Píše se rok 1995 a ženevští astronomové hlásí objev první exoplanety u hvězdy hlavní posloupnosti. Už 51 Peg b nám uštědřila tvrdou lekci. Museli jsme přehodnotit náš pohled na vznik a vývoj planetárních systémů a zavést nové kategorie…
Při pohledu na 8 planet Sluneční soustavy zjistíte, že je lze rozdělit do dvou skupin. Blíže Slunci obíhají planety zemského typu s kamenným povrchem. Ve větší vzdálenosti pak nalezneme plynné obry včele s Jupiterem. Už první objevy planet u cizích hvězd náš konzervativní planetární pořádek rozcupovaly na malé kousíčky. Musely být zavedeny nové kategorie, se kterými dnes pracují profesionální astronomové a zejména popularizátoři, zprostředkovávající nejnovější fascinující objevy cizích světů veřejnosti.
Super-Země se dostávají na scénu
Mezi nejpopulárnější nové kategorie patří horcí Jupiteři. Obří planety o velikosti Jupiteru, jenž obíhají velmi blízko svých hvězd. Na druhém místě v žebříčku popularity najdeme kategorii super-Zemí. Jedná se o planety o hmotnosti 2 až 10 Zemí. Podle některých astronomů se mezi poněkud vypasenější příbuzné naší rodné hroudy dostanou občas i „okradené planety“. Některé ze super-Zemí mohou být ve skutečnosti bývalými plynnými obry, jenž přišli o svůj háv.
Zatímco s horkými Jupitery se v posledních letech roztrhl pytel, super-Země loví astronomové zatím jen po kusech. I přesto však v katalozích postupně přibývají a probíhající projekty jako kosmický dalekohled Kepler si pro nás v následujících letech připraví objevy desítek hmotnějších sestřenic naší Země.
Důležitost deskové tektoniky
Dimitar Sasselov, který pracuje jako profesor astronomie na Harvard University, se nedávno pustil do poměrně rozsáhlých úvah o super-Zemích. Sasselov upozorňuje na klíčovou roli deskové tektoniky při vzniku a vývoji života. Jistě…jeden z projevů deskové tektoniky – zemětřesení, vás asi příliš nepotěší ve chvíli, kdy vám zboří čerstvě splacený dům. Jásat určitě nebudou ani obyvatelé mexické metropole při pohledu na probuzený „El Popo“, jenž ohrožuje svou silou blízké okolí a jednou za čas posype popelem skla automobilů až ve vzdáleném Ciudad de México. Desková tektonika je zlým pánem ale dobrým sluhou. Mimo jiné pomáhá udržovat oxid uhličitý v atmosféře v přijatelné rovnováze.
Ani pohled na oxid uhličitý v souvislosti se životem na Zemi není černobílý. Tento slavný skleníkový plyn se sice v posledních letech stal téměř sprostým slovem, i jemu však vděčíme za mnohé. Bez oxidu uhličitého by teplota na Zemi byly podstatně nižší a o existenci rostlin a života jako takového bychom mohli maximálně snít.
Sasselov i další astrobiologové se domnívají, že desková tektonika hraje důležitou roli při vzniku života i na jiných planetách ve vesmíru.
Pokud se podíváme ostatní planety Sluneční soustavy, pak nejblíže našemu domovu co do hmotnosti je Venuše. Kosmické sondy sice na jejím povrchu nalezly stopy vulkanické činnosti, avšak tektoniku bychom zde hledali jen těžko.
Super-Země jsou pro život příznivější
Podle Sasselova mají větší předpoklady pro tektoniku hmotnější planety. Na super-Zemích o hmotnosti více než 2 Země by mohla probíhat tektonická činnost rychleji než na naší planetě. Tektonika je zodpovědná také za utváření zemského povrchu. Pohoří v průběhu času vznikají i zanikají, podoba kontinentů se mění. Na super-Zemích by tyto změny mohly probíhat mnohem rychleji.
Na povrchu super-Zemí bude až 3x větší gravitace. Pro existenci života by to ovšem nemělo představovat větší problém. Vojenští piloti zvládnou přetížení až 5G a pokud život na planetě vznikl za určitých „gravitačních podmínek“, pak si ně zvykl stejně jako my na ty pozemské. Sasselov ale upozorňuje, že případná vyspělá civilizace, obývající super-Zemi, by měla přece jen trochu horší podmínky. Ve snaze opustit svou rodnou planetu by musela vyvinout důmyslnější technologie než my, aby překonala větší únikovou rychlost.
