Astronomové našli fascinující hvězdnou soustavu TRAPPIST – vodní svět!

Téměř za rohem se nachází fascinující svět hvězdy TRAPPIST 1. Kolem ní totiž obíhá několik planet, které by mohly být obyvatelné pro nás známou formu života, závislou na přítomnost vody. Najdeme vodu na TRAPPIST 1 planetách?

Snili jste někdy o dovolené u moře na cizí planetě? Ty, co objevuje družice Kepler, jsou trochu z ruky, ale to, co objevil malý dalekohled na Paranalu TRAPPIST (TRAnsiting Planet and Planetesimals Small Telescope – malý dalekohled pro hledání transitů planet a planetesimál), je skoro za rohem, pouhých čtyřicet světelných roků od Země. Pravda, pořád je to trochu daleko na zpáteční cestu na dovolenou, ale už je to lepší než tisíc světelných let.

Dalekohled TRAPPIST. I takový šedesáticentimetrový prcek může dělat velkou vědu. Autor: E. Jehin/ESO.

Mateřská hvězda nazvaná TRAPPIST 1, v souhvězdí Vodnáře, není jen tak obyčejná hvězda, jedná se o ultrachladného trpaslíka. Obíhá kolem něj hned několik planet, ale tři z nich jsou velké zhruba jako Země (TRAPPIST 1b, c a d) a pravděpodobně se nacházejí v obytné zóně. Vypadá to slibně? Je tu malý háček. Právě to, že se jedná o ultrachladného trpaslíka je problém. Znamená to totiž, že hvězda prošla dynamickým vývojem, na jehož počátku byla mnohem teplejší a větší. Naše zaslíbené planety se tehdy nacházely mimo obytnou zónu. Bylo na nich pěkně horko. To samozřejmě ovlivnilo i to, jak vypadají dneska. Ono je fajn mít podmínky, kde může existovat tekutá voda, jen je třeba, aby se všechna nevypařila. Je možné, že nějaká voda na nich zůstala, i když prošly dost horkou historií? Jak se může voda vytratit?

Srovnání velikostí hvězdy TRAPPIST 1 a našeho Slunce. Autor: ESO.

Vodní molekuly mají problém, pokud jsou vystaveny rentgenovému a UV záření. Hvězdy jako Slunce vyzařují poměrně velkou část energie v těchto vlnových délkách, ale ultrachladní trpaslíci ne. Kdyby Země byla Slunci tak blízko jako planety mateřské hvězdě v sytémy TRAPPIST 1, voda by tu nemohla být. Ale díky nízkému výkonu TRAPPIST 1 je situace zachráněna. Planety jsou vystaveny maximálně čtyřnásobku ultrafialového záření co Země. To je dobrá zpráva. Jenže je tu ještě jeden problém. Pokud z atmosféry planety zmizí výrazně víc vodíku než kyslíku, nebude jak dát dohromady vodní molekuly. V ideálním případě by nám měly zbýt dva vodíky na jeden kyslík. Jenže ono ultrafialové a rentgenové záření docela spolehlivě rozkládá vodní molekuly a vodík z nich pak uniká do vesmíru, kdežto těžší kyslík se ochotně naváže na něco jiného. Tohle je kupříkladu způsob, jakým o vodní molekuly přišla Venuše. Vypadá to, že tohle by mohl být kámen úrazu.

Umělcova představa planety ze systému TRAPPIST 1d. Zdroj: ESO / M. Kornmesser.

Planety v obyvatelné zóně kolem TRAPPIST 1 jsou tři. Nemohla mít alespoň jedna z nich šanci? Podle nejposlednějších výpočtů přišly planety b a c o objem vody větší než by byla všechna voda z pozemských oceánů. TRAPPIST 1d je na tom o něco lépe. O nějakou vodu planeta jistě přišla, ale ne tolik, abychom mohli eliminovat existenci života na vodní bázi. A to jsou jen odhady nejhoršího možného scénáře. Jinak řečeno, je možné že se vypařilo mnohem méně vody, než si myslíme. TRAPPIST 1d je každopádně díky své blízkosti a přiznivým podmínkám žhavým terčem všech hledačů projevů života mimo Zemi.

Jedním z dalekohledů, který se na TRAPPIST 1d rozhodně zaměří, bude James Webb Space Telescope. Ten bude schopný pozorovat přímo chemické složení atmosféry planety a napoví, kolik je v ní vodní páry. Kdo ví, možná jsme skutečně našli novou Zemi.

Jana Poledniková