Exotrojané – v zajetí gravitace cizích planet
Ještě před nedávnem nebylo vůbec jisté, zda ve vesmíru existují jiné planetární systémy.
Dokud naše dalekohledy neobjevily první exoplanety obíhající cizí hvězdy, byla naše Sluneční soustava jediným známým prototypem planetárního systému. Její uspořádání jsme museli nutně považovat za nejvíce pravděpodobné a typické. Pak byly objeveny první exoplanety. Začalo být jasné, že náš systém ani zdaleka není tak typický, jak jsme si mysleli.
Sluneční systém se skládá z jedné centrální hvězdy, kterou obíhá osm planet. Těm nejbližším se říká „kamenné“. Skládají se z pevných hornin, obklopených menším nebo větším množstvím atmosféry. Vzdálenější planety vlastní naopak takové množství plynů, že tvoří naprostou většinu jejich hmoty. Pevné jádro hraje jen minimální roli. Tyto planety se nazývají „obří“ nebo „plynné“.
Vzhledem ke své poloze mají kamenné planety relativně teplý povrch, protože je zahřívají paprsky centrální hvězdy. Vzdálené plynové planety jsou chladné, leda by byly tak velké, že se v nich objevil vlastní zdroj energie. Tím může být například pomalé ale neustálé smršťování, způsobené gravitací.
Ve vesmíru bylo objeveno větší množství planetárních systémů, které mají úplně jiné uspořádání. Hlavní roli v nich sice také hrají obří plynné planety, ty se ale nacházejí v těsné blízkosti své centrální hvězdy. Těmto takzvaným „horkým Jupiterům“ trvá jeden oběh kolem hvězdy (jejich „rok“) jen několik dní. I když tyto obří planety vznikly ve větší vzdálenosti od své hvězdy, časem je gravitace přinutila, aby se k ní přiblížily. Právě tato pouť planetárním systémem má velký vliv na jeho konečné složení.
Při vzniku planetárních systémů se nikdy nespotřebuje veškerý materiál. Určitá část ho vždy zůstane ve volném prostoru. Co se s ním dále děje?
V blízkosti planet, se může meziplanetární hmota zachytávat do tzv. Lagrangeových bodů. To jsou oblasti, ve kterých se kompenzují setrvačné síly, gravitace centrální hvězdy a gravitace planety. Hmota, která se sem dostane, se bez přídavného zdroje energie už z tohoto bodu nemůže vzdálit. V systému dvou hmotných těles (hvězda-planeta) se nachází dohromady pět různých bodů, do kterých se může meziplanetární hmota zachytávat. Pokud je jí dostatečné množství, mohou se z ní v těchto bodech formovat dokonce i větší objekty. Těm se pak říká „Trojané“ nebo „Řekové“ – podle toho, kde se nacházejí (viz obrázek dole). Pro zjednodušení budu říkat v následujícím textu všem těmto tělesům „Trojané“.
Největší pravděpodobnost pro vznik Trojanů mají oblasti, které se nazývají Lagrangeův bod 4 a 5. Nacházejí se na oběžné dráze planety kolem její centrální hvězdy. Jeden z nich ji na její dráze předbíhá o 60 úhlových stupňů, zatímco druhý se o 60 stupňů opožďuje. Ve Slunečním systému nacházíme velké množství Trojanů. Na obrázku nahoře vidíte průvodce Jupitera.
Exotrojané
Podobná situace by měla panovat i v jiných planetárních soustavách, věří vědci. Vydali se proto hledat Trojany, kteří by měli doprovázet cizí planety (exoplanety). Objekty dostaly i podobný název – Exotrojané.
Dnes je nejúspěšnějším lovcem exoplanet vesmírný teleskop Kepler. Zaměřuje se na kontrolu jasnosti cizích hvězd.
Když se planety nacházejí ve stejné rovině, v jaké hvězdu pozorujeme, přecházejí čas od času přes kotouč hvězdy a snižují tak její zdánlivou jasnost. Výsledkem pozorování je pak křivka jasnosti, ze které se dá odhalit jak oběžná dráha planety, tak třeba i její velikost.
Trojané, doprovázející planetu, jsou ale příliš malí na to, aby mohli znatelně snížit tok světla, které od dané hvězdy dostáváme. Objekt, který má průměr 250 km například sníží jas hvězdy o jednu desetinu milióntiny, tedy o 0,1 ppm (parts per million). Takové minimální změny se dají přehlédnout, překrývají je totiž protuberance, sluneční skvrny a jiné vlivy, které snižují jas hvězdy.
Pro srovnání – kdyby pozorovala cizí civilizace naši vlastní planetu, viděla by oslabení jasnosti Slunce o 84 ppm (84 milióntiny celkového jasu).
Jak najít Exotrojany?
Astronomie využívá k identifikaci Exotrojanů skutečnosti, že známe jejich přesnou pozici, jakmile známe pozici planety, kterou by měli doprovázet.
Teleskop Kepler snímá u každé exoplanety v průměru 22 transitů (přechodů planety přes hvězdný disk). Při velkém množství hvězd, které Kepler pozoruje, tím získáváme obrovské množství dat. Namísto aby hledali astronomové jednotlivá konkrétní tělesa, zaměřili se na celkový efekt, který vyvolávají Exotrojané ve spektrech svítivosti cizích hvězd.
