Firma Blue Origin zakladatele Amazonu Jeffa Bezose pokračuje ve vývoji systému New Shepard. Opakovatelně použitelná raketa má vynést kapsli s turisty na hranici vesmíru.
Figurína Skywalkera byla posazena do nové kapsle. Vesmírní turisté se v budoucnu mohou těšit na skutečně krásný výhled z oken o velikosti 100×73 cm.
Na tomto videu se můžete podívat, jak bude probíhat let s turisty:
Před pár dny byl oznámen objev osmé planety u Kepler-90. Kolik početných exoplanetárních systémů vlastně známe?
Počet hvězd s více než jednou planetou je větší, než by měl být. Neznamená to, že by si astronomové mysleli, že okolo jiných hvězd nemůže podobně jako okolo Slunce obíhat více planet. Problém je v tom, že současné hlavní metody jsou citlivé na planety, které obíhají blízko svých hvězd.
Velkou část početných planetárních systémů ale tvoří tzv. kompaktní systémy. V poměrně malé vzdálenosti od hvězdy obíhá mnoho planet. V případě Kepler-90 je to 8 planet do vzdálenosti 1 AU. U TRAPPIST-1 dokonce sedm planet do vzdálenosti 0,06 AU!
NASA vydala při příležitosti tiskové konference několik zajímavých grafů. První ukazuje poměrně dominantní přínos Keplera na celkový počet objevených exoplanet.
Nás ale nyní bude zajímat spíše druhý obrázek, který ukazuje počty multiplanetárních systémů s osmi, sedmi, šesti atd. planetami.
Aby to nebylo tak úplně anonymní, níže je i přehled daných systémů. Jak už to tak v exoplanetární branži chodí, naše počty se od obrázku trochu liší. Dobrým příkladem je počet systémů se sedmi planetami. Na obrázku jich je šest, my jich máme sedm.
Je možné, že autorům vypadl HD 34445. U hvězdy byla objevena v roce 2004 jedna planeta a teprve nedávno byl oznámen objev dalších pěti. Planety mají oběžné doby od 49 dní po 15 let. To už rozhodně kompaktní systém není.
Osm planet (1)
Sedm planet (1)
Šest planet (7)
Pět planet (17)
Jak už jsme psali, NASA svolala na čtvrteční večer našeho času tiskovou konferenci, aby oznámila nový objev kosmického dalekohledu Kepler. Hrdinou večera ale byla tentokrát spíše neutronová síť.
Andrew Vanderburg (The University of Texas) a Christopher Shallue z Google se rozhodli, že zkusí na analýzu dat z Keplera použít neuronovou síť.
Jen v rámci první mise pozoroval Kepler čtyři roky na 150 tisíc hvězd a objevil asi 35 tisíc možných tranzitních událostí.
Autoři nejdříve pustili neuronovou síť na již potvrzené objevy, aby se naučila rozlišovat tranzity planet od falešných poplachů. Následně ji nasměrovali na 670 hvězd s již objevenou planetou. Neuronová síť vygenerovala 513 TCE (událostí, které překračují prahovou hodnotu) – tedy skoro jednu na hvězdu. Projít manuálně všechny by bylo příliš náročné, takže vědci vybrali jen ty, které mají největší šanci, že jsou skutečně planetami. Mezi nimi byly i hvězdy Kepler-90 a Kepler-80.
Kepler-90 jsme v poslední době hodně zmiňovali. Se sedmi planetami držela společně s TRAPPIST-1 rekord mezi hvězdami s tranzitujícími planetami. Nyní se na prvním místě osamostatnila.
Neuronová síť objevila exoplanetu Kepler-90 i, která se s oběžnou dobou 14 dní nachází mezi druhou a třetí planetou v systému. Mimochodem, planeta Kepler-90 f byla dříve také objevena trochu netradičně – mozkovou sítí alias veřejností v rámci projektu Planet Hunters.
Mateřská hvězda je o 20 % větší a hmotnější než Slunce. Na povrchu Kepler-90 i, tak rozhodně nebudou podmínky vhodné k životu, rovnovážná teplota bude okolo 700 Kelvinů.
Hvězdu Kepler-90 najdeme ve vzdálenosti 2 545 světelných let od nás v souhvězdí Draka.
| Planeta | Oběžná doba (dny) | Velká poloosa (AU) | Poloměr (Re) |
|---|---|---|---|
| b | 7 | 0,074 | 1,3 |
| c | 8,7 | 0,089 | 1,2 |
| i | 14,4 | 0,2 | 1,3 |
| d | 59,8 | 0,32 | 2,8 |
| e | 91,9 | 0,42 | 2,7 |
| f | 124,9 | 0,48 | 2,9 |
| g | 210 | 0,7 | 8,1 |
| h | 331 | 1,0 | 11,3 |
Dalším objevem je Kepler-80 g s podobnou oběžnou dobou 14 dní. Planeta je jen nepatrně větší než Země (1,13 Země). Jak už název napovídá, také ona je členkou početnějšího planetárního systému.