Díky větší gravitaci si super-Země udrží také hustší atmosféru. Neměli bychom se tak bát, že u nich nalezneme řídkou atmosféru jako u méně hmotného Marsu. Na druhou stranu je otázka vzniku a vývoje planetárních atmosfér stále velkou neznámou.
Měsíc netřeba?
Důležitou roli při vzniku života na Zemi hrál náš Měsíc. Ten svou přítomností stabilizuje zemskou rotaci. Super-Země existenci kosmického průvodce patrně nepotřebují, neboť by díky větší hmotnosti měly mít stabilní rotaci.
Všechny úvahy o super-Zemích jsou zatím spíše teoretického charakteru. Počet objevených exoplanet této kategorie se zatím pohybuje okolo čísla 14. Mezi nejznámější patří CoRoT-7 b, která má průměr jen asi 1,6x větší než naše planeta a hmotnost 5 Zemí. Okolo své mateřské hvězdy oběhne exoplaneta každých zhruba 20 hodin. Pro život špatná zpráva, ale pokud rádi slavíte narozeniny, na exoplanetě CoRoT-7 b si určitě přijdete na své. Okolo stejné hvězdy obíhá ještě jedna super-Země o hmotnosti 8 Zemí a dobou oběhu 3 dny a 17 hodin. Hvězda CoRoT-7 se nachází ve vzdálenosti asi 500 světelných let směrem v souhvězdí Jednorožce.
Planetární systém u hvězdy Gliese 581
Trochu větší naději na existenci života má planetární systém u červeného trpaslíka Gliese 581. Okolo hvězdy obíhají hned 4 exoplanety a 3 z nich spadají do kategorie super-Zemí.
Exoplanety Gliese 581 c a Gliese 581 d mají (byť jen teoretickou) možnost, že se na jejich povrchu nachází život. Někteří astronomové favorizují spíše druhou jmenovanou a domnívají se, že Gliese 581 c bude mít „Venušinu atmosféru“ a její povrch spaluje skleníkový efekt.
K exoplanetě Gliese 581 d v létě letošního roku poslali australští astronomové vzkazy lidí z celého světa…co kdyby náhodou. Poselství dorazí k planetě na přelomu let 2029 a 2030.
V příštích 5 letech by astronomové měli objevit nejméně 50 až 100 nových super-Zemí. Se statistikami nepochybně zahýbe nejen dalekohled Kepler ale i jeho starší a méně slavný evropský kolega Corot, jehož mise byla nedávno prodloužena do roku 2013.
Super-Země a Fermiho paradox
Podle Sasselova by jen v naší Galaxii mohlo být až 100 milionů super-Zemí! Sasselov se ve svých úvahách pouští na velmi tenký led a spekuluje o tom, že existence super-Zemí by mohla být nepřímým vysvětlením Fermiho paradoxu.
Slavný italský fyzik Enrico Fermi svým kolegům položil v roce 1950 u oběda záludnou otázku: Kde všichni jsou? Pokud si uvědomíme velikost a stáří vesmíru, pak by teoreticky měly existovat tisíce, miliony vyspělých civilizací…kde ale jsou? Proč nás nekontaktovali? Možných vysvětlení Fermiho paradoxu je nekonečné množství.
Sasselov se domnívá, že jedním z vysvětlení je existence super-Zemí. Nejen podle něj ale i dalších vědců mohou být super-Země pro život vhodnější než planety zemského typu. Sasselov upozorňuje na to, že super-Země se ve vesmíru objevily relativně nedávno, takže žádná z vesmírných civilizací nemusí být výrazně vyspělejší.
Bydlíme na špatné adrese
Pokud je život opravdu typický spíše pro super-Země, mohou nás mimozemšťané jako „malou planetu“ jednoduše ignorovat. Je tedy možné, že vysvětlením Fermiho paradoxu je špatná adresa našeho domova.
Jedná se samozřejmě o spekulace na velmi tenkém ledě, ale takový už současný výzkum exoplanet a života ve vesmíru do značné míry je. Kdysi lidé zvedali hlavu k nebi s otázkou, zda tam daleko v pustém vesmíru jsou další inteligentní bytosti. Dnes, v době kosmických dalekohledů, sond a objevů prvních exoplanet si tuto otázkou klademe se stejným zaujetím jako naší dávní předkové. S dalšími objevy jen přibývají nové a nové otázky…
Další témata z této oblasti najdete na www.exoplanety.cz
Zdroj:
https://www.astrobio.net/exclusive/3323/superior-super-earths