Trappist-1 sedem planét

Drahokam medzi planetárnymi systémami. Taký je TRAPPIST-1. Je unikátny, nádherný a historický. Vedľa neho blednú všetky známe výtvory autorov sci-fi. 

Ďalekohľady TRAPPIST sú dva. Jeden je v Maroku a druhý v Čile. Práve ten čilský, ktorý sa nachádza na observatóriu La Silla, objavil prvé tri planéty systému TRAPPIST-1. Pre astronómov to bola výzva. Vo februári a v marci minulého roku uskutočnili ďalšie pozorovania tranzitov planét kozmickým ďalekohľadom Spitzer.

Výpomoc pozemských ďalekohľadov

V máji astronómovia zapojili do pozorovaní aj množstvo pozemských ďalekohľadov: druhý TRAPPIST (Maroko), UKIRT (Havaj), William Herschel Telescope (La Palma, Kanárske ostrovy) a ďalšie.

Sedem planét v systéme TRAPPIST-1, obrázok NASA/R. Hurt/T. Pyle

Vyvrcholenie prišlo v septembri pri ďalšom pozorovaní s ďalekohľadom Spitzer. Výsledkom bola identifikácia 34 tranzitov. Potom ako autori štúdie skombinovali všetky údaje, ukázalo sa, že ide o štyri pravidelné signály: 4, 6, 8 a vyše 12 dní, ktoré zodpovedajú štyrom novým tranzitujúcim exoplanétam. Kozmický ďalekohľad Kepler našiel už tisíce exoplanét. Veľa z nich sú multiplanetárne systémy, v ktorých okolo jednej hviezdy obieha viac než jedna planéta. Sedem planét sa zatiaľ našlolen pri hviezde Kepler-90. TRAPPIST-1 ani Kepler-90 však nemusia byť rekordmani. Teoreticky až deväť planét má obiehať okolo hviezdy HD 10180.

Exoplanéty podobné Zemi

V súčasnosti už poznáme niekoľko planét podobných Zemi, na ktorých môžu byť podmienky pre život. Môžeme ich rozdeliť do dvoch skupín. V prvej sú objavy zistené meraním radiálnych rýchlostí. Pri týchto planétach poznáme dolný odhad hmotnosti, ale nepoznáme ich veľkosť. Tieto planéty netranzitujú. Pekný príklad je najbližšia exoplanéta Proxima b. Druhou skupinou sú tranzitujúce planéty. Pri nich poznáme veľkosť, ale nepoznáme hmotnosť. A teraz je tu planetárny systém TRAPPIST-1. V čom je rozdiel? Planéty sú tak blízko seba, že sa vzájomne gravitačne ovplyvňujú, a preto nedochádza k tranzitom pravidelne. Astronómovia to označujú ako zmeny v časoch tranzitov (angl. Transit-timing variation – TTV). V tomto prípade hovoríme o odchýlkach v ráde desiatok sekúnd až 30 minút. Odchýlky závisia od hmotnosti planéty: čím je hmotnosť väčšia, tým väčší je jej gravitačný vplyv na jej sestričky-planéty. Je však vhodné zdôrazniť, že hmotnosti sú skôr približné. Odchýlka je niekde naozaj veľká (aj viac než plus/mínus 0,8 hmotnosti Zeme). Takže poznáme veľkosť, poznáme približnú hmotnosť, a teda aj hustotu šiestich zo siedmich planét! Uvidíme, ako presne. V tomto systéme je do deviatich miliónov kilometrov od svojej hviezdy sedem planét!

Systém podobný Jupiteru s Galileovými mesiacmi

Hviezdu TRAPPIST-1 nájdeme v súhvezdí Vodnára vo vzdialenosti 40 svetelných rokov od nás. Má hmotnosť len 8 % hmotnosti Slnka a priemer 163 000 km (1,14 priemeru Jupitera). Jej žiarivý výkon (svietivosť) je len 0,000 52 svietivosti Slnka a povrchová teplota dosahuje iba 2 560 K (Slnko má 5 780 K). Preto sa tiež prirovnáva k Jupiteru s Galileovými mesiacmi. Červené trpaslíky môžu byť pre život problém a toto je ešte aj obzvlášť chladný trpaslík. Ako ukázala nedávna štúdia, obývateľná oblasť bola pre TRAPPIST-1 v minulosti ďalej. Niektoré planéty tak síce majú teraz nálepku potenciálne obývateľných, ale v minulosti mohli trpieť vysokou teplotou a môžu byť už dávno vysušenými svetmi. Potenciálne obývateľné by mali byť tri planéty (v poradí štvrtá, piata a šiesta, označené ako: e, f, g). Vnútorných šesť planét by malo mať kamenný povrch. Minimálne na niektorú z planét by sa mohol v budúcnosti pozrieť kozmický ďalekohľad Jamesa Webba (James Webb Space Telescope, skr. JWST – nasledovník Hubblovho kozmického teleskopu) a prostredníctvom transmisnej spektroskopie získať údaje o zložení atmosféry. Dňa 4. mája 2016 nastala vzácna udalosť, ku ktorej dochádza raz za dva roky. Planéty b a c (dve najbližšie k svojej hviezde) tranzitovali pred hviezdou len 12 minút po sebe. Hubblov kozmický ďalekohľad sa pozrel na ich atmosféry. O ich presnom zložení síce nevieme nič, ale teraz už vieme aspoň to, že pravdepodobne nie sú zložené z vodíka. Pokiaľ by to tak bolo, museli by aj najväčší astrobiologickí optimisti uznať, že tieto dva svety nebudú vhodné pre život.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 5/2017.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

RNDr. Zdeněk Komárek

Komentáre