Šest planet tvoří kompaktní systém. Oběžné doby exoplanet jsou v rezonanci (v poměru celých kladných čísel).
| Planeta | Oběžná doba (dny) | Hmotnost (Mz) | Poloměr (Re) |
|---|---|---|---|
| f | 0,99 | 1,3 | |
| d | 3 | 6,7 | 1,4 |
| e | 4,6 | 4,1 | 1,5 |
| b | 7,1 | 6,9 | 2,4 |
| c | 9,5 | 6,7 | 2,6 |
| g | 14,6 | 1,1 |
Nedávno jsme psali o pozorování čínských astronomů, kteří z Antarktidy pozorovali možný tranzit exoplanety u Proximy Centauri. S podobným objevem nyní přichází další astronomové, kteří využili 30 cm dalekohled na Las Campanas v Chile.
K objevu exoplanety tranzitní metodou potřebujete alespoň tři tranzity. Na základě dvou spočítáte oběžnou dobu a můžete tak předpovědět dobu třetího a ověřovacího tranzitu.
V případě pozorování dalekohledu na Las Campanas máme zatím k dispozici jen jeden možný tranzit.
Nejbližší hvězdu od Slunce pozoroval 30 cm robotický dalekohled po dobu 23 nocí od 17. srpna do 27. září 2016. Každou noc sledoval Proximu Centauri asi 9 hodin.
K možnému tranzitu došlo 25. srpna, kdy jasnost hvězdy poklesla na hodinu o 5 mmag. Pokud před Proximou tranzitovala planeta, měla by mít velikost srovnatelnou se Zemí.
Pokud máte jeden tranzit, nelze přesně určit dobu oběhu. Na druhou stranu ji lze alespoň odhadnout. Doba tranzitu je totiž závislá na vzdálenosti planety.
Možná exoplaneta by mohla mít dobu oběhu 2 a 4 dny. Pro srovnání uveďme, že Proxima b má oběžnou dobu 11 dní.
Pozorovaný signál může samozřejmě souviset s aktivitou hvězdy nebo jinými příčinami.
Pokud se ale přesto jedná o planetu, je zajímavé, že ji zatím nenašly spektrografy měřením radiálních rychlostí. Pokud vezmeme uvažovanou oběžnou dobu (a tedy vzdálenost od Proximy Centauri), měly by spektrografy zachytit cokoliv o hmotnosti nad 0,4 Země. Když k tomu připočteme možný poloměr, musela by mít planeta poměrně nízkou hustotu, aby spektrografům unikla.
Je zřejmé, že Proxima Centauri bude nyní pod velkým dohledem. Hledání tranzitů ještě nedávno vypadalo jako ztráta času. Ale vesmír je někdy hodně nepředvídatelný…
Související:
Astronomové objevili první planetu o velikosti Země v mladé hvězdokupě. Kepler-136b může pomoci rozlousknout záhadu, proč u některých planet s rostoucím věkem klesá hustota.
V rámci mise K2 se Keplerovi dostaly do hledáčku i hvězdokupy. Exoplanet v hvězdokupách známe málo, ale i díky Keplerovi jejich počet postupně roste.
Dalším přírůstkem je planetární systém K2-136. Okolo oranžového trpaslíka obíhají hned tři planety. První má velikosti 0,99 Země. Další dvě jsou už větší z kategorie mini-neptunů (2,9 Země) a super-zemí (1,45 Země).
Planety mají oběžné doby 8, 17 a 25 dní. Na povrchu nejbližší z nich bude rovnovážná teplota 550 Kelvinů, takže nic pro úvahy o životě.
Přesto se jedná o zajímavý kousek. Kepler pozoroval více mladých hvězdokup, ale Hyády v souhvězdí Býka jsou jediné, které jsou relativně blízko od nás (153 světelných let). Na vzdálenosti jako takové až tak moc nezáleží, ale díky ní jsou hvězdy a to včetně K2-136 poměrně jasné a tedy dostupné spektrografům.
HARPS nebo některý z jeho nástupců by mohl změřit hmotnosti planet u K2-136, což bude důležité pro určení hustoty.
Na údaj o hustotě jsme hodně zvědaví. Výhodou exoplanet v hvězdokupách je snadnější odhad věku mateřské hvězdy i planety.
Některé mladé exoplanety jako K2-25b, K2-33b a K2-95b mají větší velikost (tedy nižší hustotu), než jejich starší kolegyně u stejného typu hvězd a se stejnou oběžnou dobou.
Na první pohled se rýsuje jednoduché vysvětlení. Mladá planeta s krátkou oběžnou dobou má krásnou a velkou atmosféru, o kterou ale postupně přijde vlivem záření mateřské hvězdy. S velkou dávkou nadsázky zůstane jen ožehnutý obří balvan – tedy menší a hustější planeta.
Modely ale v tomto případě tak úplně nefungují. Atmosférické ztráty by musely být moc velké. K2-136 nám může s touto záhadou trochu pomoci. Je nejen jasná, ale také poměrně klidná, takže se jedná o vhodný cíl nejen pro spektrografy (zjištění hmotnosti) ale i pro Hubble či JWST (průzkum atmosfér).
Tabbyina hvězda (KIC 8462852) se trochu vytratila z médií, ale to neznamená, že dění okolo nejzáhadnější hvězdy v Galaxii utichlo.
Po objevu podezřelých poklesů jasnosti Keplerem následovaly letos čtyři další, které byly pozorovány už ze Země (Kepler hvězdu od roku 2013 nesleduje). Dostaly názvy Elsie, Celeste, Skara Brae a Angkor.
KIC 8462852 je monitorována a to mimo jiné kampaní, kterou vede objevitelka poklesů Tabetha S. Boyajian a je financována ze sbírky na Kickstarteru.
