Zhruba 4,2 světelných let vzdálený červený trpaslík Proxima Centauri je nejbližším hvězdným sousedem naší soustavy, byť před pár desítkami tisíc let to bylo zřejmě jinak. Tato velmi malá hvězda, která váží odhadem zhruba jen jednu osminu našeho Slunce, patří vlastně mezi nejběžnější hvězdný typ vůbec a kromě blízkosti k Zemi není ničím výjimečná. Ovšem výsledky zveřejněné v nejnovějším čísle prestižního vědeckého časopisu Nature ji na zajímavosti hodně přidávají.
Nejbližší cílAlfa Centauri je nejbližší hvězdný systém, vzdálený jen 4,35 světelných let od našeho Slunce. Systém se skládá ze tří hvězd: Alfa Centauri A, Alfa Centauri B a Alfa Centauri C (také nazývaná Proxima Centauri). První dvě jmenované tvoří těsnou dvojhvězdu s oběžnou dobou 80 let. Oběžná doba kolem společného těžiště je v průměrné vzdálenosti 23 AU, což je o trošku více, než je vzdálenost Uranu od Slunce, a jsou tak blízko sebe, že je pouhým okem nelze rozlišit. Rozlišit je lze ale už s dalekohledem s 5cm objektivem. Zdroj: Wikipedie |
Astronomové využívající mimo jiné i dalekohledy Evropské jižní observatoře (ESO) totiž objevili důkazy existence planety na oběžné dráze kolem Proximy Centauri. Co je ještě zajímavější, jde o velmi malou exoplanetu podobnou Zemi (exoplaneta je jakákoliv planeta neobíhající Slunce). Její hmotnost se pohybuje zřejmě kolem 110 až 146 procent hmotnosti Země.
Navíc objekt nazvaný zatím jen jako Proxima Centauri b (či jen Proxima b) leží v takové vzdálenosti od své hvězdy, že by se na jeho povrchu mohla vyskytovat voda. Protože je však hvězda menší a tedy méně jasná než Slunce, znamená to, že musí taková planeta ležet podstatně v menší vzdálenosti - je své hvězdě zhruba 20krát blíže než Země Slunci. Přesněji jde o vzdálenost cca 0,05 astronomické jednotky, což je nějakých 7,5 milionu kilometrů, což je zase 20krát dále než Měsíc od Země. Menší vzdálenost od hvězdy také znamená, že planeta obíhá Proximu Centauri v pro nás nezvyklém krátkém intervalu zhruba 11 dní.
V tuto chvíli ale rozhodně nemůžeme říci, zda na ní voda skutečně je, a už vůbec ne, zda je planeta vhodná pro život. Co tedy vlastně můžeme říci?
Ukaž se!
Začneme u té „nejdivočejší“ možnosti: mohly by naše antény u této planety objevit existenci civilizace našeho typu a stupně vývoje? „V principu to určitě možné je, naše detekční schopnosti jsou dostatečné,“ domnívá se Petr Kabáth z Astronomického ústavu Akademie věd v Ondřejově. „První, co se nabízí, je takzvané fotometrické sledování Proximy Centauri,“ říká Kabáth. To znamená, že by teleskopy měřily změny jasnosti hvězdy a pokusily se zjistit, o kolik světla ji připraví přechod planety přes kotouč. Pomohlo by to nejen zpřesnit odhad rozměrů planety, ale pomoci i s určením složení atmosféry (tedy pokud nějakou má, což není úplně jisté, ale o tom dále). Světlo procházející atmosférou by totiž mělo určit chemické složení atmosféry (tzv. spektroskopie). Bohužel se zdá, že nám náhoda nepřeje - podle pozorování planeta s největší pravděpodobností (tým ji určuje na 98,5 procenta) nikdy neprochází mezi Zemí a svou hvězdou.
Pohled na soustavu Alfa Centauri. Vlevo je „hlavní“ hvězda soustavy, tedy Alfa Centauri A, vpravo Alfa Centauri B. Slabounká Proxima Centauri, které může a (spíše) nemusí obíhat kolem těchto dvou hvězd, je vyznačena červeným kroužkem pod oběma jasnějšími hvězdami.
Něco bychom mohli zjistit z pokusů o přímé pozorování planety, ale to bude obtížné - leží tak blízko své hvězdy, že bude jen velmi obtížné světlo odfiltrovat. Do budoucna to jistě není vyloučené, ale v nejbližší době se to asi nepovede.
I tak ale nelze pochybovat, že astronomové budou Proximu Centauri sledovat - třeba i proto, aby přesněji zjistili, jak nestálá je. Hvězdy typu Proxima Centauri (tj. červení trpaslíci) jsou známé tím, že jejich výkon se výrazně mění (až o desítky procent) a do okolí při tom chrlí na pohled velmi nezdravá množství třeba „tvrdého“ záření (situace je o to horší, že planeta je tak blízko hvězdě). I proto se dnes jen spekuluje, jak příhodné pro život planety kolem červených trpaslíků vlastně jsou.
„Bohužel opravdu nevíme, jaké podmínky tam panují,“ říká Petr Kabáth. Připomíná i další možné komplikace pro vznik života: planeta v takové blízkosti své hvězdy může být snadno gravitačně vázaná podobně jako Měsíc - to znamená, že by byla hvězdě vystavena vždy jednou stranou. Není jisté, zda takové planety nutně musí být zcela nepříhodné pro život, ale je to spíše nepříznivá okolnost.