Pro své výpočty použili 90 000 jednotlivých měření. Pro další zvýšení citlivosti měření vybrali astronomové jen ty soubory dat, které vykazují zdánlivý propad svítivosti v Lagrangeových bodech.
Hledat Exotrojany u velkých obrů, obíhajících hvězdy v malé vzdálenosti by bylo například zbytečné – své průvodce dávno ztratily při své cestě planetární soustavou. Jedná se o ty planety, které se sice vytvořily ve větší vzdálenosti od hvězdy (díky jevu, který jsme popsala v jednom z minulých blogů a kterému se říká efekt „sněžné hranice“), pak je ale gravitace hvězdy přitáhla do své blízkosti. Plynné obry tedy vědci mohli ze své studie rovnou vyškrtnout.
Přesto ale vědci našli u jiných, svým hvězdám vzdálenějších planet, velké množství signálů, které odpovídají Exotrojanům v Langrangeových bodech systému. Přitom je nápadné, že planety, které vykazují Trojany v bodech L4, mají podobné průvodce také v bodě L5 (a naopak).
Potvrdila se tak pozorování z našeho vlastního Slunečního systému.
***
Další průzkum Exotrojanů bude profitovat z vypuštění vesmírného teleskopu PLATO, doufají vědci. Projekt PLATO by měl startovat v roce 2024 a měl by být dokonce ještě 10x citlivější než teleskop Kepler - a produkovat proto daleko lepší měření s větším rozlišením. Možná se potom podaří sledovat dokonce jednotlivé konkrétní Exotrojany – průvodce cizích planet.
***
Dana Tenzler
Najdeme život ve skrytém oceánu?
Daleko za hranicí ledu a mrazu, tam, kde krouží plynní obři jako Jupiter, Saturn, Uran a Neptun, se nacházejí světy, které by mohly překvapit. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Paměť meteoritů z Marsu
Většina běžných vědeckých prací o marsovských meteoritech popisuje jen jejich chemické a izotopové složení. Může v nich být skrytá informace, odkud přesně pocházejí? (délka blogu 5 min.)
Dana Tenzler
Jak staré jsou Saturnovy prstence?
Saturnovy prstence fascinují lidstvo už od doby, kdy je v roce 1610 poprvé spatřil Galileo Galilei ve svém teleskopu. Jak jsou vlastně staré? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Budoucnost průzkumu Venuše ... Čínou
Jak bude v budoucnosti probíhat zkoumání sousední horké planety? Plány, které má NASA, nejspíš znáte. Co plánuje čínská vesmírná agentura? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Jak vznikly obří černé díry v centrech galaxií?
V jádru naší galaxie se nachází obří černá díra. Přitom to není žádná výjimka - je to pravidlo. Jak vznikaly tyto obří objekty? (délka blogu 3 min.)
| Další články autora |
Zemřel Jiří Štěpnička. Hrál v Národním i Gottwalda, namluvil Forda či Douglase
Filmový a divadelní herec Jiří Štěpnička zemřel ve věku 79 let. Dlouholetý člen Národního divadla...
„Pokutu jsem moc neřešil.“ Muž včera vylezl na Liblice, dole čekali policisté a hasiči
Nejvyšší stavba v Česku ještě stojí, ale už zhasla. Zatímco se Liblice připravují na demolici,...
Volby 2026 skončily, začíná sčítání hlasů. Kde sledovat výsledky online a kdy budou známé?
Volební místnosti se v sobotu 10. října ve 14 hodin uzavřely. Komunální a senátní volby 2026...
Výsledky voleb v Praze: Hnutí STAN vyhrálo volby do pražského magistrátu. Senátory čeká 2. kolo
Volební místnosti se v sobotu po 14. hodině uzavřely. Pražané tak rozhodli o budoucím vedení...
Žvýkačky u pokladny už nestačí. Obchody kvůli samoobslužným pokladnám mění strategii
Znáte to: stojíte u pokladny a na poslední chvíli hodíte do košíku balíček žvýkaček nebo...
Pardubické divadlo uvedlo v premiéře adaptaci Hrabalových Postřižin
Východočeské divadlo Pardubice dnes uvedlo druhou premiéru letošní sezony. Stala se jí adaptace...
V Sokolově podepsali koaliční dohodu, starostou bude Jan Picka, ANO je v opozici
V Sokolově dnes podepsala tři uskupení koaliční dohodu. Starostou bude Jan Picka (VOK), lídr...
O ostravské koalici se může rozhodnout už v neděli, řekl Richard Vereš z ANO
Jednání o podobě nové koalice na ostravském magistrátu pokračují i dnes večer. Zástupci hnutí ANO a...
Babiš: Výsledek ANO ve volbách je katastrofální, hnutí musí vyřešit, kdo pracuje
Výsledek hnutí ANO v senátních volbách, když nezískalo žádný mandát, je katastrofální, řekl dnes...
- Počet článků 1228
- Celková karma 15,42
- Průměrná čtenost 1194x
























