Umělec ilustrace skalnaté planety kolem trpaslíka Gliese 876. Obrazový kredit: NSF. Klikni pro zvětšení.
V pozemském spěchu známém jako lov extrasolárních planet je nejcennější nemovitost inzerována jako „podobná Zemi“. V pondělí 13. června se vědci pokusili zasadit svou vlajku na hořící kus skály obíhající po červené hvězdě.
Tato nově objevená planeta je asi sedmkrát větší než Země, a proto nejmenší mimozemská planeta nalezená na oběžné dráze hlavní posloupnost neboli „trpasličí“ hvězdu (hvězdy jako naše slunce, které spalují vodík).
Kromě naší sluneční soustavy existují ještě menší planety, ale mají smůlu obklopit pulsary, ty rychle se točící slupky umírajících hvězd. Tyto planety nejsou považovány za vzdáleně obyvatelné kvůli intenzivnímu záření emitovanému pulsary.
Planety, které mají deset hmotností Země nebo méně, jsou považovány za skalnaté, zatímco masivnější planety jsou pravděpodobně plynné, protože jejich silnější gravitace znamená, že během planetární formace shromažďují a zadržují více plynu. Dosud bylo nalezeno 155 extrasolárních planet, ale většina z nich má masy, které jsou více srovnatelné s plynným Jupiterem než skalnatá Země (Jupiter je 318krát větší než Země).
Přestože je tato nová planeta inzerována jako Země, protože je relativně nízká, pozemšťané by si tam brzy nechtěli pronajmout dům. Jednak by se dům roztavil. Odhadovaná teplota povrchu této planety - 200 až 400 stupňů Celsia (400 až 750 stupňů Fahrenheita) - je způsobena tím, že je planeta v těsné vzdálenosti od své hvězdy.
Planeta sídlí pouhých 0,012 AU od hvězdy Gliese 876 (1 AU je vzdálenost mezi Zemí a Sluncem) a dokončí oběžné dráhy za méně než dva dny Země. Nejbližší planeta ke slunci v naší vlastní sluneční soustavě - hořící horkou Merkurem - je téměř 20krát dále, obíhá kolem 0,4 AU.
"Protože planeta je na dvoudenní oběžné dráze, je zahřátá na teplotu podobnou troubě, takže neočekáváme život," říká člen vědeckého týmu Paul Butler z Carnegie Institution of Washington.
V naší sluneční soustavě je obyvatelná zóna - mírná oblast, kde by voda mohla na povrchu planety existovat jako kapalina - zhruba 0,95 až 1,37 AU, nebo mezi oběma dráhami Venuše a Marsu. Hvězda Gliese 876 je asi 600krát méně světelná než naše slunce, takže navrhovaná obytná zóna je mnohem blíže, zhruba mezi 0,06 a 0,22 AU.
Při 0,012 AU je nová planeta příliš blízko ke hvězdě, než aby byla v obývatelné zóně, a je také vystavena většímu množství vysokoenergetického záření, jako je ultrafialové světlo a rentgenové záření. Zatímco červení trpaslíci jako Gliese 876 emitují nižší úrovně UV záření než hvězdy, jako je naše slunce, vyzařují násilné rentgenové světlice.
Další komplikací z takové blízké oběžné dráhy je to, že planeta může být řádně uzamčena, přičemž stejná strana planety je vždy obrácena ke hvězdě. Pokud nebude existovat podstatná atmosféra pro distribuci tepla, bude jedna strana planety převařena, zatímco druhá zůstane chladná.
Předpokládá se, že Gliese 876 má asi 11 miliard let, takže je více než dvakrát starší než naše slunce. Gliese je svým způsobem teenagerem dospělého člověka středního věku. Hvězdy třídy G, jako je naše slunce, žijí asi 10 miliard let, zatímco u červených trpaslíků třídy M se předpokládá, že budou žít 100 miliard let (starší než věk vesmíru!).
Člen vědeckého týmu Geoff Marcy z Kalifornské univerzity v Berkeley říká, že hvězdy M trvá dlouho, než vychladnou a sníží se na svou hlavní velikost sekvence a jas. Říká, že pokud planeta migrovala dovnitř na svou dnešní blízkou oběžnou dráhu, pravděpodobně tento krok učinila během prvních několika miliónů let a poté byla vystavena mnohem většímu záření než v současnosti po stovky milionů let.
Gliese 876 je považován za kovově chudý (pro astronoma je jakýkoli prvek těžší než vodík a helium klasifikován jako „kov“). Tvorba planet může souviset s metalicitou hvězdy, protože jak hvězda, tak planety se tvoří ze stejného původního materiálu. Očekává se tedy, že skalní planeta, jako je Země, vyrobená z prvků, jako jsou křemičitany a železo, obíhá kolem hvězdy bohaté na kovy.
Přestože je Gliese 876 chudý na kovy, je více planetovým systémem. O planetách Gliese 876 jsou známy dvě plynné obří planety: nejvzdálenější planeta je téměř dvojnásobkem hmotnosti Jupiteru a obíhá kolem 0,21 AU; střední planeta je asi polovina hmotnosti Jupiteru, obíhající kolem 0,13 AU.