Se současnými technologiemi také nedokážeme říci, zda má třeba planeta magnetické pole (na Zemi důsledek existence točícího se kovového jádra), které by povrch chránilo před smrtelně nebezpečným zářením hvězdy i z okolního vesmíru. „A dnes není v našich silách, abychom na dálku něco takového zjistili,“ říká Petr Kabáth.
Čímž se dostáváme k otázce, zda bychom se k Proximě Centauri a její planetě nemohli dostat fyzicky mnohem blíže. Plán už na to máme: v dubnu letošního roku se veřejnosti představila iniciativa „Breakthrough Starshot“ („Průlomový výstřel ke hvězdám“), která chce za podpory fyziků a peněz hlavně internetových miliardářů připravit projekt mezihvězdného průzkumného letu.
Povrch planety Proxima Centauri b v představě výtvarníka
Podrobněji jsme o něm psali v našem článku, připomeňme si ho nyní jen krátce: jádrem je postavit miniaturní sondy s hmotností řádově v gramech, které by mohutná soustava laserů s výkonem ve stovkách gigawatů (stovek temelínských reaktorů) dokázala během několika minut ozařování urychlit až zhruba na pětinu rychlosti světla ve vakuu. Zní to možná šíleně, ale zastánci projektu si stěží mohli představit lepší „reklamu“ než objev planety u Proximy Centauri, tak uvidíme.
Jak ji objevili
Dnes zveřejněné výsledky byly pořízené na jaře letošního roku v rámci projektu Pale Red Dot. Astronomové chtěli ukázat, jak přesně hledání exoplanet probíhá, a proto na stránce projektu zveřejňovali podrobnosti o postupu i průběžné výsledky.
Proximu Centauri si vybrali nejen pro krátkou vzdálenost, ale protože také chtěli ověřit starší výsledky. Někteří členové týmu planetu kolem hvězdy hledali už v letech 2000 až 2008, ale byť náznak existence menší planety se v datech objevil, závěry nebyly průkazné.
„Vzhledem k tomu, že technika se neustále zlepšuje, existoval rozumný předpoklad, že nové měření výsledky vyjasní,“ říká Petr Kabáth. Nové výsledky se zdají zpochybnitelné už jen těžko - a to i díky tomu, že signál se objevuje v novém i starším měření.
Úspěchu bylo nakonec dosaženo měřením tzv. radiální rychlosti. To zní velmi komplikovaně, ale v principu o nic složitého nejde: astronomové sledují, jestli se od nás hvězda střídavě vzdaluje a pak zase přibližuje. Podle Newtonových zákonů totiž musí platit, že každá planeta je nejen ovlivňována svou hvězdou, ale také ji ovlivňuje.
Jinak řečeno není tak úplně pravda, že planety obíhají kolem své hvězdy, ale že planety i samotná hvězda obíhají kolem skutečného středu soustavy planeta-hvězda. Což je jen bod někde v prostoru mezi středem hvězdy a planety. Pokud je hmotnostní rozdíl mezi oběma (či samozřejmě více) partnery v soustavě veliký, může „střed soustavy“ ležet někde přímo v obvodu hvězdy. Hvězda bude sice obíhat kolem tohoto bodu, ale její pohyb bude jen velmi malý a obtížně zaznamenatelný. Ale čím je rozdíl menší a oba objekty jsou si blíže, tím výraznější bude oběh hvězdy kolem středu soustavy. Přesně proto jsme nejprve objevili velké planety obíhající blízko hvězd: ty díky své hmotnosti totiž donutí hvězdy k výraznému „tanci“.
Porovnání předpokládané situace v soustavě kolem Proximy Centauri b (vpravo) se situací ve Sluneční soustavě (vlevo). Protože jde o hvězdu mnohem méně zářivou než Slunce, vhodné podmínky pro výskyt života (zelená plocha) jsou na oběžných drahách mnohem blíže hvězdy. Proxima b v této „obyvatelné zóně“ leží.
Pohyb hvězdy se pak měří podle vlnové délky záření. Díky tzv. Dopplerovu efektu se totiž vlnění vyzařované objekty pohybujících se směrem od nás prodlužuje a těch blížících se zase zkracuje. Rychlost pohybu hvězd nebývá velká, ale astronomové dnes naštěstí mají k dispozici přístroje s pro laika naprosto neuvěřitelnou citlivostí. Konečně, Proxima Centauri b je toho důkazem.
Rychlost pohybu tohoto rudého trpaslíka vůči Zemi se totiž mění jen o zhruba jeden metr za sekundu - tedy zhruba o rychlost pomalejší lidské chůze. Ale i to je dnes možné změřit, byť jen s těmi absolutně nejlepšími přístroji. Pro srovnání - Zemi bychom odhalit nedokázali, ta „hýbe“ Sluncem ještě zhruba desetkrát slaběji, ale zároveň vidíte, že nejsme až tak daleko. Vlastně jsme na „dostřel“ - dnes už připravovaná generace zařízení (třeba na rok 2024 plánovaná evropská mise PLATO, která ovšem funguje na jiném principu) by měla být schopná planety podobné Zemi nacházet spolehlivě.