Na čtyři poklesy jasnosti se můžete podívat na tomto obrázku. K poslednímu došlo v září. Různě barevné body jsou měření z různých dalekohledů.
Objevila se už řada hypotéz, které se snaží vysvětlit záhadné poklesy jasnosti. Kromě zmíněných poklesů je možné, že jasnost hvězdy klesala postupně v průběhu 20. století a takřka jisté, že klesá v průběhu posledních několika let – asi o 6,3 ± 1,4 mmag za rok.
Na stole je nyní nová hypotéza. Vědci vzali pozorování z Hereford Arizona Observatory (HAO) z období od 3. do 17. srpna. Domnívají se, že pozorovaný pokles (Tabetha S. Boyajian ho označuje názvem Skara Brae) jsme už jednou viděli – v datech z Keplera, kde má označení DIP 1540.
Podle autorů studie se jedná o stejný pokles jasnosti a celou situaci okolo Tabbyiny hvězdy má vysvětlit hnědý trpaslík s obří soustavou prstenců a nejspíše také měsíců. Oběžná doba hnědého trpaslíka má být 1601 dní. Pokles jasnosti podobný tomu srpnovému a DIP 1540 má nastat znovu 27. prosince 2021.
Do jejich hypotézy má zapadat i zjasnění hvězdy, ke kterému došlo v posledních týdnech.
Tip: na této stránce se můžete podívat na pěkné simulace různých situací
Zdroje:
Jak už jsme uveřejnili na sociálních sítích, NASA svolala na čtvrtek 14. prosince tiskovou konferenci kvůli novému objevu Keplera. Zatímco obvykle téma tají, nyní tomu tak není. Víme, že půjde o objev exoplanet pomoci umělé inteligence.
Obecným problémem dnešní astronomie je, že všemožné astronomické přístroje chrlí až příliš mnoho dat. Jejich analýzou můžete učinit objev, i když jste sami nic nového nepozorovali. U exoplanet to platí dvojnásob.
Kepler funguje už téměř 9 let. Každých třicet minut změří jasnost desítek tisíc hvězd. K jejich analýze se používají algoritmy, ale těm některé tranzity uniknou.
Proto jsou cenné projekty jako Planet Hunters (hlavní mise) nebo Exoplanet Explorers (mise K2), kde data neprohledává počítač ale mozek (rozuměj veřejnost).
Mozky zafungovaly, tak proč nezapojit ty virtuální? Na tiskové konferenci bude mimo jiné autor nové studie Andrew Vanderburg (The University of Texas) a také Christopher Shallue z Google.
Vanderburg se svými kolegy použil neuronové sítě, aby prozkoumal data z Keplera. O projektu nedávno mluvil na Sagan/Michelson Fellows Symposium. Vědecký článek ještě nevyšel, mohlo se něco změnit a také si musíme počkat na podrobnosti. Tento článek proto berte s rezervou a jako úvod do problematiky, která spatří světlo světa ve čtvrtek.
Kepler objevil nějakých 5000 kandidátů a 2500 potvrzených exoplanet. Může se zdát, že nemá smysl investovat významné zdroje do snahy vymáčknout z dat objev dalších pár planet. Zejména v případě první mise navíc planety od Keplera nejsou moc vhodné k dalšímu výzkumu (jsou moc daleko – tedy u méně jasných hvězd).
Smysl to však má. Jednak se na velkém objemu dat mohou vědci naučit nové způsoby analýz. V případě mise K2 přece jen některé planety mohou být vhodné k dalšímu průzkumu (třeba K2-18) a především jde o statistické analýzy. Data z Keplera nám měla primárně odhalit, jak to s exoplanetami vlastně je. Jsou planety u hvězd běžné? Jak moc? Jaké planety se u hvězd vyskytují nejčastěji?
Na tyto otázky Kepler alespoň z části odpověděl. Tyto odpovědi ale mohou být vždy přesnější!
Vanderburg a jeho kolegové využili hluboké neuronové sítě a dosáhli opravdu dobrých výsledků. Ukázali, že podobný postup funguje.
Díky využití neuronové sítě se jim povedlo snížit práh detekce. I slabší signály tak mohly být považovány za planetární kandidáty. Samozřejmě se tím zvýšil počet falešných poplachů. A tady právě nastupuje krása neutronové sítě, která se dokáže učit! Situaci tak vědci dostali pod kontrolu a efektivně rozlišili skutečné signály způsobené tranzitem exoplanety od falešných poplachů. Podařilo se jim udržet vysokou spolehlivost.
Neuronové sítě odhalily nové kandidáty v multiplanetárních systémech (u hvězd, které již hostí známou exoplanetu). Celkem analyzovali 275 kandidátů a 147 potvrzených exoplanet z K2. Kromě dat z Keplera využili také spektra z Whipple Observatory.
V červnu letošního roku jsme psali o analýze kandidátů od Keplera, která ukazuje poměrně jednoznačnou mezeru v distribuci exoplanet podle velikosti. Ve vesmíru je hodně planet o velikosti 1,3 Země a 2,4 Země. V intervalu 1,5 a 2,0 poloměrů Země ale počet planet na 100 hvězd klesá. Je dobré zmínit, že se jedná o planety s dobou oběhu kratší než 100 dní.
Neuronová síť analyzovala stejnou distribuci planet ale využila data z mise K2. Výsledek? Mezera tam je a je to vůbec první odhalení této mezery v datech K2.
