Už více než půl století se lidstvo pokouší o navázání komunikace s mimozemskými civilizacemi. Dalekému vesmíru nejen nasloucháme, ale zprávy do vesmíru také vysíláme – od fundovaných vědeckých poselství, přes písně od Beatles až po reklamu na brambůrky.

Asi nejslavnější zprávou je ta z Areciba z roku 1974. Při příležitosti výročí byl vyslán další vzkaz. Arecibo a Portoriko se momentálně vzpamatovávají z hurikánu, takže slavný radioteleskop tentokrát mlčel. Zprávu odeslal mezi 16. až 18. říjnem 32 m radioteleskop EISCAT v norském Tromsø.

Cílem zprávy je Luytenova hvězda (GJ 273), která se nachází ve vzdálenosti 12 světelných let. Konkrétně má být cílem jedna ze dvou jejich planet – GJ 273 b, která je potenciálně obyvatelná. Pokud na planetě GJ 273 b někdo je a zprávu zachytí, mohla by odpověď dorazit za 24 let.

Kampaň se jmenovala Sónar Calling GJ273b. Za nápadem totiž stojí organizátoři katalánského hudebního festivalu Sónar, Institut pro kosmické studie v Katalánsku a organizace METI International.

Zpráva mimo jiné obsahovala 33 hudebních skladeb o délce 10 vteřin – přispěli například Holly Herndon či francouzský skladatel Jean-Michel Jarre.

V souhvězdí Malého psa objevili druhou nejbližší obyvatelnou planetu!

Zdroj: geekwire.com

Česká astronomka Tereza Klocová z Astronomického ústavu AV a její kolegové z univerzity v Hamburku pozorovali velkou erupci u hvězdy HD 189733 a to právě v okamžiku, kdy před hvězdou přecházela planeta.

Celý článek najdete na VTM.cz

Spektrograf HARPS našel další potenciálně obyvatelnou planetu. Ross 128 b patří mezi nejbližší exoplanety a především mezi nejbližší exoplanety podobné svými proporcemi Zemi.

Mateřskou hvězdou je červený trpaslík Ross 128, který se nachází asi 11 světelných let od nás směrem v souhvězdí Panny. Spektrograf HARPS získal mezi červnem 2005 a dubnem 2016 celkem 157 spekter. Na jejich základě se podařilo objevit exoplanetu Ross 128 b, která má hmotnost nejméně 1,35 Země a okolo hvězdy oběhne jednou za 9,9 dní.

Podobná Proximě b?

Ross 128 b má podobnou (minimální) hmotnost jako Proxima b a obě obíhají okolo červených trpaslíků. Tím ale podobnost končí. Zatímco Proxima b dostává od své hvězdy asi 65 % záření, co Země od Slunce, tak v případě Ross 128 b to je naopak 135 %.

Diskuse o obyvatelnosti jsou samozřejmě tradičně složité. Nevíme nic o atmosféře planety. Pokud jde o rovnovážnou teplotu, ta závisí nejen na zářivosti hvězdy ale také albedu planety – tedy kolik záření planeta odráží. Pokud by bylo podobné Zemi, byla by teplota asi 270 Kelvinů. Pokud by bylo spíše podobné Venuši, tak by byla teplota okolo 213 Kelvinů. Vezmeme-li v úvahu první scénář, byla by na povrchu teplota někde okolo 40, 50 stupňů Celsia a to bez vlivu atmosféry. Jinými slovy – planeta v lepším případě leží někde poblíž vnitřního okraje obyvatelné oblasti.

Rovnovážná teplota pro různé albeda

• 10 % (odráží záření): 294 K
• 36,7 %: 269 K
• 75 %: 213 K

Na druhou stranu je Ross 128 trochu jinou hvězdou, než jsme zvyklí. Je to hodně klidný červený trpaslík s poměrně pomalou dobou rotace (100+ dní) a rozumným magnetickým polem. Planeta tak nedostává takové spršky ultrafialového záření jako třeba planety u TRAPPIST-1. Atmosféra planety mohla přežít bez úhony a totéž platí o případné vodě na povrchu.

