Můžeme začít snít: Jsou tam rostliny a zvířata jako tady na Zemi? A jsou tam inteligentní bytosti? Jak všichni vypadají? Podobají se tyhle zázračné světy světu našemu, anebo se dost odlišují? Koncem minulého týdne oznámila agentura NASA přelomovou zprávu: První dvě planety jenom o málo větší než Země, na kterých zřejmě panují podmínky pro život, objevili američtí vědci u hvězdy vzdálené od nás asi 1200 světelných let.

Není to žádné překvapení. Pátrání po planetách u cizích hvězd, říká se jim exoplanety, začalo koncem minulého století. Už před tím si mnozí astronomové mysleli, že exoplanety by neměly být výjimkou, někteří se je pokoušeli primitivními metodami hledat. Nicméně když tři Kanaďané ohlásili v roce 1988, že hvězdu Gamma Cephei obíhá planeta, byli všichni dost skeptičtí – vždyť to bylo na hranici možnosti jejich přístrojů, mohlo se jednat o šum aparatur. Brzy jim však dali za pravdu.

A jak se zdokonalovala technika, přicházely zprávy o exoplanetách stále častěji. Objev dvou ExoZemí nyní toto úsilí korunuje.

Už ne pouze víra, ale věda

Naše chytré automaty dokážou důkladně zkoumat hlavně nejbližší planety, vzdálenější tělesa jenom při průletu okolo nich. Sám člověk stanul pouze na Měsíci, kam má tři dny cesty, ale kvůli enormním nákladům tam několikrát přistál před půl stoletím a od té doby na to jenom vzpomínáme.

Má smysl pátrat po exoplanetách u hvězd, kam v rozumné době nedokážeme poslat ani automatického průzkumníka? Není to vyhazování peněz na libůstku skupiny vědců? Vzhledem k tomu, že Američané, kteří vydávají peníze na výzkum s velkým rozmyslem, věnují na tento úkol v posledních letech miliardy dolarů, to musí mít smysl.

Hledání exoplanet je součástí rozsáhlého programu pátrání po mimozemském životě.

Toto úsilí má několik podob a probíhalo s různou intenzitou. Všichni odborníci vycházejí z představy, že živé organismy by se měly v naší části vesmíru vyvíjet v podmínkách obdobných pozemským: na povrchu pevného tělesa podobného Zemi, v příhodné atmosféře a tlaku, za přispění vody a organických látek, díky životodárnému působení slunečních paprsků. Třebaže život či inteligence mohou vypadat také úplně jinak, je třeba začít od základu, který známe.

Průlom v nazírání na život přinesly biologům nálezy v šedesátých letech minulého století tady na Zemi – nacházeli živé mikroorganismy ve velmi extrémních podmínkách, o kterých si mysleli, že jsou smrtelné. Identifikovali je za nízkých i vysokých teplot, za vysokých tlaků, v radioaktivních vodách, v žíravinách, v suchém klimatu, bez slunečního světla a s minimem živin. V roce 1974 je vědci shrnuli do jednoho učeného názvu: extrémofilové. V oceánech jsou dokonce místa, kde přežívají organismy bez kyslíku, vystačí jim voda, živiny a zdroj energie. Tahle široká škála ukazuje, že život se mohl vyvinout v prostředí, jaké jsme donedávna považovali za smrtelné – i na měsících a planetách, kde by člověk nepřežil.

V roce 1960 se radioastronomové pustili do pátrání po rádiových signálech umělého původu – jejich zdrojem měly být vysílače rozumných kosmických bytostí. Do této práce se postupně zapojila řada radioastronomických observatoří, ale nikdo nic nezachytil. Nakonec tento boom pohasl.

Dnes hledá depeše mimozemšťanů pouze soukromý Ústav SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence – Hledání mimozemské inteligence) v Kalifornii, který financují bohatí mecenáši. Také rádiový šum, který neustále zaznamenává největší pozemský radioteleskop v Arecibu na Portoriku o průměru 306 metrů, by mohl obsahovat poselství. Jeho analýzou se zabývají miliony soukromých počítačů na celém světě zapojených do projektu seti@home – to je práce nadšenců, která americkou vládu nic nestojí.

Mezitím se úspěšně rozběhlo pátrání po organických látkách ve vesmíru. Tyto látky patří do takzvané předbiologické polévky, v níž se měl podle stávajících poznatků zrodit život.

Od začátku sedmdesátých let nalézají molekuly těchto organických látek biologové v meteoritech, které spadly na Zemi. Radioastronomové zase detekovali většinu z nich nejen v kometách, ale i ve vzdálených končinách vesmíru, zvláště pak v oblacích, ze kterých se tvoří nové planetární soustavy.

A k tomu všemu se přidaly informace o objevech exoplanet.

To všechno jsou nepřímé důkazy, že život mimo Zemi by měl existovat. Zatímco v polovině minulého století byli mimozemšťané záležitostí víry, dnes jsou záležitostí vědy.

