5. júla 2020

Ako vieme, že je voda na planéte vzdialenej 110 svetelných rokov?

Predpoveď, v ktorej sa opakovane mýlim je, že Nobelovu cenu za fyziku dostane výskum exoplanét (teda planét, ktoré obiehajú iné hviezdy, než naše Slnko). Podľa mňa ide o jednu z najfascinujúcejších oblastí vôbec.

Ešte minulé storočie sme si mysleli, že naša galaxia, Mliečna cesta, tvorí celý vesmír. Dnes odhadujeme, že vo viditeľnom vesmíre sú ich asi dva bilióny a tá naša je len jednou z mnohých.

Dlho sme si mysleli, že naša planéta či slnečná sústava sú špeciálne, no táto predstava sa začala boriť pod novými poznatkami z vesmíru. Prvý dôkaz o existencii exoplanéty sme, technicky vzaté, získali už v roku 1917, len sme ho, akosi, prehliadli. Prvý riadny dôkaz prišiel v roku 1988, potvrdený bol o štyri roky neskôr. K dnešnému dňu už poznáme cez 4000 exoplanét.

Väčšinu z nich sme objavili nepriamo – cez ich vplyv na hviezdu, ktorú obiehajú. Bežne sa hovorí, že planéta obieha hviezdu, no presnejšie je povedať, že spolu obiehajú spoločné ťažisko. Vysvetlím rozdiel.

Predstavte si dvojicu, ktorá sa drží za ruky a točí dokola seba. Ak sú obaja rovnako ťažkí, točia sa okolo spoločného stredu. Ak je jeden z nich obrovský drevorubač a druhý iba malé dieťa, ťažší z nich stojí prakticky na mieste a točí ľahšieho okolo.

Podobne spolu tancujú hviezdy a planéty. Ak sú planéty ľahké, točia sa okolo prakticky stojacej hviezdy. Ak sú relatívne ťažké, vynútia si istý pohyb aj od svojej hviezdy – a tento pohyb dokážeme pozorovať.

Druhá najpopulárnejšia metóda, tzv. tranzitná, si vyžaduje viac šťastia. Planéty obiehajú hviezdy podobne, ako obiehajú ručičky hodiniek stred ciferníka. Pri bežných podmienkach dokážete vidieť stred ciferníka (v ktorom sedí pomyselná hviezda) neprestajne. Ak sa však na hodiny pozeráte presne zboku, raz za hodinu vám ho zatieni práve prechádzajúca ručička.

Sem-tam máme takéto šťastie v astrofyzike. Planéta obieha svoje slnko po takej dráhe, že sa občas ocitne presne medzi nami a ním. Nachvíľu ho čiastočne zatieni a tento dočasný, no pravidelne sa opakujúci útlm, dokážeme pozorovať. To však ešte nie je všetko.

Ak má táto planéta atmosféru, časť svetla, ktoré ňou prejde, sa dostane až k nám – tu veci začínajú byť zaujímavé. Plyny v atmosfére absorbujú niektoré vlnové dĺžky svetla a na základe chýbajúcich vlnových dĺžok vieme spätne zreprodukovať, z čoho sa atmosféra danej planéty skladá.

Presne takýmto spôsobom sa podarilo dokázať prítomnosť vodných pár v atmosfére, nie práve poeticky nazvanej planéty – K2-18b, vzdialenej 110 svetelných rokov. Tá sa zároveň nachádza v ‚‚Zlatovláskovej‘‘ vzdialenosti – ani príliš ďaleko od hviezdy, aby na nej bola príliš zima; ani príliš blízko, aby bolo neznesiteľne horúco. Jednoducho, tak akurát aby na jej povrchu mohla existovať tekutá voda. (Takéto okolie hviezdy sa volá obývateľná zóna.)

Znamená to, že sa na túto planétu bude v budúcnosti chodiť na dovolenky? To asi ťažko – je totiž osemkrát ťažšia a tak má na povrchu výrazne silnejšiu gravitáciu. Zároveň nevieme, či má planéta aktívne jadro, ktoré tvorí magnetické pole, ktoré slúži ako ochrana pred žiarením z vesmíru – hlavne z aktívneho červeného trpaslíka, malej a chladnej hviezdy, ktorú táto planéta obieha.

Nemáme teda dôkaz, že na tejto planéte život existuje, alebo že tam vôbec existovať môže. Spomeňte si však, že objav takýchto planét vyžaduje isté šťastie – a tak je možné, že existuje veľa planét, ktoré známky života nesú, akurát neobiehajú po vhodnej dráhe. A pritom môžu byť hneď za rohom.

[Samuel]

– – –

NASA článok o objave
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/nasa-s-hubble-finds-water-vapor-on-habitable-zone-exoplanet-for-1st-time

Video verzia
https://www.youtube.com/watch?time_continue=15&v=amOdtYv5G4E

‚‚Objav‘‘ v roku 1917
https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6991

Obývateľná zóna
https://en.wikipedia.org/wiki/Circumstellar_habitable_zone

Ako vieme z čoho sa skladá slnko? (Rovnaká metóda na identifikáciu chemického zloženia)
https://www.facebook.com/vedator.svk/photos/a.215988422181212/594326497680734/?type=3&theater

Mapa exoplanét
https://www.facebook.com/vedator.svk/videos/1226974530842721/

Obr.: ESA/Hubble, M. Kornmesser

One thought on “Ako vieme, že je voda na planéte vzdialenej 110 svetelných rokov?

Pridaj komentár