V případě potvrzených planet není mezera tak dobře patrná, jako když vezeme kandidáty. V případě kandidátů roste jejich počet na 8 planet na 100 hvězd u planet o velikosti asi 1,5 Země a následně klesá až na něco málo přes 3 planety na 100 hvězd u větších poloměrů. Nad 2,0 Země opět výskyt planet roste.
Ve čtvrtek večer buďte na příjmu!
Ryan Cloutier (University of Toronto) a jeho kolegové se podívali na zoubek zajímavému planetárnímu systému K-18.
Okolo červeného trpaslíka obíhají dvě planety. Jedna bude příliš horká, ale ta druhá na tom může být s podmínkami k životu výrazně lépe, i když druhá Země to rozhodně nebude.
K2-18 je velmi významným objevem a to z několika důvodů. Pojďme se na ně postupně podívat.
Exoplanetu K2-18b objevil kosmický dalekohled Kepler v létě 2014. Obíhá okolo červeného trpaslíka, který se nachází 111 světelných let od nás v souhvězdí Lva. Oběžná doba planety K2-18b je 33 dní.
Díky Keplerovi měli vědci údaje o velikosti planety, která bude asi 2,2krát větší než Země. Tohle bohužel nevypadá úplně na planetu zemského typu. K podrobnějším diskusím o složení to však chtělo také údaj o hmotnosti.
Mezi dubnem 2015 a květnem 2017 se na hvězdu podíval spektrograf HARPS. Vědci získali 75 měření radiálních rychlostí a odhadli hmotnost na 8,0 ± 1,9 Země a hustotu 3,7 ± 0,9 g/cm3.
Velká nejistota hmotnosti diskuse o složení planety trochu komplikuje. Může se jednat o velkou kamennou planetu s významnou atmosférou nebo o vodní svět, kde voda tvoří více než 50 % hmotnosti hmotnosti planety. Rovnovážná teplota se odhaduje na 235 Kelvinů.
K2-18b je minimálně dočasně hodně vysoko na seznamu potenciálních cílů pro dalekohled Jamese Webba (JWST). Existují k tomu dva důvody.
Za prvé je K2-18 druhým nejjasnějším červeným trpaslíkem s tranzitující potenciálně obyvatelnou planetou. Jasnost hvězdy a přítomnost planety, která tranzituje, jsou důležité podmínky pro průzkum atmosféry prostřednictvím transmisní spektroskopie (světlo hvězdy projde atmosférou planety a ta zanechá ve spektru svůj otisk).
Druhým důvodem je, že K2-18 má podobnou hmotnost jako jiná potenciálně obyvatelná planeta LHS 1140b (6,6 Země), která je ale o dost menší – má poloměr jen 1,4 Země. Obě planety obíhají okolo jasných červených trpaslíků a obě dostávají podobné množství záření. Porovnáním obou planet můžeme získat naprosto klíčové informace o vývoji a ztrátě atmosfér planet u červených trpaslíků.
Při získávání spekter se vědcům navíc podařilo odhalit další planetu v systému. K2-18c má hmotnost 7,6 Země a obíhá blíže než její kolegyně – konkrétně s periodou 9 dní.
Planeta Keplerovi unikla a není divu. Netranzituje, takže ji Kepler nevidí. To nutně znamená, že dráhy obou planet jsou vůči sobě skloněny a to minimálně o 1,4 stupňů.
Související
LHS 1140b: Historický objev potenciálně obyvatelné exoplanety
V neděli budete vyfotografováni. Odpor je zbytečný. Legendární kosmický dalekohled Kepler nás vyfotí ze vzdálenosti 154,88 milionů km. Věnujte mu krátkou vzpomínku. Slavný kosmický dalekohled, který výrazně změnil naše znalosti o planetách u cizích hvězd, se tímto pomalu loučí.
Kepler se vydal do vesmíru v březnu 2009, aby hledal planety u cizích hvězd tranzitní metodou. Prakticky nepřetržitě pozoroval rozsáhlou část oblohy zhruba tam, kde se nachází tzv. letní trojúhelník (zejména souhvězdí Lyry). Postupně ale přišel o dva ze čtyř setrvačníků, které udržují jeho orientaci v prostoru. Setrvačník číslo 2 se odporoučel v červenci 2012, další s číslem 4 pak v květnu 2013. Mise Keplera tím skončila. Ale v roce 2014 vstal z popela.
V NASA a firmě Ball Aerospace dali hlavy dohromady a vymysleli elegantní řešení. Sluneční záření dokáže pohánět tzv. solární plachetnice. Kepler žádnou plachtu nemá, ale tlak slunečního záření a motory mu pomohly nahradit chybějící setrvačník.
Keplerovi ale dochází palivo. Optimistický odhad sice říkal, že by mohl vydržet do poloviny příštího roku, ale realita bude jiná. Před sebou už má poslední týdny.
Na začátku roku 2014 začala mise K2. Oproti první misi se musí Kepler každých 80 dní pootočit. I nadále hledal a hledá exoplanety, ale jeho repertoár se výrazně rozšířil – mimo jiné třeba na výzkum asteroidů.
Ve čtvrtek 7. prosince začala už 16. pozorovací kampaň a hned z jejího kraje se do zorného pole dalekohledu dostane Země.
Astronomové James Davenport a Erin Ryan podali už vloni NASA návrh, aby se Kepler na Zemi podíval a data byla hned odeslána na modrou planetu.