Kepler v akci

Co vám už tisková zpráva ESO neřekne, je, že hvězdu pozoroval kosmický dalekohled Kepler. V rámci hned první kampaně v roce 2014 byla hvězda po 80 dní v hledáčku slavného lovce exoplanet.

Pokud by Ross 128b tranzitovala, pak by ji Kepler patrně našel. Bohužel se tak nestalo. Data z Keplera alespoň pomohla upřesnit dobu rotace hvězdy, která bude okolo 120 dní. Vědcům se velmi přesná fotometrická data hodila, i když během 80 dní Kepler nepokryl jednu celou otočku hvězdy.

Absence tranzitů planety znemožňuje určit velikost planety (takže až budete číst, že je o něco větší než Země, tak to není pravda, nevíme), ale také podrobnější průzkum její atmosféry v dohledné době.

Jeden z nejbližších systémů

Ross 128 je teoreticky 13. nejbližším hvězdným systémem. Ross 128 b pak patří mezi nejbližší exoplanety a to za Proximou b (možná i Alfou Centauri B b), Lalande 21185 b a Epsilon Eridani b (pokud existuje).

Hvězda Ross 128

• Hmotnost: 0,16 Slunce
• Poloměr: 0,19 Slunce
• Zářivost: 0,362 % Slunce
• Teplota: 3200 K
• Objev (poprvé katalogizováno): 1926, Frank Elmore Ross

Exoplaneta Ross 128 b

• Hmotnost: 1,35 Země (nejméně)
• Oběžná doba: 9,86 dní
• Velká poloosa: 0,049 AU

Zdroj: ESO, A temperate exo-Earth around a quiet M dwarf at 3.4 parsecs

Jednou ze skupin exoplanet, kterou jsme odhalili díky Keplerovi, je USP. Pod touto zkratkou se ukrývá termín ultra-short-period planets nebo-li planety s ultra krátkou oběžnou dobou.

Obvykle se tím myslí planety o poloměru 0,6 až 2 Zemí (většina jsou ale o něco větší než Země) a oběžnou dobou kratší než jeden pozemský den.

Do sbírky nově přibyla EPIC 246393474 b. Jedná se o UPS s nejkratší oběžnou dobou a současně známou hmotností.

Rok na povrchu trvá 6,7 hodin

Planeta má poloměr 1,5 Země a hmotnosti 5,3 Zemí, což znamená, že její hustota bude asi 8000 kg/m³. EPIC 246393474 b se skládá z horin a železa, přičemž železo se bude podílet na maximálně 70 % celkové hmotnosti pekelného světa.

Planeta obíhá okolo oranžového trpaslíka ve vzdálenosti jen 1 milionů km s periodou 6,7 hodin. Země obíhá okolo Slunce rychlostí 30 km/s, nově objevená exoplaneta desetkrát rychleji. Teplota na povrchu bude přes 2000 Kelvinů.

Exoplanetu objevil dalekohled Kepler v rámci 12. kampaně mise K2, která probíhala od prosince 2016 do dubna 2017.

Související článek

Jak vznikají pekelné země u cizích hvězd?

Zdroj: EPIC 246393474 b: A 5-M⊕⊕ super-Earth transiting a K7 V star every 6.7 hours

V médiích se zase po delší době objevily ve velké míře exoplanety. Psalo se o objevu dvaceti obyvatelných planet a skloňuje se zejména jedna – KOI-7923.01.

Z médií jsme se dozvěděli, že Kepler už nefunguje, nebo že se rozbil (snad byl pojištěn!). Realita je samozřejmě trochu jiná.

Kepler stále funguje, má se dobře, a pokud se nestane něco mimořádného, tak bude lovit exoplanety do léta či podzimu příštího roku.

Média trochu zmátl konec hlavní mise (2009-2013), takže níže zmíněné exoplanety Kepler opravdu už nepozoruje.

Hlavním úkolem Keplera byl statistický výzkum. Nejde tak o konkrétní planety, ale spíše statistiky: jak moc jsou běžné planety u konkrétních hvězd, jak jsou běžné konkrétní planety apod. Klíčové není potvrzení každého objevu. Například nejnovější miláček médií je přes 700 světelných let daleko, takže není zrovna vhodný pro další průzkum.

