Umelecká ilustrácia skalnatej planéty okolo trpaslíka Glieseho 876. Obrazový kredit: NSF. Klikni na zväčšenie.
V zhone známom ako lov na extrasolárnej planéte sa najcennejšia nehnuteľnosť inzeruje ako „podobná Zemi“. V pondelok 13. júna sa vedci snažili zasadiť svoju vlajku na horiaci kus skaly obiehajúci po červenej hviezde.
Táto novoobjavená planéta je asi sedemkrát väčšia ako Zem, a preto najmenšia mimozemská planéta nájdená na obežnej dráhe hlavnej sekvencie alebo „trpasličej“ hviezdy (hviezdy ako naše slnko, ktoré horia vodík).
Za našou slnečnou sústavou sú známe ešte menšie planéty, ale majú tú smolu, že obkľučia pulzary, tie rýchlo sa točiace slupky umierajúcich hviezd. Takéto planéty sa nepovažujú za diaľkovo obývateľné kvôli intenzívnemu žiareniu vyžarovanému pulzármi.
Planéty s desiatimi alebo viac hmotami Zeme sa považujú za skalnaté, zatiaľ čo masívnejšie planéty sú pravdepodobne plynné, pretože ich silná gravitácia znamená, že počas planetárnej formácie zhromažďujú a zadržiavajú viac plynu. Doteraz sa našlo 155 extrasolárnych planét, ale väčšina z nich má masy porovnateľnejšie s plynným Jupiterom ako skalnatá Zem (Jupiter je 318-násobok hmotnosti Zeme).
Aj keď táto nová planéta je inzerovaná ako planéta Zem, kvôli jej relatívne nízkej hmotnosti, pozemšťania by tam nechceli čoskoro prenajať dom. Dom na jednej strane by sa roztopil. Odhadovaná teplota povrchu tejto planéty - 200 až 400 stupňov Celzia (400 až 750 stupňov Fahrenheita) - je dôsledkom bozkávacej vzdialenosti planéty od jej hviezdy.
Planéta je umiestnená iba 0,012 AU od hviezdy Gliese 876 (1 AU je vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom) a dokončí obežnú dráhu za menej ako dva dni Zeme. Najbližšia planéta k Slnku v našej vlastnej slnečnej sústave - horiaca ortuť - je takmer 20-krát ďalej a obieha okolo 0,4 AU.
"Pretože planéta je na dvojdňovej obežnej dráhe, je zahrievaná na teplotu podobnú rúre, takže neočakávame život," hovorí člen vedeckého tímu Paul Butler z Carnegieho inštitúcie vo Washingtone.
V našej slnečnej sústave je obývateľná zóna - mierna oblasť, kde by mohla voda na povrchu planéty existovať ako tekutina - približne 0,95 až 1,37 AU, alebo medzi obežnými dráhami Venuše a Marsu. Hviezda Gliese 876 je asi 600-krát menej žiarivá ako naše slnko, takže navrhovaná obývateľná zóna je oveľa bližšia, približne medzi 0,06 a 0,22 AU.
Pri 0,012 AU je nová planéta príliš blízko hviezdy na to, aby bola v obývateľnej zóne, a je tiež vystavená väčšiemu množstvu vysokoenergetického žiarenia, ako je ultrafialové svetlo a röntgenové lúče. Zatiaľ čo červení trpaslíci, ako je Gliese 876, emitujú nižšie hladiny UV žiarenia ako hviezdy ako naše slnko, vydávajú násilné röntgenové žiarenie.
Ďalšou komplikáciou z takejto blízkej obežnej dráhy je to, že planéta môže byť uzamknutá a tá istá strana planéty musí byť vždy obrátená k hviezde. Pokiaľ nebude existovať podstatná atmosféra na distribúciu tepla, jedna strana planéty bude uvarená, zatiaľ čo druhá zostane chladná.