Ke kampani byla spuštěna i speciální stránka waveatkepler.space. Praha tam sice chybí, ale můžete najít Berlín nebo Katovice. V konečném důsledku je to jedno. Snímek bude pořízen v neděli 10. prosince mezi 22:38 a 23:08 našeho času (expozice 30 minut). V té době ale bude Kepler asi 15 až 20 stupňů pod západním obzorem.
Kepler obíhá okolo Slunce, ale s trochu delší periodou než Země. Kvůli tomu se od nás vzdaluje. V polovině září překonal metu 1 AU a nyní je už téměř 155 milionů km od nás.
Změny jasnosti Země chtějí vědci využít k přípravě na budoucí výzkum exoplanet. Změny jasnosti během rotace exoplanety mohou rozlišit kontinenty od oceánů apod.
Smrt se nevyhýbá ani hvězdám. Každá z nich dříve či později nějak skončí. Většina hvězd se stane bílými trpaslíky a to včetně našeho Slunce. To jsou také důvody, proč nás tyto objekty hodně zajímají.
Bílý trpaslík je objekt o velikosti Země ale hmotnosti srovnatelné se Sluncem. Jedná se fakticky o obnažené a pomalu chladnoucí jádro bývalé hvězdy. Vzhledem k tomu, že bílý trpaslík vyzařuje záření (a z astrobiologického hlediska celkem pěkné), tak existují i teoretická cvičení, která si pohrávají s otázkou obyvatelné oblasti okolo bílých trpaslíků.
Fázi bílého trpaslíka předchází fáze rudého obra a to není zrovna období, kdybyste chtěli být planetou ve vnitřních částech systému. Mohly některé planety přežít? Možná ano a mohly migrovat směrem k hvězdě. Nebo možná mohli vzniknout až po fázi rudého obra!
Bílý trpaslík sice pomalu chladne, ale 3 až 4 miliardy let okolo něj mohou být podmínky vhodné k životu. Pro bílé trpaslíky o hmotnosti 0,4 až 0,9 Slunce a teplotě nižší než 10 000 K by se obyvatelná oblast nacházela ve vzdálenosti 0,005 až 0,2 AU.
Nevíme, co se děje v planetárních systémech mezi hlavní posloupností (kdy je na tom hvězda podobně jako Slunce) a bílým trpaslíkem. Nuda to ale rozhodně nebude! Asi 25 až 50 % bílých trpaslíků je špinavých. V jejich atmosférách se nachází prvky, které tam nemají být. Podle teorie se jedná o trosky, které do atmosféry trpaslíka dopadly… trosky asteroidů a možná i planet. Okolo necelých 5 % bílých trpaslíků byly dokonce objeveny disky trosek.
Jak už jsme psali v úvodu, bílý trpaslík je na kosmická měřítka skutečným trpaslíkem. Jeho velikost je podobná Zemi, takže případný tranzit planety o velikosti Země způsobí pokles jasnosti, který je 104krát hlubší, než tranzit stejné planety před hvězdou podobnou Slunci.
Exoplanety u bílých trpaslíků se hledají už hodně dlouho. Dokonce se do toho koordinovaně pustili i amatéři, ale zatím nic.
Nyní vyšla studie, která se snažila omezit výskyt planet u bílých trpaslíků na základě dat z mise K2 dalekohledu Kepler.
Během třinácti pozorovacích kampaní se Keplerovi dostalo do hledáčku 1148 bílých trpaslíků. Na první pohled je to slušný vzorek, ale ve skutečnosti je hodně malý. Tranzitní fotometrie je hodně nenažraná metoda. Pravděpodobnost, že bude planeta tranzizovat, je poměrně malá, takže cílových hvězd potřebujete desítky tisíc a ne stovky.
Data z K2 stačí na hrubé odvození závěrů pro planety s oběžnou dobou kratší než 10 dnů. Pravděpodobnost detekce s rostoucí vzdáleností od trpaslíka rychle klesá. Kepler má také dobrou šanci najít objekty menší než 1,5 Země a dokonce i o velikosti 0,125 Země. V případě větších objektů u bílých trpaslíků už můžeme pracovat i s daty ze Země.
Komplikací pro studii byla také jasnost bílých trpaslíků, která není velká – v průměru kolem 18 mag.
Výsledky:
Jedná se samozřejmě o horní limity. Musíme si počkat na další pozorování pozemských i kosmických projektů, abychom se o výskytu planet u bílých trpaslíků dozvěděli více.
Související článek:
Kamenožrout WD 1145+017: u bílého trpaslíka se děje něco velkého
Zdroj: The occurrence of planets and other substellar bodies around white dwarfs using K2
Mezinárodní kosmická stanice se stavěla mnoho let. Klíčové byly při stavbě mise raketoplánů. Podívejte se na animaci, která byla vytvořena ze stavebnice LEGO.
Lego recreation of the ISShttps://t.co/eS0ytNKG8o pic.twitter.com/5NXbW6c1m1
— Jorge Barata (@neuralhacker) 4. prosince 2017
Je to více než pět let, co byl oznámen objev exoplanety u Alfa Centauri B. Později ale byla její existence zpochybněna, což je škoda, protože bychom tak měli v jednom hvězdném systému hned dvě exoplanety u dvou různých hvězd. Další obíhá okolo Proximy Centauri.
Pokud existuje, mohla by Alfa Centauri B b obíhat okolo svého slunce s periodou 3,2 dní. Hmotnost planety by měla být minimálně 1,1 Země.
