Úvodní strana  >  Články  >  Exoplanety  >  Jak určit složení exokomet v okolních planetárních soustavách?

Jak určit složení exokomet v okolních planetárních soustavách?

Část Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
Autor: ESO/C. Malin

Astronomové vůbec poprvé objevili způsob, jak zjistit chemické složení exokomet kroužících ve velkém počtu v blízkých planetárních soustavách, a to využitím srovnání nového modelu produkce plynů na základě nedávných nových dat z pozorování pomocí observatoře ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Kosmické mise – jako například evropská sonda Rosetta, která nedávno zkoumala kometu 67P/Churyumov-Gerasimenko – mohou pomoci vyřešit dávnou otázku, jak se život dostal na Zemi, a to na základě kvantifikace chemického složení komet ve Sluneční soustavě. Komety jsou v tomto směru nejdůležitější, protože jsou tvořeny stejným materiálem, ze kterého vznikly planety; avšak protože jsou příliš malé pro vznik geologických procesů a strávily většinu svého života ve velmi studených oblastech vesmíru, zůstaly nedotčenými vzorky, na kterých můžeme studovat podmínky v období před vznikem planet. A tak jejich složení umožňuje přímo vystopovat stavební bloky planet – a protože ledové asteroidy a komety jsou podle názoru astronomů schopny dopravit na Zemi zásoby vody, jejich vlastnosti rovněž souvisejí s tím, zda budou planety obyvatelné.

Existují samozřejmě i další planetární soustavy za hranicemi té naší, a tak můžeme rozšířit představu využití komet k porovnání vlastností mladé Sluneční soustavy vůči dalším soustavám. To vede k bezprostřední možnosti určení fyzikálních vlastností těchto soustav včetně možnosti obyvatelnosti exoplanet, to vše na základě měření složení exokomet (tj. komet nacházejících se v jiných planetárních soustavách).

Nedávno Quentin Kral, Luca Matra, Mark Wyatt a Grant Kennedy, členové týmu astronomů z Institute of Astronomy (Cambridge), předpověděli množství plynu uvolňovaného z takovýchto exokomet, které obklopují blízkou planetární soustavu. S nástupem radioteleskopu ALMA do provozu je možné shromáždit nová pozorování exokometárních plynů v těchto soustavách a porovnat je s předpověděnými údaji. To umožňuje astronomům odhadnout složení exokomet – a následně materiálu, z kterého vznikly exoplanety ve velkém počtu planetárních soustav.

Složitost metod vědeckého zkoumání se ukazuje i při výzkumu exokomet. Zobrazování jednotlivých vzdálených komet je velmi obtížné i v naší Sluneční soustavě, protože jsou velmi studené a tmavé, avšak je zcela vyloučeno u jiných planetárních soustav. Místo toho jedním z možných řešení je pozorování signálů z celého souboru komet. Ve Sluneční soustavě se komety uvnitř Kuiperova pásu (což je prstenec ledových těles za drahou planety Neptun) nepřetržitě srážejí, přitom dochází k vytváření velkého množství prachu a plynů, které unikají z rozdrcených hornin a ledových těles. Ke stejnému procesu dochází i v okolí jiných hvězd, které jsou podobné Slunci a pozůstatky prachu z těchto kolizí jsou pozorovány již více než 30 let jako prachové disky. Až donedávna však plynná složka – která je rozhodující pro určení množství ledu v kometách – byla příliš slabá na to, abychom ji mohli pozorovat. Tento problém byl nyní vyřešen využitím schopnosti interferometru ALMA k detekci plynů v extrasolárních obdobách Kuiperova pásu.

Extrasolární systém obsahující 5 planet a disk exokomet (podobný Kuiperovu pásu ve Sluneční soustavě). Plynný oxid uhelnatý (CO) je uvolňován z exokomet v oblasti disku. V důsledku dopadajícího silného ultrafialového záření je oxid uhelnatý rozbíjen na atomy uhlíku a kyslíku, které se následně rozšíří do všech směrů od mateřské hvězdy. Plynný disk kolem hvězdy může být pozorován pomocí radioteleskopu ALMA a při použití počítačových modelů mohou vědci určit složení exokomet uvolňujících tyto plyny (a porovnat výsledky se složením komet ve Sluneční soustavě). Autor: Amanda Smith, Institute of Astronomy
Extrasolární systém obsahující 5 planet a disk exokomet (podobný Kuiperovu pásu ve Sluneční soustavě). Plynný oxid uhelnatý (CO) je uvolňován z exokomet v oblasti disku. V důsledku dopadajícího silného ultrafialového záření je oxid uhelnatý rozbíjen na atomy uhlíku a kyslíku, které se následně rozšíří do všech směrů od mateřské hvězdy. Plynný disk kolem hvězdy může být pozorován pomocí radioteleskopu ALMA a při použití počítačových modelů mohou vědci určit složení exokomet uvolňujících tyto plyny (a porovnat výsledky se složením komet ve Sluneční soustavě).
Autor: Amanda Smith, Institute of Astronomy
Vyvinutý model umožnil astronomům předpovědět množství plynu v okolí jakéhokoliv planetárního systému, který obsahuje vlastní verzi Kuiperova pásu. Porovnání pozorovaných vlastností každého prachového disku umožní astronomům kvantifikovat míru produkce plynu v těchto oblastech. Na základě porovnání uskutečněných pozorování a předpovědi rovněž přináší možnost odvození složení komet v jednotlivých soustavách. Díky zařízení ALMA astronomové očekávají, že množství případů pozorování plynů, které se uvolňují v exokometárních discích, se bude značně zvyšovat v průběhu příštích roků. Z tohoto důvodu nyní mají v úmyslu rozšířit tento experiment na řadu dalších planetárních soustav, aby určili jejich poměr horniny a ledu v kometách a tyto údaje porovnali s poznatky z naší Sluneční soustavy.

Potom konečně mohou učinit první krok k pochopení toho, jak se složení exokomet mění s rozmanitostí planetárních soustav objevených v naší Galaxii (k 4. 6. 2017 je známo 3 610 exoplanet v 2 704 planetárních soustavách). To má potenciál vytvářet první významné vymezení stavebních bloků planetárních soustav za hranicemi Sluneční soustavy.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] ast.cam.ac.uk

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Alma, Exokomety, Vznik planety


43. vesmírný týden 2017

43. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 23. 10. do 29. 10. 2017. Měsíc bude v první čtvrti. Saturn je večer nízko nad jihozápadem. Téměř celou noc jsou vidět planety Neptun a Uran, ráno navíc jasná Venuše a slabší Mars. Jupiter je za Sluncem. Aktivita Slunce je nízká. Dozvěděli jsme se, že poslední zdroj gravitačních vln, zachycený společně s Virgo, byl splynutím dvou neutronových hvězd. Rampa SLC-40 na Floridě, kde došlo loni k explozi rakety Falcon 9, už brzy bude hostit další starty. Na ISS skončila série tří údržbářských výstupů do volného prostoru.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Vteřiny před a po zatmění

Velké americké zatmění. Tak jej, pro nás přeci jen trochu velikášsky, nazvali sami Američané. Na druhou stranu se jim není co divit. Pás totality, tedy oblast viditelnosti úplného zatmění, se táhla skrze celou Ameriku. Prakticky od pustého severozápadu až po zalidněný jihovýchod. Zejména

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Startrails a lietadlo

20.10.2017; 21:35 LSEČ; Canon 350D+Samyang 8/3.5; 15x27s v 3s intervaloch. 1600ISO; Tesárske Mlyňany.

Další informace »