Kamenná exoplaneta TRAPPIST-1b má na povrchu teplotu okolo 230 °C, život na ní je vyloučen

Provedené měření bylo první přímou detekcí záření tak malé a chladné exoplanety, jako jsou kamenné planety v naší vlastní Sluneční soustavě. Výsledek představuje důležitý krok při určování, zda planety obíhající kolem malých aktivních hvězd, jako je TRAPPIST-1, mohou udržet atmosféru potřebnou pro život. Je to také dobré vysvědčení pro Webbovu schopnost zkoumat malé exoplanety o velikosti Země.

Kamenné planety obíhající kolem ultrachladných červených trpaslíků

Začátkem roku 2017 ohlásili astronomové objev sedmi kamenných planet obíhajících kolem ultrachladného červeného trpaslíka vzdáleného asi 40 světelných let od Země. Na těchto planetách je pozoruhodné, že se velikostí a hmotností podobají terestrickým planetám naší Sluneční soustavy. Přestože všechny obíhají mnohem blíže okolo své mateřské hvězdy - všechny se pohodlně vejdou dovnitř dráhy Merkuru - dostávají ze své malé hvězdy srovnatelné množství energie.

TRAPPIST-1b, nejvnitřnější planeta, obíhá kolem své hvězdy ve vzdálenosti setiny vzdálenosti Země od Slunce (tedy asi 1,5 mil. km) a přijímá asi čtyřnásobek množství energie, než které získává Země ze Slunce. Přestože se nenachází v obyvatelné zóně systému, pozorování planety může poskytnout důležité informace o jejích sourozeneckých planetách, stejně jako o jiných M-trpasličích systémech.

Červených trpaslíků je v Mléčné dráze asi desetkrát více než hvězd jako Slunce a je u nich dvakrát větší pravděpodobnost, že budou mít kamenné planety než hvězdy jako Slunce. Červení trpaslíci jsou ale také velmi aktivní - jsou silně eruptivní. Když jsou mladí, tak emitují záblesky rentgenových paprsků, které mohou zničit atmosféru. Pokud chceme zjistit možnosti obyvatelnosti planet kolem M hvězd, systém TRAPPIST-1 je skvělou laboratoří.

Detekce atmosféry (nebo také ne)

Předchozí pozorování exoplanety TRAPPIST-1 b pomocí Hubbleova vesmírného teleskopu a Spitzerova vesmírného dalekohledu nenalezly žádné důkazy pro existenci rozsáhlejší atmosféru, ale nedokázaly vyloučit ani hustou atmosféru. Jedním ze způsobů, jak snížit nejistotu, je měření teploty planety. Planeta TRAPPIST-1 b má vázanou rotaci, tedy s jednou stranou stále obrácenou ke hvězdě a druhou v permanentní tmě. Pokud má atmosféru, která cirkuluje a přerozděluje teplo, bude denní strana chladnější, než kdyby tam žádná atmosféra nebyla.

Vědecký tým použil techniku zvanou fotometrie sekundárního zatmění, ve které aparatura MIRI měřila změnu jasu ze systému, když se planeta pohybovala za hvězdou ve srovnání s planetou před hvězdou. Přestože TRAPPIST-1 b není dostatečně horký, aby vyzařoval vlastní viditelné světlo, svítí v infračervené oblasti. Odečtením jasu samotné hvězdy (během sekundárního zatmění) od jasu hvězdy a planety dohromady, byli schopni úspěšně vypočítat, kolik infračerveného světla planeta vydává.

Měření nepatrných změn jasu

Webbova detekce sekundárního zatmění je sama o sobě významným milníkem. S hvězdou více než 1 000krát jasnější než planeta je změna jasnosti menší než 0,1 %. Výzkumníci se obávali, že zatmění zmeškají, protože všechny planety systému se navzájem gravitačně ovlivňují, takže oběžné dráhy nejsou dokonalé.

Analýza dat z pozorování pěti samostatných sekundárních zatmění ukazuje, že TRAPPIST-1b má denní teplotu asi 500 kelvinů, tedy zhruba 230 °C. Tým si myslí, že nejpravděpodobnější výklad je, že planeta nemá atmosféru. Výzkumníci porovnali výsledky s počítačovými modely ukazujícími a výsledky jsou téměř dokonale konzistentní s černým tělesem bez atmosféry.

Astronomové také nezaznamenali žádné známky pohlcování světla oxidem uhličitým, což by při těchto měřeních bylo patrné. V současné době probíhají další pozorování sekundárních zatmění TRAPPIST-1 b. Tým doufá, že nakonec zachytí celou světelnou křivku ukazující změnu jasnosti po celé oběžné dráze exoplanety. To by jim umožnilo vidět, jak se teplota mění na denní i noční straně, a potvrdit, zda má planeta atmosféru nebo ne.

• Zdroj: Webb measures the temperature of a rocky exoplanet

Líbil se vám tento článek?

Podpořte tento web, třeba peněžitým darem, který bude využit k dalšímu technickému rozvoji stránek. Učinit tak můžete bankovním převodem na účet

2502526845 / 2010

Podpořit nás můžete i dalšími způsoby, třeba objednávku některé z knih, turistických průvodců. K rychlému provedení platby můžete využít i přiložený QR kód obsahující údaje k platbě v přednastavené částce 80 Kč. Výši částky si nakonec ale určete sami.