Astronom Gregory Laughlin uveřejnil na Twitteru pěkný obrázek toho, jak by vypadal západ slunce, pokud bychom byli v kůži Alfa Centauri B b.
Na obloze bychom viděli hned dvě slunce. Naše mateřská hvězda by se nacházela ve vzdálenosti 25krát menší, než je Země od Slunce. Alfa Centauri B ale také vyzařuje asi polovinu záření.
Někde zhruba jako je Saturn až Neptun ve Sluneční soustavě, by se ještě nacházelo naše druhé Slunce – Alfa Centauri A, která zase vyzařuje více záření než naše Slunce. Vzdálenost obou hvězd se mění, takže by se měnila i úhlová velikost druhého Slunce na obloze. To by bylo lepší než super Měsíc, nemyslíte?
sunset on Alpha Cen Bb pic.twitter.com/hOKra4V8ZO
— oklo.org (@greg_laughlin_) December 3, 2017
V průběhu roku 2018 se do vesmíru vydá družice TESS, která bude hledat exoplanety tranzitní metodou. Cílem jsou jasnější hvězdy po celé obloze.
Družice TESS se chystá na svůj start. Už je téměř hotová, proběhly testy vyklápění solárních panelů a také vibrací. Inženýři, kteří dávají družici dohromady, už dostali i poslední komponentu – Ka-vysílač.
O příjem signálu a dat z družice se samozřejmě postará síť radioteleskopů DSN se sídly ve Španělsku, Austrálii a USA. TESS se může pochlubit nejrychlejší linkou ze všech družic a sond ve vesmíru. Data potečou rychlostí 125 Mbit/s.
Na internetu je stále jako termín startu uveden březen příštího roku. Reálně však TESS odstartuje až na začátku léta.
Zpoždění je nejen v oblasti příprav ale zejména v harmonogramu startů rakety Falcon 9 od SpaceX. TESS se vydá na dráhu, jejíž oběžná doba je v rezonanci 2:1 s oběžnou dobou Měsíce.
Another picture of @NASA_TESS during vibration testing @OrbitalATK pic.twitter.com/770F6ZZGJo
— NASA_TESS (@NASA_TESS) November 17, 2017
The final @NASA_TESS flight component is delivered! The Ka-Transmitter from @spacemicro will transmit TESS #exoplanet data back to Earth. pic.twitter.com/LFRQzKaddB
— NASA_TESS (@NASA_TESS) November 2, 2017
Naše Slunce se v budoucnu zvětší svůj objem, stane se rudým obrem a následně odhodí svou plynnou obálku – zůstane jen bílý trpaslík.
Studování evoluce hvězd podobných Slunci je tedy velmi důležité pro pochopení naší vlastní budoucnosti. Může se to však hodit také k něčemu jinému.
Už první objevy horkých jupiterů ukázaly, že planety s teplotou nad 1000 K mají tendenci se nafukovat – jejich velikost je větší, než předpovídají modely. Vědci se stále snaží přijít na kloub přesnému mechanismu, který za zvětšením planety stojí. Za nafouknutými planetami může být záření mateřské hvězdy nebo mohou příčiny ležet v samotném vzniku planety a pomalejším ochlazování po zformování planety.
Studium horkých jupiterů u rudých obrů je velmi výhodné. Tyto planety nyní dostávají více záření, než dostávaly v minulosti.
Samuel Grunblatt a jeho kolegové se podívali na dvě velmi podobné exoplanety, které objevil Kepler v rámci mise K2. Obě obíhají okolo rudých obrů s periodou asi 9 dní, oba jsou asi o třetinu větší než Jupiter, ale jejich hmotnost je poloviční ve srovnání s Jupiterem.
Exoplaneta EPIC228754001.01 je novým objevem, u K2-97b došlo k upřesnění parametrů.
V případě obou exoplanet se ukazuje, že záření hvězdy a následné „vytápění“ vnitřních částí planety je skutečně hlavním důvodem pro nafouknutí pozorovaných horkých jupiterů.
Současné poloměry obou planet odpovídají množství záření, které dnes dostávají, ale nezapomeňme, že v době, kdy mateřská hvězda nebyla rudým obrem, byly dávky záření menší.
Bude potřeba prozkoumat další planety, abychom mechanismy nafukování exoplanet pochopili více. Účinnost vytápění se může lišit v závislosti na složení planety apod.
Zdroje:
Technika jde kupředu, do vesmíru se chystá dalekohled Jamese Webba a astronomové už sní o dalších a větších přístrojích. To si žádá i vymyslet nové způsoby, jak o exoplanetách zjistit další informace. Jednou z hodně atraktivních možností jsou PPO (planet-planet occultations).
Astronomové už 18 let pozorují tranzity exoplanet, které nám poskytují nebo mohou poskytnout řadu informací. Nejen o oběžné dráze exoplanety a její velikosti, ale dokonce o prstencích planety, měsíci planety a hmotnosti.
Během tranzitu zakrývá planeta část kotoučku své mateřské hvězdy. Nemůže ale planeta podobným způsobem zakrýt jinou planetu v systému? Může! Právě to jsou PPO.
Dalekohled Kepler objevil řadu početných planetárních systémů se třemi, čtyřmi i více planetami.
