Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Evoluce atmosféry exoplanety TRAPPIST-1c

Jednou z nejnapínavějších hádanek, na které se snaží odpovědět dnešní astronomie, je existence atmosfér u vzdálených exoplanet. (délka blogu 4 min.) 

K dnešnímu dni už vědci objevili více než 5000 exoplanet. Některé jsou spíše podobné Zemi, jiné Jupiteru. Co se týká atmosféry, je samozřejmě nejzajímavější ta skupina planet, která má pevný povrch a tím se nejvíce podobá naší vlastní planetě. Mohla by na jedné ze vzdálených exoplanet existovat atmosféra, voda a tedy i život?

Vhodné planety 

Nejlepší podmínky pro studium atmosfér poskytují tzv. tranzitující planety. Během planetárního tranzitu zakryje planeta část své mateřské hvězdy, takže se jas hvězdy během tranzitu sníží. Tyto změny probíhají periodicky. 

Nejlepší příležitost ke studiu atmosfér bývá u tranzitujících planet, které obíhají kolem červených trpaslíků - malých hvězd s poměrně nízkou jasností a teplotou povrchu, vyzařujících maximum fotonů v načervenalé části elektromagnetického spektra. 

Přitom je největší hrozbou pro existenci atmosféry na kamenné planetě, obíhající červeného trpaslíka, paradoxně sama centrální hvězda. Tyto malé a poměrně chladné hvězdy jsou totiž zároveň velice aktivní. Pozorují se u nich nejen protuberance, tedy lokální výbuchy, jaké vídáme na Slunci, ale také tzv. záblesky - jevy, které je svou silou mnohokrát předčí. Ty pak během několika miliard roků mohou (minimálně na hvězdě hodně blízkých planetách) odstranit velkou část původní atmosféry exoplanety.

Co se týká průzkumu atmosféry, je pro vědce i laické publikum velice zajímavý systém, který dostal název TRAPPIST-1. Nachází se tu hned sedm exoplanet - a část z nich dokonce obíhá svou hvězdu uvnitř tzv. obyvatelné zóny. 

Všem těmto planetám se už věnuje nebo se bude v budoucnosti věnovat jeden z nejdokonalejších a nejvýkonnějších teleskopů - vesmírný teleskop Jamese Webba. 

Exoplaneta s parametry podobnými Venuši

Už první pozorování tranzitů v tomto systému ukázala, že nejvnitřnější planeta, TRAPPIST-1b, nemá hustou CO2 atmosféru. To se dalo čekat - a nebylo to tedy žádné velké překvapení.

Vědci se nedávno věnovali také exoplanetě TRAPPIST-1c, která od své hvězdy dostává díky své oběžné dráze a vzdálenosti zhruba tolik energie jako naše Venuše od Slunce. Pokud by si byly obě planety podobné, mohla by se na TRAPPIST-1c nacházet hustá atmosféra s vysokým podílem oxidu uhličitého, CO2. Průzkum ale bohužel v atmosféře této planety neprokázal žádné větší množství CO2. 

Následně se vědci snažili vypočítat, o jaké množství CO2 mohla planeta za dobu své existence teoreticky přijít díky působení centrální hvězdy nebo jiným faktorům. Ukázalo se, že jde o 16 barů CO2 - což je menší množství, než zůstalo na Venuši v atmosféře nebo se na Zemi chemicky navázalo do hornin (karbonátů). 

To znamená, že planeta buď neměla při svém vzniku k dispozici podobné množství CO2 jako měla Venuše a Země - nebo ztratila velké množství CO2 během některé rané fáze vývoje. 

To se mohlo stát následujícím způsobem. V atmosféře planet, které obíhají dostatečně blízko své hostitelské hvězdy, probíhá fotodisociace (rozklad působením záření) molekul H2O, na kterou navazuje intenzivní ztráta vodíku (tímto planeta přichází o své původní zásoby vody). K úniku pak dochází, když lehká složka atmosféry dosáhne dostatečně vysoké teploty - tedy její molekuly dosáhnout dostatečně vysoké rychlosti. Čím teplejší je plyn, tím jsou totiž jeho molekuly rychlejší. Během této intenzivní fáze je také možné, že planetu opustí spolu s vodíkem i těžší molekuly. Proto může dojít i ke ztrátě těžších plynů jako například CO2 a O2. 

Jakmile tato první fáze skončí, měly by zbývající atmosféře dominovat těžší molekuly (CO2 apod.) jako to vidíme na Venuši.

V průběhu dalších miliard roků se pak může CO2 pomalu ztrácet prostřednictvím jiných mechanismů, například díky působení hvězdného větru. 

Z provedených simulací vyplývá, že i když se na vnitřních planetách systému nenacházejí husté atmosféry, není vyloučeno, že se mohly uchovat na vzdálenějších planetách. 

Pokud se dá předpokládat, že (centrální hvězdě) vzdálenější planety měly na počátku své životní dráhy podobné vlastnosti jako zkoumaná planeta TRAPPIST-1c, mohly by mít vnější planety d, e, f, g a h dnes o něco méně než přibližně 9, 12, 15, 16 a 16 bar CO2.

To by znamenalo, že se v systému TRAPPIST-1 může nacházet 5 vnějších planet, které mají poměrně hustou atmosféru. S přihlédnutím k tomu, že některé ztrátové jevy nejsou u vzdálenějších planet moc intenzivní - by mohly dokonce vlastnit i ještě o něco efektnější atmosféry. Existují ovšem i různé způsoby, jak by naopak mohly planety o své atmosféry přijít. 