"Celý planetární systém je jakousi miniaturou naší sluneční soustavy," říká Marcy. "Hvězda je malá, oběžné dráhy jsou malé a blíže je nejmenší z nich, stejně jako architektura je v naší vlastní sluneční soustavě, s nejmenšími planetami obíhajícími uvnitř obrů."
V naší sluneční soustavě máme mnohem více loketní místnosti. Rtuť je dále od slunce, než jsou vzdálenosti všech těchto planet dohromady. Planety v systému Gliese 876 jsou tak blízko sebe, gravitační interakce mezi sebou. Tento druh gravitačního přetahování byl způsob, jakým vědci dokázali detekovat planety na prvním místě.
V průběhu oběžné dráhy budou planety gravitačně táhnout na svou hvězdu z různých stran. Vědci měří výsledný posun ve hvězdném světle, aby určili existenci obíhajících planet.
Chcete-li se dozvědět více o nejmenší planetě Gliese 876, museli by vědci použít jinou techniku lovu planet nazvanou tranzitní fotometrie. Tato metoda se zaměřuje na to, jak se zdá, že světlo hvězdy mizí, když planeta prochází před hvězdou z našeho zorného pole. Zatmění obíhající planety umožňuje astronomům určit hmotnost a poloměr této planety. Přiřazení těchto čísel znamená hustotu planety, což naznačuje, z čeho je planeta vyrobena a zda je planeta skalnatá nebo plynná.
Tranzitní fotometrii však nelze použít k vyprávění o planetách obíhajících kolem Gliese 876, protože systém je z našeho pohledu nakloněn o 50 stupňů. Tento úhel znamená, že planety neblokují žádné z hvězdných světel, které se dostanou na Zemi.
Červení trpaslíci jsou nejběžnějším typem hvězdy v naší galaxii a tvoří asi 70 procent všech hvězd. Přesto ze 150 červených trpaslíků, které za ta léta studovali, našli Marcy a Butler jen planety obíhající kolem nich. Protože většina planet, které byly dosud nalezeny, jsou plynové obry, mohlo by to znamenat, že červení trpaslíci jsou méně náchylní k takovému světu.
Marcy říká, že budou i nadále sledovat Gliese 876 pro náznaky čtvrté nebo páté planety. "To bude určitě jednou z našich oblíbených hvězd."
Závod do cíle
Výzkumná zpráva popisující tento objev byla předložena Astrophysical Journal. Vědci tvrdí, že obdrželi příznivou zprávu předběžného rozhodčího, a očekávají, že jejich příspěvek bude přijat a poté zveřejněn během několika měsíců. Během pondělní tiskové konference byli vědci dotázáni, proč se rozhodli své zjištění zveřejnit hned předtím, než byl příspěvek přijat ke zveřejnění. Bylo provedeno, aby porazili ostatní lovce planet, kteří by na svých patách byli horkí?
Marcy odpověděla, že chtějí zabránit úniku zpráv o jejich objevu. "Věděli jsme o tom před třemi lety, sledovali jsme ho tiše, opatrně, střežili jsme tajemství, zatímco jsme se dvakrát a trojnásobně kontrolovali." Pak jsem asi před měsícem mluvil s Michaelem Turnerem, lidmi z NSF (National Science Foundation), a společně jsme se rozhodli, že tento objev byl tak mimořádný, možná to, čemu byste říkali milník v planetární vědě, že bylo těžké si představit víko na to mnohem déle. Rozhodli jsme se tedy, že místo toho, aby to proniklo do sdělovacích prostředků, a nechali jsme se okouzlit, když se o tom noviny dozvěděly brzy a tak dále, bylo by lepší to rychle oznámit. “
Marcy se poté pustila do obrany, protože věřil, že jejich zjištění je správné, a on byl rychle podporován svými kolegy členy týmu. Přesnost jejich zjištění však nebyla zpochybněna. Snad jejich včasné oznámení, spojené s potřebou utajení předem, je důkazem intenzivní soutěže, která od začátku značí lov na planetě.
První objev extrasolární planety byl oznámen 5. října 1995 Michelem Mayorem a Didierem Quelozem z Ženevské observatoře a Marcy a Butler potvrdili pozorování následující týden. Nedávný příklad soutěže o chytání dalších mimozemských planet „první“ nastal loni v létě, když 25. srpna 2004 starosta Nuno Santos a jeho kolegové vyhlásili objev první planety mimozemšťanů s hmotností Neptun - v té době nejmenší extrasolar planeta, o které je známo, že obíhá kolem hvězdy podobné slunci. Toto oznámení přišlo necelý týden, než Marcy a Butler vyhlašovaly další dva objevy planety Neptun.
Starosta a jeho kolegové také studovali Gliese 876. Na astronomické konferenci v červnu 1998 starosta a Marcy nezávisle oznámili detekci mohutnějšího plynného obra obíhajícího tuto hvězdu. Marcy a Butler jako první sledovali toto zjištění a oznámili objev druhé hvězdné plynové planety v roce 2001.
Mise Kepler, která má být zahájena v červnu 2008, bude hledat pozemské planety obíhající vzdálené hvězdy. Mise definuje planetu Země jako hmotu mezi 0,5 a 2,0 Země, nebo mezi 0,8 a 1,3 Zemským průměrem. Planety mezi 2 a 10 hmotami Země, jako je planeta ohlášená v pondělí, jsou definovány jako Velké pozemské planety.
Původní zdroj: NASA Astrobiology