Spitzer a pozemský TRAPPIST pak objevili slavný TRAPPIST-1, kde okolo hvězdy obíhá dokonce sedm planet a to velmi blízko od sebe i od hvězdy. Všechny planety tranzitují, což znamená, že všechny budou obíhat plus mínus v jedné rovině. V případě TRAPPIST-1 to bude skutečně jako podle pravítka (nebo úhloměru?). Rozdíly jsou asi v rámci 0,3 stupně!
Pokud byste měli slušné vybavení a mohli hvězdu pozorovat nepřetržitě, pozorovali byste nějaký tranzit v 6 % času. Dokonce dochází i k několika tranzitům současně – dvojitý tranzit konec konců pozoroval i Hubblův dalekohled.
Podobný systém je pro PPO jako dělaný. Podle nové studie dochází k zákrytu exoplanety exoplanetu v systém TRAPPIST-1 v průměru 1,4krát denně!
Samozřejmě k zákrytům nemusí dojít zrovna v okamžiku, kdy obě planety přechází před hvězdou. Můžeme pozorovat i zákryty mimo kotouč hvězdy. Nezapomeňme, že planeta přinejmenším odráží hvězdo své hvězdy. Během zákrytu je tepelné záření nebo odrážené záření jedné planety zakryto jinou planetou, což lze pozorovat. Pochopitelně to nebude jednoduché. Vždyť dané planet nevidíme!
V nové studii autoři vypočítali, že dalekohled Jamese Webba dokáže pozorovat asi 10 až 20 zákrytů planet TRAPPIST-1 b a TRAPPIST-1 c ročně.
V budoucnu bychom mohli podobné zákryty pozorovat také v dalších systémech a to třeba prostřednictvím zvažovaného dalekohledu Origins Space Telescope (OST). Zatímco dalekohled Jamese Webba má mít průměr zrcadla 6,5 m, OST až 15 metrů.
Již dnes vědci dokáží (a u TRAPPIST-1 se to dělalo) určit z fotometrie údaje o hmotnosti. Pokles jasnosti hvězdy během tranzitu sice závisí na velikosti a nikoliv hmotnosti planety, ale pokud okolo hvězdy obíhá více planet, tak se gravitačně ovlivňují a dochází ke změnám v časech tranzitů (TTV). Z toho lze odhadnout hmotnosti planet. PPO mohou tyto údaje výrazně upřesnit a poskytnout nám také údaje o oběžných drahách planet – výstřednosti či délce vzestupného uzlu.
Ale je zde ještě zajímavější možnost. Vědci zákrytů využívají už dnes. Týká se to doby, kdy planeta zmizí za hvězdou. V tu chvíli k nám přichází jen záření ze samotné hvězdy. Naopak před a po zákrytu pozorujeme nejen záření hvězdy, ale také záření, které odráží planeta. Konkrétně můžeme zkoumat emise z denní strany planety.
K PPO ale může docházet v různých okamžicích a při různých fázích planety – kotouček planety může být zakrytý v době, kdy bychom planetu viděli podobně jako Měsíc v první či poslední čtvrti. Díky kombinaci pozorování PPO můžeme získat informace o celém povrchu planety a sestavit velmi hrubé povrchové mapy v různých vlnových délkách! To už ale bude úkol pro nástupce dalekohledu Jamese Webba.
Už výše a v mnoha jiných článcích jsme naznačili, že kosmické dalekohledy dnes dokáží pozorovat fáze exoplanet. Zjistit teplotní kontrast mezi denní a noční stranou by pro JWST mohlo být jednodušší prostřednictvím PPO. Nabízí to několik výhod a to mimo jiné také v oblasti úspory času – zákryty exoplanet trvají poměrně krátkou dobu. Čas je hodně důležitý, protože na JWST bude chtít samozřejmě pozorovat každý.
Související článek
TRAPPIST-1: Na výzkumu atmosfér tří obyvatelných exoplanet se JWST zapotí
Zdroj: Planet-Planet Occultations in TRAPPIST-1 and Other Exoplanet Systems
Kdyby se to potvrdilo, byl by to jeden z největších objevů v historii výzkumu exoplanet. Možná i ten největší. Čínští astronomové možná objevili tranzity Proximy b.
Hned v úvodu je potřeba říci, že objev je nutné potvrdit a skepse je na místě.
Když byla vloni Proxima b objevena, uvádělo se, že pravděpodobnost tranzitu je asi 1,5 %. Pokud by skutečně tranzitovala, způsobí pokles jasnosti Proximy Centauri zhruba o 0,5 %.
Tranzity hledal David Kipping, který využil malou kanadskou družici MOST. Našel sice možný signál, ale podle závěrů se jednalo spíše o šum.
Nyní svitla nová naděje. Na Proximu Centauri se podíval tým čínských astronomů a to dalekohledem Bright Star Survey Telescope na stanici Čung-šan v Antarktidě.
Dne 8. září 2016 bylo zachyceno něco, co vypadá jako tranzit Proximy b. Čas tranzitu odpovídá době, kdy by planeta měla podle údajů z měření radiálních rychlostí tranzitovat.
Komplikací je samozřejmě nejen předpokládaná malá velikost planety (odhaduje se na 1,2 až 1,3 Země) ale také aktivita Proximy Centauri. Čínští vědci skutečně mohli pozorovat něco, co vypadá jako tranzit, ale ve skutečnosti je to pouhý šum.
