Kandidáti na “živé” exoplanety v systému TRAPPIST-1

Jsou vzdálené jen 40 světelných roků. Podle nových výzkumů jsou planety v systému TRAPPIST-1 zatím nejlepším kandidátem na exoplanetu, na které by mohly existovat živé organismy. (délka blogu 3 min.)

Hned na začátku chci zdůraznit, že to neznamená, že na těchto planetách skutečně existuje život. Obíhají kolem malé, ale zároveň velice nehostinné hvězdy, tzv. červeného trpaslíka. Malé hvězdy mají jednu nepříjemnou vlastnost. Jsou náchylné k nevypočitatelným změnám aktivity. Ve srovnání s naším Sluncem produkují daleko větší množství hvězdného větru, směsi různých částic, který je pro živé organismy (jak je známe ze Země) smrtelný.

Co je to TRAPPIST-1

Hvězda TRAPPIST-1 je (na hvězdné poměry) malý objekt o hmotnosti jen asi 8 % Slunce. Je v podstatě jen o něco málo větší než Jupiter, největší planeta Sluneční soustavy. Tito tzv. červení trpaslíci jsou mimochodem nejčastějším druhem hvězd. Přesto je na nebi pouhým okem nevidíme - jejich světlo je na to příliš slabé. Systém TRAPPIST-1 je vidět jen teleskopem. Nachází se v souhvězdí Vodnáře.

Jupiter je obří planeta, která kolem sebe vytvořila malý “planetární” systém. Jeho největší měsíce, které objevil před více než 400 roky Galileo Galilei, nesou jména Io, Europa, Ganymed a Kalisto. Systém ledových měsíců připomíná soustavu planet Merkur, Venuše, Země a Mars. Analogická situace se může teoreticky vyvinout i u červených trpaslíků, domnívali se vědci už delší dobu. Dnes to víme jistě. I oni mohou kolem sebe tvořit a shromažďovat četné planety.

Planety obíhající kolem slabého červeného trpaslíkaTRAPPIST-1, se poprvé podařilo detekovat v roce 2016 pomocí přístrojeTRAPPIST-Southpracujícího na observatořiESO/La Sillaa v Chile. Tento systém tvoří minimálně sedm planet. Planety dostaly v souladu s existujícími pravidly jména podle centrální hvězdy, kterou doplňují malá písmenka. Jmenují se TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g a h. Ve stejném pořadí také obíhají svou centrální hvězdu.

Jak vypadají exoplanety v systému TRAPPIST-1?

Malá chladná hvězda zásobuje energií svůj systém daleko méně, než jak je tomu v naší soustavě. Na druhou stranu jsou zdejší planety k centrální hvězdě daleko blíže, což jejich energetický deficit vyrovnává.

Planety označované písmeny “c”, “d” a “f” mají k dispozici podobné množství energie jako Venuše, Země a Mars v naší vlastní soustavě.

Nedávno se podařilo dokonce zjistit, jaké podmínky na nich panují. Povedlo se to díky šťastné shodě okolností. Během jejich oběhu je vidíme přecházet přímo přes hvězdný disk. Poměrně přesně se tedy dají zjistit různé parametry. Z odchylek oběhu kolem hvězdy se dá vysledovat vliv jednotlivých planet na své sousedky. V počítačové simulaci se pak dá upravovat stav systému tak dlouho, až produkovaná data odpovídají pozorovaným jevům.

Takovým způsobem se podařilo zjistit pravděpodobné hmotnosti jednotlivých planet. A nejen to. Podařilo se také zjistit, kolik vody se na nich nachází.

Obě hvězdě nejbližší planety mají kamenná jádra a měly by mít atmosféru, která je daleko hustší než pozemská. Třetí nejbližší planeta je v tomto systému nejlehčí - má jen zhruba třetinu hmotnosti Země.  Mohla by mít jak hustou atmosféru, tak oceán nebo svůj povrch skrývat pod rozsáhlým ledovým příkrovem.

Nejspíš nejzajímavější je planeta, označená písmenem “e”. Má vyšší hustotu než ostatní, znamená to, že by mohla mít železné jádro. To zase znamená, že by možná mohla disponovat magnetickým polem, které chrání povrch před kosmickým zářením. Také co se týká teploty a velikosti - je Zemi nejpodobnější.

Zbylé tři planety jsou od hvězdy příliš daleko na to, aby mohly mít na svém povrchu tekutou vodu ve větším množství. Nejspíš jsou to ledové světy, pokryté zamrzlým ledovým krunýřem.

Nakonec ještě malá ukázka komplexnosti dnešního průzkumu vesmíru. Následují jména vědců, kteří se podílejí na průzkumu systému TRAPPIST-1. Doby, kdy se tématy zabývali jednotliví vědci - jsou nejspíš definitivně pryč. Dnešní doba přeje spolupráci.

Složení týmu: Simon L. Grimm (University of Bern, Center for Space and Habitability, Bern, Švýcarsko), Brice-Olivier Demory (University of Bern, Center for Space and Habitability, Bern, Švýcarsko), Michaël Gillon (Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liege, Liege, Belgie), Caroline Dorn (University of Bern, Center for Space and Habitability, Bern, Švýcarsko; University of Zurich, Institute of Computational Sciences, Zurich, Švýcarsko), Eric Agol (University of Washington, Seattle, Washington, USA; NASA Astrobiology Institute’s Virtual Planetary Laboratory, Seattle, Washington, USA; Institut d’Astrophysique de Paris, Paris, Francie), Artem Burdanov (Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liege, Liege, Belgie), Laetitia Delrez (Cavendish Laboratory, Cambridge, UK; Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liege, Liege, Belgie), Marko Sestovic (University of Bern, Center for Space and Habitability, Bern, Švýcarsko), Amaury H. M. J. Triaud (Institute of Astronomy, Cambridge, UK; University of Birmingham, Birmingham, UK), Martin Turbet (Laboratoire de Météorologie Dynamique, IPSL, Sorbonne Universités, UPMC Univ Paris 06, CNRS, Paris, Francie), Émeline Bolmont (Université Paris Diderot, AIM, Sorbonne Paris Cité, CEA, CNRS, Gif-sur-Yvette, Francie), Anthony Caldas (Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, Pessac, Francie), Julien de Wit (Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA), Emmanuël Jehin (Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liege, Liege, Belgie), Jérémy Leconte (Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, Pessac, Francie), Sean N. Raymond (Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, Pessac, Francie), Valérie Van Grootel (Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute, Université de Liege, Liege, Belgie), Adam J. Burgasser (Center for Astrophysics and Space Science, University of California San Diego, La Jolla, California, USA), Sean Carey (IPAC, Calif. Inst. of Technology, Pasadena, California, USA), Daniel Fabrycky (Department of Astronomy and Astrophysics, Univ. of Chicago, Chicago, Illinois, USA), Kevin Heng (University of Bern, Center for Space and Habitability, Bern, Švýcarsko), David M. Hernandez (Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA), James G. Ingalls (IPAC, Calif. Inst. of Technology, Pasadena, California, USA), Susan Lederer (NASA Johnson Space Center, Houston, Texas, USA), Franck Selsis (Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, Pessac, France) a Didier Queloz (Cavendish Laboratory, Cambridge, UK).

Zdroje:http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1706/eso1706a.pdf

https://www.eso.org/public/czechrepublic/news/eso1805/,http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1805/eso1805a.pdf