Jak ulovíme mimozemšťany? Nástroje už na to máme - tady jsou!

Doba, kdy byla každá nově objevená exoplaneta hlásaná v tisku jsou ty tam. Za dvacet let jsme se přesunuli od hrsky exoplanet k tisícům. Jenže současná technika nám zjevně už nestačí. Kam se posuneme, jak budeme exoplanety lovit v následujících létech?

Koperníkovská revoluce nás posunula z centra vesmíru na zcela nevýznamné místo. Jsme jen jednou planetou obíhající Slunce. Kdyby Koperník věděl, jak Slunce obíhá centrum galaxie a jak si naše Galaxie cestuje vesmírem, jistě by se mu z naší nevýznamné pozice zatořila hlava. V našich myslích jsme ale stále jakýmsi biologickým centrem vesmíru. Ať děláme co děláme, zatím jsme nenašli jiné místo ve vesmíru, kde by byl život. Jistě, vesmír je příliš velký na to, abychom v něm byli sami, ale dokázat to zatím neumíme. Když budeme realističtí, skutečně nemáme technologie, které by nám umožnily detekovat život v cizích galaxiích. Ale v té naší? To se ještě uvidí. Koperník nás sesadil z centra geometrického, kdo nás sesadí z centra biologického?

Jak najít mimozemšťany?

Určitě už jste slyšeli o misi Kepler, která byla schopna detekovat více jak 1000 exoplanet a velkých pozemských dalekohledech, které jsou schopny exoplanetu dokonce přímo zobrazit. Kam se máme vybrat za lovem exoplanet? Zvětšovat pozemské dalekohledy, nebo vyslat mise do kosmu? Vlastně budeme potřebovat obojí...

Jedna věc se vesmírným misím nedá upřít. Jsou sice ohromně nákladné, ale neruší je věci jako atmosféra, popřípadě fakt, že vzhledem ke střídání dne a noci nemůžeme pozorovat non-stop. Faktorem je také to, že pokud se něco porouchá, už to nespravíme. Tedy, šance spravení nejsou nulové, jen velmi nízké. Na druhou stranu, vesmírné dalekohledy jsou většinou relativně malé a tím pádem i neschopné poskytnout detailnější informace o exoplanetách. V tu chvíli dávají družice prostor extrémně velkým dalekohledům na Zemi. Ty jsou schopny provádět spektroskopii, která nám umí říct, jestli se v atmosféře exoplanety nachází prvky, které dneska označujeme za znaky života, respektive biologické aktivity (takzvané biomarkery).

Ozářená atmosféra exoplanety. Takhle získáváme znalosti o přívětivosti cizích světů. Umělcova představa. Autor: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC).

Až do dnešních dní jsme měli šanci detekovat a studovat především velmi horké a hmotné planety, horké ekvivalenty Jupitera, podle něj také oficiálně nazvané horké jupitery. Víme o nich, že život hostit skutečně nemohou, alespoň ne život ve formě, která je nám blízká. Svatým grálem honu za exoplanetami jsou planety podobné Zemi v takzvaně obytné zóně. Jinak řečeno, ve vzdálenosti od mateřské hvězdy, která by umožňovala život.

Gliese 832c, nejbližší potenciálně obyvatelná planeta v umělcově představě. Zdroj The Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo.

Jaký je tedy konkrétní plán? Hledat v cizích galaxiích by bylo sice ambiciózní, ale nesmyslné. Smysl dává zaměřit se na blízké hvězdy a hledat planety okolo nich. Maximalizujeme tak šanci, že narazíme na planetu, o jejíchž vlastnostech se s použitím velkých dalekohledů budeme moci něco dozvědět. Seznamte se s TESS - Transiting Exoplanet Survey Satellite, CHEOPS - CHaracterising ExOPlanet Satellite a PLATO - Planetary Transits and Oscillations of stars. Všechny tři družice budou v následujících deseti letech vypuštěny do vesmíru, aby hledaly planety pomocí transitové metody (změna jasu mateřské hvězdy při průchodu planety přes ní).

Umělcova představa planety přecházející přes hvězdu, ilustrace metody hledání exoplanet pomocí transitů. Zdroj: ESA/ATG medialab.

Proč potřebujeme hned tři tolik podobné mise? Abychom zvýšili naše šance. TESS, mise NASA, poletí do vesmíru v roce 2017 a bude prohlížet systematicky celou oblohu (pro srovnání, Kepler prohlížel jen část oblohy v souhvězdí Labuťe). Hlavním cílem TESS jsou planety s krátkými oběžnými dobami. Naproti tomu CHEOPS, pod vedením ESA, taktéž vypuštěný v roce 2017 se bude soustředit na studium transitů jedné hvězdy po druhé a bude mít šanci zachytit delší oběžné doby. Jinak řečeno, vždycky se bude soustředit jen na jednu hvězdu, nebude scannovat oblohu jako TESS. Mise TESS, CHEOPS a koneckonců i Kepler, poskytnou inspiraci a základ evropské misi PLATO.

Ta bude do vesmíru vypuštěna v roce 2024 a je z daných projektů skutečně nejambicióznější. Bude se soustředit jen na obyvatelné zóny kolem hvězd podobných Slunci a hledat v nich planety podobné Zemi. Takto zachycené planety by měly pak být i předmětem studia na velkých dalekohledech. Nicméně zatímco pro detekci se nám hodí hvězdy jasné, pro velké dalekohledy jsou lepší hvězdy slabší. Ve finále bychom měli být schopni zkoumat atmosféry u exoplanet asi čtyřikrát větších jak Země, obíhajících kolem relativně vzdálených hvězd, které jsou tak slabé, že je člověk nemůže vidět pouhým okem.

A život na planetě větší než Země, ale Zemi podobné, v obyvatelné zóně, to už nezní jako absolutní sci-fi! Nezbývá než novým lovcům držet palce!

Model družice ESA CHEOPS. Zdroj: ESA - C. Carreau.

Jana Poledniková