Je planeta Země v Galaxii unikátní, či je podobných planet ve vesmíru celá řada? Díky posledním objevům dalekohledu Kepler jsme opět blíže k rozluštění této otázky. Nově objevená planetární soustava Kepler 62 obsahuje rovnou dvě super-Země.
Dalekohled Kepler je dnes znám jako nejproslulejší a nejúspěšnější lovec exoplanet. Když byl vypuštěn na oběžnou dráhu v roce 2007 raketou Delta II, představoval pro odbornou veřejnost naději na objevení mnoha planetárních systémů obíhajících hvězdy jiné, než je naše Slunce. Měl za úkol osvětlit, jaké tyto soustavy jsou a jak moc se liší od naší „domovské“, jak časté jsou planety velikosti naší Země nebo jak výjimečné jsou planety obíhající kolem své hvězdy v pásu takzvané obyvatelné zóny – oblasti, kde teploty dovolují udržení vody v tekutém stavu.
Dalekohled Kepler je již nyní možné bez obav zařadit mezi velmi úspěšné mise NASA. K dnešnímu dni objevil 2 740 kandidátů exoplanet, z nichž 122 je již potvrzených. Tato čísla jsou průběžně aktualizována a k radosti vědců i nadšenců stále rostou.
Mezi těmito exoplanetami najdeme velmi rozmanitá tělesa. Od planetárních drobečků velikostí odpovídajících Merkuru (nejmenší planetě Sluneční soustavy s průměrem asi 4 500 km) až po exoplanety několikanásobně větší než Jupiter.
Dvacet procent ze všech kandidátů nalezených dalekohledem Kepler patří do kategorie takzvaných super-Zemí. Tato kategorie označuje exoplanety o průměru mezi jeden a čtvrt násobkem a dvounásobkem velikosti naší planety.
Metoda detekce exoplanet je v zásadě jednoduchá. Dalekohled Kepler prakticky nepřerušovaně sleduje jedno pole oblohy, kde rozliší asi 150 000 hvězd. Pokud kolem hvězdy pod vhodným úhlem obíhá exoplaneta, při přechodu přes disk hvězdy ji Kepler zaznamená jako droboučký pokles jasnosti. Podle toho, jak moc jasnost poklesne a ze známých vlastností hvězdy jsou astronomové schopní vypočítat velikost exoplanety a určit její orbitální parametry (délku roku). Ze znalosti těchto parametrů je možné odhadnout její hrubé složení (zda je plynná či kamenná) a konečně kombinací se znalostí vlastností hvězdy je možné vypočítat, zda se exoplaneta v průběhu svého oběhu kolem hvězdy dostane do obyvatelné zóny, je-li tedy možné na jejím povrchu předpokládat podmínky po udržení vody v tekutém stavu.
V článku, publikovaném letos v dubnu v časopisu Science, tým družice Kepler oznámil objev nového planetárního systému, který je zajímavý v několika ohledech. Kolem hvězdy spektrální třídy K obíhá pět objevených exoplanet, přičemž všechny tyto exoplanety jsou velikostně nepříliš odlišné od Země. Objeveny byly nepřímo, Kepler pozoruje pouze poklesy jasnosti, když exoplanety přecházejí přes disk hvězdy, ovšem měření proběhla několikrát a byla podrobena několika ověřením.
„Jsme si velmi jistí, že jsme objevili dvě super-Země v obyvatelné zóně jejich domovské hvězdy, naše výpočty byly možné jen díky objevům tisíců ostatních transitních exoplanet, které učinil Kepler,“ řekl Jason Rowe, vědecký pracovník v Carl Sagan Center slavného SETI Institutu.
Centrální hvězda systému Kepler-62 se od Slunce v mnohém liší, je menší (zhruba o třetinu), chladnější, starší a o 80 % méně jasná. Pokud byste stáli na povrchu jedné z planet, jevilo by se „slunce“ nad hlavou mnohem červenější, než na co jsme zvyklí ze Země.
Exoplaneta nejvzdálenější od centrální hvězdy je označena jako Kepler 62-f. Má průměr 1,2× větší než Země a nachází se v obyvatelné zóně. V současné době jí patří prvenství nejmenší známé exoplanety, na které by se mohla udržet voda v kapalném skupenství. Druhá exoplaneta obíhá na vnitřním okraji obyvatelné zóny a je o 60 % větší než Země.
Ostatní tři exoplanety obíhají blíž ke své hostující hvězdě, jsou tudíž horké a nejsou schopné udržet na svém povrchu vodu, jsou tedy pro život, jak jej známe, nepřátelské.
„Tyto objevy nás posunují dál na cestě k objevení exoplanet podobných Zemi, ačkoli nevíme, zda jsou Kepler 62-e a 62-f kamenné exoplanety nebo jestli na nich skutečně je voda v tekutém stavu. Jejich existence ukazuje, že výskyt malých světů v obyvatelných zónách hvězd podobných Slunci není nic neobvyklého. Již v příštích letech se můžeme těšit na objevy a popsání sesterských exoplanet naší Země pomocí příští generace teleskopů,“ řekl Jon Jenkins, vedoucí výzkumník SETI institutu, spoluautor objevu.
Hmotnosti obou exoplanet jsou neověřené, neboť nejsou dostatečně hmotné na to, aby vyvolaly pozorovatelné gravitační působení na svoji hvězdu, či na sebe navzájem. Vzhledem ke stáří hvězdy a nepřímým odhadům horního limitu jejich hmotností se vědci domnívají, že obě exoplanety jsou pevné. Mohou být tvořeny suchými horninami (jako Země), nebo masou tekutiny kolem kamenokovového jádra.
Nalezení takovýchto exoplanet by mohlo být důvodem k radosti pro pracovníky SETI institutu, který se snaží detekovat signály mimozemských civilizací, přicházejících z vesmíru prostřednictvím radiových vln. Tyto exoplanety jsou možnými kandidáty na prostředí, kde se mohly život a civilizace rozvinout.
