TRAPPIST-1 d, e, f, g a h: je nepravděpodobné, že by měly řídkou atmosféru obohacenou o těžké plyny jako je oxid uhličitý.
Pomohl nový projekt
Tranzity pro měření TTV byly získány dalekohledem TRAPPIST a vznikajícím projektem SPECULOS, což bude soustava čtyř dalekohledů o průměru 1 metru na observatoři Paranal. SPECULOS má stejného provozovatele jako dalekohledy TRAPPIST – belgickou University of Liège.
Vědci získali od září 2015 do března 2017 celkem 107 tranzitů planety b, 72 planety c, 35 planety d, 28 planety e, 19 planety f, 16 planety g a 7 planety h.
Opřít se vědci mohli také o pozorování dalekohledu Spitzer a dalekohledu Kepler.