Tuny dat

Kepler chrlil a chrlí spousty dat. V rámci primární mise pozoroval každých asi 30 minut na 160 tisíc hvězd po dobu čtyř let. Nejde ale jen o kvantitu. Najít exoplanetu není zase tak snadné. Jasnosti hvězd nejsou konstantní, někdy se jedná o dvojhvězdu a je nutné rozlišit, okolo které z nich planeta obíhá apod.

Proto jsou cenné projekty jako Planet Hunters (hlavní mise) nebo Exoplanet Explorers (mise K2), kde data neprohledává počítač ale mozek (rozuměj veřejnost).

V nejnovější studii ale autoři použili pro analýzu nástroj zvaný Robovetter a prohledali data za všech 17 kvartálů – tedy z primární mise.

Jejich katalog obsahuje 8054 KOI, což jsou objekty Keplerova zájmu – tedy ne nutně exoplanety. Celkem 738 KOI je nových. Z tohoto počtu je 4034 kandidátů na planetu – 219 je nových. Jedná se tak o rozšíření katalogu Keplera, který vyšel v lednu loňského roku.

Samozřejmě, že někteří kandidáti se pohybují v obyvatelné oblasti. Jak píšeme dost často, obyvatelná oblast je dosti povrchní pojem. Jsou to vlastně jen dva více či méně konzervativně zapíchnuté kolíky, které vyznačují oblast, v níž by planeta podobná Zemi mohla mít podmínky vhodné k životu.

Umisťovat do obyvatelné oblasti obří planety podobné Neptunu či Jupiteru je trochu populistické. Samozřejmě by okolo nich mohly obíhat exoměsíce, ale dokud je nenajdeme…

Přechod mezi kamennými světy a planetami spíše podobnými Neptunu je někde okolo 1,6 poloměru Země. Velikosti planet se mohou na základě dalších analýz a pozorování měnit (oběma směry), takže při sestavování katalogů obyvatelných exoplanet je dobré pracovat s objekty o velikosti menší než 1,8 nebo 2,0 Země.

Susan Thompsonová a její kolegové vzali konzervativnější z parametrů. Nových kandidátů v obyvatelné oblasti je 10.

KOI-7923.01 a další

KOI-7923.01 je určitě zajímavým kandidátem. V případě podobných kandidátů je ale komplikací nejen malá velikost ale také dlouhá oběžná doba… Kepler tak pozoroval jen několik málo tranzitů.

KOI-7923.01 oběhne okolo hvězdy o velikosti 0,8 Slunce za 395 dní. Poloměr planety je 0,97 Země a oslunění 0,44 (dostává tedy 44 % záření, co dostává Země od Slunce).

Hodně zajímavý kandidát je také KOI-7894.01. Poloměr planety je sice 1,6 Země, ale oslunění je 0,97.

Zmínit také musíme KOI-7711.01. Planeta o velikosti 1,3 Země má oběžnou dobu 302 dní a oslunění 0,87.

Zdroj: Planetary Candidates Observed by Kepler. VIII. A Fully Automated Catalog With Measured Completeness and Reliability Based on Data Release 25

Občas se objeví tvrzení, že do dvaceti let objevíme mimozemský život… někteří to říkají už právě dvacet let a stále nic. Pokud nezachytíme signál, nenajdeme život na jiném tělese Sluneční soustavy, nebo Emzáci nepřistanou na Zemi, tak z toho asi nic nebude. To neznamená, že se o zachycení signálů či jiných projevů vyspělých civilizací nemáme snažit.

Konzervativní cesta bude složitější. Nacházíme sice planety v tzv. obyvatelné zóně, ale ta ve skutečnosti o obyvatelnosti planety nic moc neříká. Hodně záleží na podmínkách na povrchu a atmosféře. Právě složení atmosféry bude dalším krokem. Už dnes dokáží vědci zjistit složení atmosféry převážně obřích světů. V budoucnu to bude možné i u menších planet.