Predpokladá sa, že Gliese 876 má asi 11 miliárd rokov, čo ho robí viac ako dvakrát starším ako naše slnko. Svojím spôsobom je však Gliese teenagerom nášho stredného veku. Hviezdy triedy G, ako je naše Slnko, žijú asi 10 miliárd rokov, zatiaľ čo červení trpaslíci triedy M žijú 100 miliárd rokov (staršie ako vek vesmíru!).
Člen vedeckého tímu Geoff Marcy z Kalifornskej univerzity v Berkeley hovorí, že hviezdy typu M trvajú dlho, kým vychladnú a zmršťujú sa na svoju hlavnú sekvenčnú veľkosť a jas. Hovorí, že ak sa planéta presunie dovnútra na svoju súčasnú blízku obežnú dráhu, pravdepodobne tento krok urobila počas prvých niekoľkých miliónov rokov a potom bola vystavená oveľa väčšiemu žiareniu ako v súčasnosti po stovky miliónov rokov.
Gliese 876 je považovaný za kovovo chudobný (pre astronóma je akýkoľvek prvok ťažší ako vodík a hélium klasifikovaný ako „kov“). Tvorba planét môže súvisieť s kovnosťou hviezdy, pretože hviezda aj planéty tvoria rovnaký pôvodný materiál. Očakáva sa teda, že skalná planéta, ako je Zem, vyrobená z prvkov, ako sú kremičitany a železo, obieha okolo hviezdy, ktorá je bohatá na kovy.
Napriek tomu, že je Gliese 876 chudobný na kovy, je systémom viacerých planét. O planetách Gliese 876 sú známe dve planéty s plynovými obrami: najvzdialenejšia planéta má takmer dvojnásobok hmotnosti Jupitera a obieha okolo 0,21 AU; stredná planéta predstavuje asi polovicu hmotnosti Jupitera, ktorá obieha okolo 0,13 AU.
„Celý planétový systém je tak trochu miniatúrou našej slnečnej sústavy,“ hovorí Marcy. "Hviezda je malá, obežné dráhy sú malé a bližšie sú najmenšie z nich, rovnako ako architektúra je v našej vlastnej slnečnej sústave, pričom najmenšie planéty obiehajú dovnútra obrov."
Máme oveľa viac lakťovej miestnosti v našej slnečnej sústave. Ortuť je ďalej od Slnka, ako sú vzdialenosti všetkých týchto planét. Planéty v systéme Gliese 876 sú tak blízko seba, gravitačne spolu interagujú. Tento druh gravitačného ťahu bol spôsob, akým vedci v prvom rade dokázali odhaliť planéty.
V priebehu obežnej dráhy budú planéty gravitačne ťahať svoju hviezdu z rôznych strán. Vedci zmerajú výsledný posun v hviezdnom svetle, aby určili existenciu obiehajúcich planét.
Aby sa vedci dozvedeli viac o najmenšej planéte Gliese 876, vedci by museli použiť inú techniku lovu planét nazývanú tranzitná fotometria. Táto metóda sa zameriava na to, ako sa zdá, že svetlo hviezdy z nášho zorného poľa prechádza pred hviezdu. Zatmenie obežnej planéty umožňuje astronómom určiť hmotnosť a polomer tejto planéty. Zníženie týchto čísel naznačuje hustotu planéty, ktorá potom naznačuje, z čoho je planéta vyrobená a či je planéta skalnatá alebo plynná.
Tranzitnú fotometriu však nemožno použiť na to, aby sme povedali niečo o planétach obiehajúcich okolo Gliese 876, pretože systém je z nášho pohľadu naklonený o 50 stupňov. Tento uhol znamená, že planéty neblokujú žiadne hviezdne svetlo, ktoré sa dostane na Zem.