Autoři studie jdou už trochu dál (možná až moc) a zmiňují Kippingovo pozorování. Podle nich došlo k tehdejšímu možnému tranzitu (který ale sám Kipping vidí dost pesimisticky) o 138 minut později, než předpovídala efemerida. Pokud by oba tranzity byly skutečné, pak by podle nich mohly být za zpožděním změny v časech tranzitů (TTV) – laicky řečeno by za nepravidelnostmi v tranzitech byla přítomnost další planety, která Proximu b gravitačně ovlivňuje.
Does Proxima b transit? Well maybe. Big news if confirmed. https://t.co/jCSoKuA0RG pic.twitter.com/Ne69O5wQcC
— WASP planets (@WASPplanets) November 21, 2017
Nejnovější měření radiálních rychlostí sice naznačují existenci další planety, ale výše zmíněné tvrzení je už hodně kontroverzní.
Vědci chtějí Proximu Centauri dál pozorovat. Vzhledem k možné existenci TTV doporučuji kontinuální pozorování s velkou kadencí, které by mělo začít den před a den po očekávaném tranzitu.
Současně doporučují pozorovat v infračervené části spektra, kde je šum Proximy Centauri menší.
Pokud by Proxima b tranzitovala, byl by to skutečně obrovský objev. Mohli bychom odhadnout její velikost a tedy i hustotu a rovněž podrobněji prozkoumat její atmosféru.
Velké objevy si ale žádají velké důkazy.
Související článek
Sexy systém u nejbližší hvězdy: Proxima Centauri má asi více planet
Astronomové objevili řadu pekelných světů. Nemyslíme teď horké jupitery ale spíše planety o velikosti Země a o něco větší, které obíhají okolo svých sluncí extrémně blízko. Tak blízko, že okolo své hvězdy oběhnou za méně než jeden den.
Jedním z již starších příkladů je 55 Cnc e. Jedná se o jednu z pěti planet v systému 55 Cnc, který byl dlouho nejpočetnějším exoplanetárním systémem. Na rozdíl od mnoha Keplerových objevů se nejedná o kompaktní systém. Planety mají oběžné doby od 0,7 do 4867 dní.
Všechny planety byly objeveny měřením radiálních rychlostí, ale u 55 Cnc e se v roce 2011 podařilo detekovat také tranzity, což umožnilo podrobnější průzkum planety.
55 Cnc e oběhne svou hvězdu za něco málo přes 17 hodin. Vzdálenost od hvězdy je jen 233 tisíc kilometrů, přičemž mateřská hvězda je podobná Slunci. Planeta je 8krát hmotnější a 2krát větší než Země.
Povrch planety dostává opravdu extrémní dávky záření. Na základě pozorování Spitzerova dalekohledu a modelů astronomové předpokládali, že na povrchu planety budou obří jezera lávy, která odráží záření hvězdy a přispívají i k vyšší pozorovatelné teplotě planety. Láva velmi pomalu proudí na noční stranu a dochází tak k distribuci tepla.
Isabel Angelo a Renyu Hu ale nyní přišli s novým modelem, který pracuje z pozorováními dalekohledu Spitzer z léta 2013. Podle nich to na povrchu 55 Cnc e vypadá trochu jinak.
Planetu samozřejmě nevidíme, ale představme si, jak obíhá okolo hvězdy. Nejen, že před hvězdou tranzituje, ale také nám občas zmizí za hvězdou. Před a po tomto zákrytu pozorujeme denní stranu planety. Jakmile planeta zmizí, mělo by dojít k poklesu záření, které k nám vychází – v tu chvíli pozorujeme jen přímé záření hvězdy a nikoliv záření hvězdy a záření odražené planetou. Následně se planeta zase objeví a její kotouček začne dorůstat stejně, jako je tomu u fází Měsíce. Tranzit pak můžeme považovat fakticky za nov. Jasnost hvězdy klesá vlivem tranzitu planety a ta nám ukazuje noční stranu. Z pozorování těchto fází mohou astronomové zjistit spoustu informací.
Pokud planeta nemá atmosféru, budou teplotní rozdíly mezi noční a denní stranou extrémní, protože planeta má vázanou rotaci. V případě, že planeta má atmosféru, dochází k distribuci tepla a rozdíly budou menší. V případě 55 Cnc e bude teplota na denní straně zhruba 2500 K (2300 °C) a na noční 1600 K (1400 °C). Jedná se o dosti velký rozdíl, ale ne zase tak velký, jaký bychom čekali.
Podle autorů studie má 55 Cnc e atmosféru (cca 1,4 barů). Složení atmosféry můžeme jen odhadovat. Na základě pozorování víme, že v ní určitě nebude dominovat vodní pára a oxid uhličitý.
Dalším scénářem může být situace, kdy atmosféru tvoří prvky odpařující se z atmosféry. Podobná atmosféra například z kyslíku, hořčíku či železa by nedokázala distribuovat teplo na noční stranu. Podle vědců je nejpravděpodobnějším scénářem velmi silná atmosféra s dominancí oxidu uhelnatého nebo dusíku. Pokud by v atmosféře planety převažoval dusík, musela by obsahovat také menší množství vodní páry (0,2 %) nebo oxidu uhličitého (2 %), aby dosáhla zmíněných 1,4 barů.
K ověření této hypotézy bude potřeba dalších pozorování exoplanety. Pokud by se existence atmosféry potvrdila, byl by to převratný objev. Dosud se předpokládalo, že podobné pekelné světy o atmosféru dávno přišly.
Zdroje: JPL, A Case for an Atmosphere on Super-Earth 55 Cancri e