Předvoj této nové éry začne už brzy. Družice TESS bude prohledávat celou oblohu a hledat planety u jasných a blízkých hvězd – cíle pro JWST i další budoucí kosmické dalekohledy.

Složení atmosféry nás může upozornit na možný výskyt života, a také nám trochu upřesnit teplotu na povrchu. Složení atmosféry teplotu na povrchu značným způsobem ovlivňuje, jak vidíme na příkladu Venuše.

Pokud má planeta málo vody na povrchu a velmi málo v atmosféře, může být obyvatelná oblast rozšířena směrem k hvězdě. Atmosféra z vodíku může zase obyvatelnou oblast rozšířit směrem od hvězdy a dokonce i mimo ni. Teoreticky totiž mohou existovat podmínky vhodné k životu i na volně se pohybujících planetách bez hvězd, pokud si zachovaly původní atmosféru z vodíku.

Co ukáže na život?

Už dnes je běžné, že když se v atmosféře jednoznačně neobyvatelné planety objeví voda nebo dokonce kyslík, tlačí to novináři do titulků. Voda, kyslík a metan prodávají…

Biosignatury je potřeba vnímat opatrně. Dnes se smějeme novinovým titulkům, ale v budoucnu to bude skutečný problém k řešení. Například kyslík. Na Zemi ho máme spojený s životem, ale na exoplanetě může mít zcela abiotický původ. Zejména na planetách u červených trpaslíků může ultrafialové záření rozbíjet oxid uhličitý nebo vodní páru na kyslík a vodík.

Podobně je na tom metan. V zemské atmosféře má biologický původ, ale stejně tak může vznikat při vulkanické činnosti. Zdrojem metanu mohou být také mikrometeoroidy bohaté na uhlík. V zaprášeném planetárním systému to může utvářet planety s atmosférami bohatými na metan, ale nepůjde o obydlené světy.

Život na naší planetě produkuje tisíce různých plynů – většinou v malém množství, takže těchto plynů není v atmosféře příliš mnoho. Na jiných planetách to ale může být jinak.

Sara Seager a její tým se nedávno zabývali studiem všech možných molekul, které existují v plynné podobě v atmosféře za teplot a tlaku jako na Zemi.

Celkem jde o 14 tisíc molekul, z nichž 2500 jsou uhlovodíky. Cílem je vytvořit komplexní katalog biosignatních plynů a falešných pozitiv, která je doprovází – podobně jako to máme u metanu, který může mít biologický původ, ale také nemusí.

Zdroj: centauri-dreams.org

Hned dvě na sobě nezávislé studie vyšly v nedávné době o velmi zajímavém planetárním systému. V prvním případě byla mateřská hvězda označena jako EPIC 247589423. Její velikost byla nepatrně menší a teplota o něco větší než ve druhé studii.

Ve druhé studii hvězda vystupuje pod názvem LP 358-348. Okolo oranžového trpaslíka obíhají tři super-země o velikosti 1, 3 a 1,5 země a oběžnými dobami 8, 17 a 25 dní. Jedná se tedy o planety o velikosti Země, mini-neptunu a super-země.

Hvězda i planety jsou součástí slavné hvězdokupy Hyády, kterou najdeme v souhvězdí Býka ve vzdálenosti 153 světelných let. V hvězdokupách bylo zatím objeveno jen několik málo planet a obvykle větší než ty u LP 358-348.

Určit stáří hvězdy je vždy komplikovanější, ale u hvězdokup je to o něco snadnější. Stáří planetárního systému LP 358-348 je asi 600 až 800 milionů let, což z něj dělá jeden z nejmladších známých systémů s planetami podobnými Zemi.

Na povrchu žádné ze tří planet nebudou podmínky vhodné k životu. Nejvzdálenější planeta dostává 6,5krát více záření než Země od Slunce a rovnovážná teplota bude v jejím případě kolem 430 K. Jedná se ale nepochybně o velmi zajímavý cíl pro průzkum atmosféry.

Zdroj: Three Small Planets Transiting a Hyades Star