Červení trpaslíci sú najbežnejším typom hviezdy v našej galaxii a tvoria okolo 70 percent všetkých hviezd. Napriek tomu zo 150 červených trpaslíkov, ktorých v priebehu rokov študovali, našli Marcy a Butler iba planéty obiehajúce okolo nich. Pretože väčšina z doteraz nájdených planét sú plynoví obri, mohlo by to znamenať, že červení trpaslíci sú menej náchylní na zadržiavanie týchto svetov.
Marcy hovorí, že budú pokračovať v monitorovaní Gliese 876 pre akékoľvek náznaky štvrtej alebo piatej planéty. "Odteraz to bude určite jedna z našich obľúbených hviezd."
Preteky až do cieľa
Výskumná správa opisujúca tento objav bola predložená v Astrofyzikálnom časopise. Vedci tvrdia, že dostali priaznivú predbežnú správu, a očakávajú, že ich dokument bude prijatý a potom zverejnený o niekoľko mesiacov. Počas pondelkovej tlačovej konferencie sa vedci opýtali, prečo sa rozhodli zverejniť svoje zistenie ešte predtým, ako bol príspevok prijatý na uverejnenie. Urobilo sa to, aby porazili ostatných lovcov planét, ktorí by mohli byť horúci na svojich pätách?
Marcy odpovedala, že chce zabrániť úniku správ o ich objave. „Vedeli sme o tom pred tromi rokmi, sledovali sme ho ticho, opatrne, strážili sme tajomstvo, zatiaľ čo sme sa dvakrát a trojnásobne kontrolovali. Asi pred mesiacom som tu hovoril s Michaelom Turnerom, ľuďmi z NSF (National Science Foundation) a spoločne sme sa rozhodli, že tento objav je taký mimoriadny, možno to, čo by ste nazvali míľnikom v planétovej vede, bolo ťažké predstaviť si veko na to oveľa dlhšie. Preto sme sa rozhodli, že namiesto toho, aby to preniklo do spravodajských médií, a že by sme sa okopali okolo, keď sa o tom noviny dozvedeli skoro a tak ďalej, bolo by lepšie to rýchlo oznámiť. ““
Marcy sa potom pustil do obrany, pretože veril, že je ich nález správny, a on bol rýchlo podporovaný ostatnými členmi tímu. Presnosť ich zistenia však nebola spochybnená. Možno ich skoré vyhlásenie spolu s potrebou utajenia vopred sú dôkazom intenzívnej konkurencie, ktorá od začiatku zaznamenáva lov planét.
Prvý objav extrasolárnej planéty oznámili Michel Mayor a Didier Queloz z Ženevského observatória 5. októbra 1995 a Marcy a Butler potvrdili pozorovania nasledujúci týždeň. Posledný príklad súťaže o chytenie ďalších mimozemských planét „prvý“ sa uskutočnil minulé leto, keď 25. augusta 2004 starosta Nuno Santos a jeho kolegovia vyhlásili objav prvej planéty extrasolárnej Neptúnovej hmoty - v tom čase najmenšiu extrasolárnu planétu planéta, ktorá obieha okolo slnečnej hviezdy. Toto oznámenie prišlo necelý týždeň predtým, ako Marcy a Butler oznámili ďalšie dva objavy planéty Neptúnov.
Starosta a jeho kolegovia tiež študovali Gliese 876. Na astronomickej konferencii v júni 1998 starosta a Marcy nezávisle oznámili odhalenie mohutnejšieho plynného obra obiehajúceho túto hviezdu. Marcy a Butler ako prvé nadviazali na toto zistenie a v roku 2001 oznámili objav druhej planéty plynových gigantov.
Misia Kepler, ktorá sa má začať v júni 2008, bude hľadať pozemské planéty obiehajúce vzdialené hviezdy. Misia definuje planétu Zem ako masu Zeme medzi 0,5 a 2,0 alebo medzi 0,8 a 1,3 Zemským priemerom. Planéty medzi 2 a 10 hmotami Zeme, ako napríklad planéta oznámená v pondelok, sú definované ako Veľké suchozemské planéty.
Pôvodný zdroj: NASA Astrobiology