Největší nadějí družice Kepler

Objev Kanaďanů Bruce Campbella, G. A. H. Walkera a S. Yanga první exoplanety u hvězdy Gamma Cephei, vzdálené od nás 45 světelných let, potvrdila až rok po jejich opatrném sdělení, tedy v roce 1989, pozorování jejich kolegů. Proč taková zdrženlivost? Neexistují totiž tak silné dalekohledy, aby bylo možné tato drobná tělesa vyfotografovat. Astronomové musí používat nepřímé metody, v tomto případě měřili rychlost hvězdy vzhledem k Zemi, kterou ovlivní exoplaneta. Výsledky byly na hranici citlivosti jejich aparatur, mohla to způsobit i chyba přístrojů.

Další zprávy přišly v letech 1992 a 1995, kdy to umožnila nová generace přístrojové a měřicí techniky. Astronomové zahájili frontální útok na exoplanety. Dnes mají k dispozici devět rozdílných pátracích metod. Avšak první stopy po těchto tělesech nestačí, podezřelé hvězdy musí sledovat dlouhé měsíce a někdy i roky, aby vyloučili pozorovací chyby.

Kromě špičkových pozemských observatoří se do tohoto úsilí zapojily rovněž specializované pátrací družice: v prosinci 2006 COROT, která patří Evropské kosmické agentuře, a v březnu 2009 Kepler, kterou pořídila NASA za 600 milionů dolarů. Největší naděje vkládali odborníci do Keplera – během plánovaného 3,5 roku provozu měl prozkoumat přes 100 tisíc hvězd v souhvězdí Labutě a Lyry, čekalo se, že najde nejméně 900 exoplanet.

Příliš mnoho Jupiterů

Zpočátku byli odborníci dost nešťastní. Nacházeli totiž exoplanety, které byly mnohonásobně větší než Země, zpravidla o velikosti Jupitera, a většinou i v takové vzdálenosti od mateřské hvězdy, že tam nebyly vhodné podmínky pro život. Některá tělesa patřila mezi plynné obry, jiné byly lehčí než korek, další měly teplotu 1900 stupňů Celsia.

Nic zajímavého z hlediska života. Ovšem tahle pozorování potvrzovala, že planety u cizích hvězd jsou poměrně časté. To někteří astronomové v minulosti vylučovali, domnívali se, že planetární systém je výsadou našeho Slunce.

Právě tohle množství dávalo naději, že vedle Jupiterů se najdou i tělesa o velikosti Země, případně menší. První objevili Američané pomocí družice Kepler ke konci roku 2010. Tato exoplaneta obíhá hvězdu vzdálenou od nás 560 světelných let v souhvězdí Draka. Je velká asi jako 1,4 Země, avšak krouží tak blízko své hvězdy, že tam rok trvá pouze jeden den a teplota dosahuje 1500 stupňů. Peklo, ve kterém by žádný ze známých extrémofilů nepřežil.

"Svět havajský" a "svět aljašský"

Objev ohlášený minulý týden je vskutku impozantní. Exoplaneta označená jako Kepler 62-e je přibližně o 60 procent větší než Země a Kepler 62-f o 40 procent. Na prvním tělese je podle šéfa programu Kepler Williama Boruckiho z Amesova kosmického střediska NASA trochu tepleji asi jako na "havajském světě", kdežto na druhém chladněji jako na Aljašce. Na první trvá rok asi 122 dnů, na druhé 267 dnů. Obě exoplanety obíhají okolo hvězdy patřící do kategorie oranžových trpaslíků, což jsou tělesa velmi stará, a tudíž stabilní, jsou o něco menší než naše Slunce. Právě stáří a stabilita mateřské hvězdy vzbuzují naději, že na jejích průvodcích bylo dost času ke zrození a rozvinutí života.

Při teplotách na obou exoplanetách je vysoká pravděpodobnost, že se tam udrží voda v kapalném stavu. A voda – jak se shodují vědci – je jedním ze základních podmínek pro život. Ovšem je tam skutečně? Na tuhle otázku astronomové odpovědět neumí, možná až po letech opět zdokonalí své aparatury.

Nejdynamičtější obor astronomie

Množství nalezených exoplanet se dnes blíží k 900. Na základě toho astronomové odhadují, že nejméně 10 procent hvězd podobných Slunci má jednu či více planet.

Hledání exoplanet je dnes "zřejmě nejdynamičtěji se rozvíjející obor astronomie, kterému se ještě před dvaceti lety věnovalo (tehdy bezúspěšně) asi půl tuctu astronomů", napsal nedávno astrofyzik Jiří Grygar. Dnes pátrá po těchto tělesech tisícovka astronomů. A družice Kepler prozkoumala na 150 tisíc hvězd, našla 2740 podezřelých, z nichž se potvrdilo 122 exoplanet. Kepler má fungovat nejméně dva další roky.

Třebaže se s případnými obyvateli některých exoplanet kvůli obrovským vzdálenostem nikdy nesetkáme, potvrzení existence jakéhokoli mimozemského života by mělo pro nás zásadní vliv. Předně by to posílilo naději, že i na nejbližších planetách a měsících, jako třeba na Marsu a na Titanu, by mohly přežívat primitivní formy života. Jejich výzkum – opatrný výzkum, abychom jimi neznečistili a nezamořili Zemi – by mohl ukázat na některé obecné zákonitosti vývoje života, což by mohlo vést i k objasnění některých chorob. Představa, že nejsme sami v obrovském vesmíru, by nám mohla dát sílu k překonání budoucích krizových situací.

MfD, 22.4.2013

Se svolením autora převzato z www.karelpacner.cz