Jedno je ale jisté - další pozorování pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba se pokusí rozluštit hádanku existence a složení atmosfér těchto vzdálených planet. Můžeme se těšit na další zajímavé objevy. 

Zdroj:https://arxiv.org/pdf/2311.17699.pdf

Autor: Dana Tenzler | čtvrtek 21.12.2023 8:00 | karma článku: 15,25 | přečteno: 174x
  • Další články autora

Dana Tenzler

Jak funguje lidová medicína?

Jsou cibulové, tvarohové a octové zábaly spíš jen pro uklidnění nervů - nebo mají skutečný léčebný vliv? Dá se vysvětlit působení lidové medicíny vědeckými metodami?

20.6.2024 v 8:00 | Karma: 25,44 | Přečteno: 471x | Diskuse| Ostatní

Dana Tenzler

Proč se po alkoholu tloustne?

Alkohol (přesněji řečeno etylalkohol) je opravdu zajímavá chemická látka. Mohl by nás jednoduše otrávit, kdyby evoluce nezařídila, že nám může být svým (dnes kontraproduktivním) způsobem prospě ̈

17.6.2024 v 8:00 | Karma: 25,90 | Přečteno: 659x | Diskuse| Ostatní

Dana Tenzler

Modrý pigment - ftalocyanin mědi - PB 15

Ftalocyanin mědi je komplex mědi a ftalocyaninu. Je to nejvýznamnější moderní modrý pigment, který známe už asi 100 roků. (délka blogu 4 min.)

13.6.2024 v 8:00 | Karma: 14,24 | Přečteno: 160x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Mayská modř - PB 8

Dalším zajímavou malířskou barvou, se kterou se stojí za to seznámit, je starodávná, blankytně modrá, mayská modř. Možná ji znáte pod zkratkou PB 8 (pigment blue 8).

10.6.2024 v 8:00 | Karma: 17,23 | Přečteno: 229x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Proč rozkrojené jablko na řezu hnědne

Rozkrojené jablko ale také třeba hruška hnědnou v místě řezu. Na vině je, a vy to tušíte, chemie. Jak se dá tomuto jevu předejít? (délka blogu 3 min.)

6.6.2024 v 8:00 | Karma: 18,51 | Přečteno: 288x | Diskuse| Věda
  • Nejčtenější

Čechy zasáhly extrémní bouřky, padaly obří kroupy. Hasiči měli stovky výjezdů

21. června 2024  9:39,  aktualizováno  22:58

Přes Česko prošly velmi extrémní bouřky s nárazy větru kolem 90 kilometrů za hodinu a krupobití....

V Turecku zemřela česká zpěvačka Victoria. Zavraždil ji její vlastní manžel

14. června 2024  8:59,  aktualizováno  11:23

Česká zpěvačka Victoria byla zavražděna v Ankaře. Podle tureckého portálu Hürriyet ji zabil její...

Češi vjeli do vojenské zóny, fotili se u tanku. Dítě pak usmrtil nalezený granát

21. června 2024  8:52,  aktualizováno  18:16

Chorvatská policie propustila Čecha vyšetřovaného kvůli výbuchu u města Obrovac, při němž zemřelo...

Komentátor Schmarcz se v televizi pohádal se Šlachtou, pak zmizel ze studia

19. června 2024  20:51

„Já jsem se zastal kluků policistů a vy do toho taháte politiku,“ začal křičet komentátor Martin...

Ruská jaderná ponorka plula u pobřeží Floridy. Fotky ukazují její poškození

19. června 2024  13:53

Ruská flotila, která navštívila Havanu, se rozdělila. Část pluje od Kuby směrem k Venezuele,...

Policie lže. Přehrát kamery na fakultě před střelbou mohla, ale nepožádala

22. června 2024

Premium Masový vrah David Kozák, který na Filozofické fakultě Univerzity Karlovy zabil v prosinci čtrnáct...

O fotbalové kariéře v Evropě tady sní každý kluk. Jak se loví talenty v Africe

22. června 2024

Premium Od spolupracovníka MF DNES v Africe Sedím se svým kamarádem na tribuně nevelkého fotbalového hřiště v Abuji, hlavním městě Nigérie,...

Čechy zasáhly extrémní bouřky, padaly obří kroupy. Hasiči měli stovky výjezdů

21. června 2024  9:39,  aktualizováno  22:58

Přes Česko prošly velmi extrémní bouřky s nárazy větru kolem 90 kilometrů za hodinu a krupobití....

Novým ukrajinským velvyslancem v Česku bude Vasyl Zvaryč, přesune se z Polska

21. června 2024  22:31,  aktualizováno  22:44

Novým velvyslancem Ukrajiny v České republice se stane Vasyl Zvaryč. Ten dosud působil v čele...

Máte starý fén? Přečtěte si, co vašim vlasům způsobuje.
Máte starý fén? Přečtěte si, co vašim vlasům způsobuje.

Máte ve své koupelně starou žehličku na vlasy nebo fén? V oblasti vlasové péče došlo v poslední době k obrovským inovacím. Je ale opravdu nutné...

  • Počet článků 986
  • Celková karma 18,52
  • Průměrná čtenost 1283x
Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům.