V současné době jsme našli 867 různých exoplanet, ale zatím musíme určit, zda jeden z těchto přístavů má život. Zatímco kyslík je ve vesmíru relativně hojný, jeho nalezení v atmosféře vzdálené planety by mohlo ukazovat na jeho obývatelnost, protože jeho přítomnost - ve velkém množství - by signalizovala pravděpodobnou přítomnost života.
Ale kde hledat první? Nová studie zjistila, že bychom mohli detekovat kyslík v atmosféře obyvatelné planety obíhající kolem bílého trpaslíka - hvězdy, která právě umírá - mnohem snadněji než pro planetu podobnou Zemi obíhající kolem Slunce.
"Při hledání mimozemských biologických podpisů by prvními hvězdami, které studujeme, měli být bílí trpaslíci," řekl Avi Loeb, teoretik Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku (CfA) a ředitel Ústavu pro teorii a výpočet.
Loeb a jeho kolega Dan Maoz z Tel Aviv University odhadují, že průzkumem 500 nejbližších bílých trpaslíků bylo možné spatřit jednoho nebo více obyvatelných Zemí.
Bílý trpaslík je to, co se hvězdy jako slunce stávají poté, co vyčerpají své jaderné palivo. Odfoukává své vnější vrstvy a zanechává za sebou horké jádro, které může mít velikost Země. Postupem času se pomalu ochlazuje a mizí, ale dokáže udržet teplo dostatečně dlouho, aby zahřál okolní svět po miliardy let.
V současné době většina planet, které jsme našli na oběžné dráze blízko jejich mateřské hvězdy, protože astronomové nacházejí planety pomocí astrometrie podle gravitačního vlivu, který má planeta na hvězdu, což způsobuje, že se tak mírně kolísá. Největší efekt mají obrovské planety poblíž hvězdy, a proto jsou nejjednodušší detekovat.
Pomocí fotometrie vidí astronomové pokles množství světla, které hvězda uvolní, když planeta projde před hvězdou. Protože bílý trpaslík má přibližně stejnou velikost jako Země, planeta Země by zablokovala velkou část světla a vytvořila jasný signál. Fotometrie nebo tranzitní metoda se ukázala jako nejlepší způsob, jak najít exoplanety.
Bílý trpaslík je mnohem menší a slabší než Slunce a planeta by musela být mnohem blíže, aby byla obyvatelná s tekutou vodou na svém povrchu, takže by mělo být snadněji detekovatelné planety kolem bílé trpasličí hvězdy. Obyvatelná planeta obešla bílého trpaslíka jednou za 10 hodin ve vzdálenosti asi milionu mil.
Ještě důležitější je, že můžeme studovat pouze atmosféru tranzitivních planet. Když světlo bílého trpaslíka svítí prstenem vzduchu, který obklopuje siluetový disk planety, atmosféra pohlcuje nějaké hvězdné světlo. To zanechává chemické otisky prstů, které ukazují, zda tento vzduch obsahuje vodní páru nebo dokonce známky života, jako je kyslík.
Ale je tu námitka: Než se z hvězdy stane bílý trpaslík, zvětší se do červeného obra a pohltí a zničí všechny blízké planety. Proto by planeta musela dorazit do obyvatelné zóny poté, co se z hvězdy vyvinul bílý trpaslík. Buď by migroval směrem ke hvězdě ze vzdálenější orbity, nebo by to byla nová planeta tvořená zbytkem prachu a plynu.
Stále však musíme najít exoplanet kolem bílého trpaslíka, i když Loeb a Moaz říkají, že hojnost těžkých prvků na povrchu bílých trpaslíků naznačuje, že značná část z nich má skalnaté planety.
Potřebujeme lepší oko na obloze, abychom našli planety kolem bílých trpaslíků, řekněme Loeb a Maoz a kosmický dalekohled James Webb (JWST), který má být spuštěn do konce tohoto desetiletí, slibuje vyčichat plyny těchto mimozemských světů .
Loeb a Maoz vytvořili syntetické spektrum, replikující to, co by JWST viděl, kdyby prozkoumalo obyvatelnou planetu obíhající kolem bílého trpaslíka. Zjistili, že kyslík i vodní pára by byly detekovatelné pouze s několika hodinami celkového pozorovacího času.
"JWST nabízí nejlepší naději na nalezení obydlené planety v blízké budoucnosti," řekl Maoz.
Nedávný výzkum astronomů CfA Courtney Dressing a David Charbonneau ukázal, že nejbližší obyvatelná planeta bude pravděpodobně obíhat kolem červené trpasličí hvězdy (chladné hvězdy s nízkou hmotností podstupující jadernou fúzi). Protože červený trpaslík, byť menší a slabší než Slunce, je mnohem větší a jasnější než bílý trpaslík, jeho oslnění by přemohlo slabý signál z atmosféry obíhající planety. JWST by musel sledovat stovky hodin tranzitů, aby měl naději na analýzu složení atmosféry.
"Ačkoli nejbližší obyvatelná planeta obíhá kolem červeného trpaslíka, ta nejbližší, kterou můžeme snadno dokázat, že je život nesoucí, může obíhat kolem bílého trpaslíka," řekl Loeb.
Přečtěte si jejich článek zde.
Zdroj: CfA
