Geologie může pomoci nalézt obyvatelné exoplanety

Ještě před několika desítkami roků jsme netušili, jestli ve vesmíru existují jiné hvězdné soustavy, ve kterých obíhají (tak jako v té naší) planety. (délka blogu 5 min.)

Díky extrémnímu rozvoji technologií jsme dnes hned o několik kroků dál. 

Víme, že existence planet je pravidlem a ne výjimkou. Kolik planet se vyskytuje ve vesmíru mimo naši sluneční soustavu se sice ani dnes nedá úplně přesně odhadnout - bude jich ale nejspíš ještě daleko více, než hvězd. Každou hvězdu totiž může obíhat hned několik planetárních exemplářů. 

Vědci objevili první exoplanetu teprve před třiceti lety. Ke dni 3. března 2021 je ovšem známo 4690 extrasolárních světů v 3465 planetárních systémech - a jejich počet neustále roste. 

Není divu, že se vědci snaží do už poměrně velké sbírky exoplanet vnést řád a systém. Pro laiky bude nejspíš nejzajímavější jedna určitá vlastnost: má daná planeta schopnost udržet si na svém povrchu život, tak jako ho známe ze Země? 

Informace, které zatím máme o většině cizích planet, jsou spíše kusé. Často se omezují jen na znalosti o jejich existenci. To se (doufejme) v blízké době změní. Vědci vkládají své naděje do nového typu vesmírného teleskopu, který má být vypuštěn 31. října tohoto roku. Ale o něm více až v příštím blogu… 

Geologie a exoplanety

Zdá se, že napínavou otázku, která zaměstnává nejen laiky, by mohla pomoci zodpovědět i věda, která byla dosud čistě pozemská - geologie. 

Planety, na kterých by se mohl vyskytovat život, se musí nacházet v tzv. obyvatelné zóně. To znamená, že musí obíhat kolem své hvězdy v oblasti, která je dostatečně vzdálená na to, aby se z povrchu planety nevypařila tekutá voda. Zároveň musí být tato dráha dostatečně blízko, aby voda nezmrzla na kost. Právě tekutá voda se totiž zdá být podmínkou, která je pro existenci a rozvoj života nutná. 

Ovšem ani tohle není zárukou, že bude planeta pro život příznivá. Dokonce ani to, že se na planetě bude nacházet voda (což se zdá být pravidlem, viz minulý blog), neznamená, že tam budou podmínky, opravdu podporující vznik a vývoj života. 

Srovnání různých objektů nabízí i naše vlastní Sluneční soustava. 

Zatímco je Země pro výskyt našeho typu života vhodná, jsou naše sousední planety Venuše a Mars nevhodné - a to přesto, že se na nich také vyskytuje voda. Na Venuši je příliš teplo a na Marsu naopak chladno a sucho. 

Je jen logické, že se na obyvatelnosti exoplanet bude podílet daleko více jejich vlastností. Jednou z  nich by mohlo bý také… množství železa přítomného v plášti dané planety, tvrdí geologové. 

Důležité železo

Podle množství železa v plášti by se totiž dala odhadnout tloušťka kůry planety a následně i pravděpodobnost, kolik kapalné vody na ní může být. 

Teorie říká, že v daném planetárním systému mají všechny menší kamenné planety jednu věc společnou - všechny mají stejný podíl železa jako hvězda, kolem které obíhají. Je to logické - hvězda i její planety vznikaly ze stejného materiálu. 

Jednotlivé planety se ale mohou od sebe navzájem lišit množstvím železa, které je obsaženo v plášti a jádru.

Když se planeta formuje, mají mít ty z nich, které mají větší jádro, tendenci  tvořit tenčí kůry, zatímco planety s menšími jádry tvoří silnější kůry bohaté na železo. Příkladem může být náš soused - Mars. I on má při srovnání se Zemí relativně malé jádro.

Tloušťka planetární kůry pak naznačí, zda má planeta deskovou tektoniku. A od té už je jen krůček k tvorbě atmosféry a povrchové tekuté vody, která umožní život ve formě, v jaké ho známe na naší vlastní planetě. 

Znamenalo by to, že by pozorováním množství železa mohli vědci odhadnout, která z velkého množství exoplanet je pro život vhodnější - a která bude naopak vyprahlou pouští bez pořádného magnetického pole - podobnou našemu Marsu. 

Nový vesmírný teleskop

Takové pozorování umožní nový vesmírný dalekohled Jamese Webba, který by měl být vypuštěn letos na podzim. 

Bude schopen měřit množství železa přítomného v dalekých mimozemských světech a díky tomu nám může dát dobrou představu o tom, jestli jsou (nebo mohou být) obydlené.

Vědci čekají na uvedení teleskopu do provozu s velkými nadějemi. Bude totiž nejen náhradou za pomalu dosluhující Hubbleův teleskop, ale bude větší, měl by být díky své konstrukci spolehlivější - a hlavně bude moci provádět různá měření, která jeho předchůdce nezvládl. 

Více o něm… v příštím blogu.