ASTRO: Jsme výjimka?

Je naše planetární soustava pro vesmír typická, nebo spíše výjimečná?

Uspořádání naší sluneční soustavy zná každý, učí se ho už děti ve škole. Jak vypadá okolí naší planety, zná díky obrázkům z Hubbleova vesmírného dalekohledu a internetu také téměř každý. Jsou však i další planetární systémy kolem vzdálených hvězd stejné či podobné tomu našemu? Nebo jsme ve vesmíru spíše výjimka?

Sluneční soustava

Představa, že kolem hvězd obíhají planety, podobně jako je tomu u našeho Slunce, se datuje do počátku lidské historie. Tato představa byla také vždy doprovázena myšlenkou, že i další planetární systémy budou do velké míry podobné tomu našemu.

První pokusy

O existenci planet u cizích hvězd spekulovali už staří Řekové. Úvahy najdeme například ve spisech Démokrita. Mnohem později se této tématice věnoval i Giordano Bruno a další. Neúspěšně se o to pokoušel také Peter van de Kamp, který se stal známým spíše průzkumem Barnardovy hvězdy. Velkou část svého života zasvětil nepřímému odhalení exoplanet právě u této hvězdy, známé rychlým pohybem vůči vzdálenému pozadí (též známá jako Barnardova šipka).

Éra objevování cizích světů

Je to jen pár desítek let, kdy jsme získali první skutečný důkaz planety obíhající jinou hvězdu, tzv. exoplanety. V roce 1992 ohlásili radioastronomové Wolszczan a Frail objev planety obíhající pulsar (PSR 1257+12). Tento objev byl rychle potvrzen a obecně je považován za první skutečný objev exoplanety. Ještě důležitější byl objev v roce 1995, kdy Michel Mayor a Didier Queloz z Ženevské univerzity ohlásili objev první exoplanety obíhající okolo běžné hvězdy hlavní posloupnosti (hvězdy jako je naše Slunce). Tento objev byl uskutečněn v Observatoire de Haute-Provence. Tím byla zahájen éra objevů exoplanet. Dá se tedy říci, že žijeme ve významné době, v éře objevování cizích světů.

Kepler - družice. Foto: NASA

Většinu dosud známých exoplanet objevil dalekohled Kepler, který používá pro objevy tranzitní metodu. To znamená, že pozoruje hvězdy po dlouhou dobu a zjištuje, zda je jejich svit tlumen planetou přecházející před hvězdou. Touto metodou již bylo objeveno více než 1700 exoplanet a u 460 hvězd je známo, že kolem nich obíhá více planet. U většiny z těchto hvězdných soustav obíhají planety kolem hvězdy hlavní posloupnosti.

Podobnosti a rozdíly

Dostáváme se tedy zpátky k důležité otázce. Můžeme říci, že je naše soustava normální? Planety v hvězdných systémech mívají zhruba kruhové oběžné dráhy, stejně jako naše sluneční soustava. Také mají celou řadu větších i menších planet, stejně jako ta naše. Většina známých systémů je kolem hvězd spektrální třídy G (Slunce je hvězda třídy G2) a dokonce jsme začali nacházet planety v obyvatelných zónách planet některých hvězd. STEJNĚ JAKO TA NAŠE!

Avšak ne tak rychle. Jiné hvězdné soustavy nemají rozložení, jaké známe z naší soustavy, tedy malé terestrické planety blíže ke hvězdě a velké plynné obry dál od hvězdy. Ve skutečnosti se totiž velké planety typu Jupitera nacházejí často blízko hvězdy. Tím je naše sluneční soustava velmi neobvyklá.

Počítačové simulace počátku formování planet ukazují, že velké planety mají tendenci se pohybovat dovnitř, tedy co nejblíže ke hvězdě, a tvoří se v důsledku interakce s materiálem z protoplanetárního disku. Proto pozorujeme většinu objevených velkých planet v blízkosti jejich hvězdy. Velké planety v našem systému jsou neobvykle daleko od Slunce, jelikož mezi Jupiterem a Saturnem probíhal v rané fázi vývoje soustavy tzv. „gravitační tanec“. Planety se navzájem vytlačily tam, kde je vídáme dnes.

Vzdálené světy podobné těm ze scifi

Avšak i přesto, že je naše Sluneční soustava spíše neobvyklá, známe již nyní planetární systémy, které jsou mnohem a mnohem zajímavější. Existuje například planetární systém, kde jsou dráhy nakloněny v radikálně odlišných úhlech, stejně jako Kepler 56. Favoritem neobvyklosti, jako vystřižený z Hvězdných válek, je pak soustava, kde planeta obíhá kolem dvou hvězd. Jedná se o soustavu Kepler 16 a 34:

Kepler 16 a 34

Kepler. Foto: NASA

Zajímavá je také planeta, která je tak blízko své hvězdy, že její rok trvá jen 18 hodin. Známá je jako 55 Cancri e. Je asi dvakrát větší než Země a z velké části je tvořena diamantem:

55 Cancri e

Kepler. Foto: NASA

Najdeme život?

Díky dalekohledu Kepler můžeme porovnávat další a další planetární systémy s tím naším. Stejně tak tomu dopomáhají i další dalekohledy, jako je Gaia, která byla vypuštěna v roce 2013, a budoucí dalekohledy TESS (2017) a PLATO (2024).

A možná jednou bude objeven „svatý grál“ při objevování exoplanet, planeta s životem či planeta stejná jako je naše Země.

Zdroj: http://phys.org/news/2014-07-solar-weird.html

Další události komentovány na www.astro.cz
Publikováno s laskavým svolením České astronomické společnosti.