Exoplanety
Jedna z hlavních otázek současné astronomie je, jak se planety kolem hvězd dostávají na své pozorované oběžné dráhy, které jsou mateřské hvězdě mnohem blíže, než pozorujeme v v naší Sluneční soustavě. K rozřešení této záhady může přispět výzkum sklonů oběžných drah exoplanet. Některé studie ukazují, že oběžné dráhy exoplanet mohou být různě orientované vůči rotačním osám mateřských hvězd, což pravděpodobně souvisí s jejich dynamickou historií. Planet, u nichž je taková informace známa, však není mnoho, a každá další je důležitým střípkem do skládačky vývoje planetárních systémů. Jiří Žák z ASU vedl studii, která měřila sklon oběžných drah exoplanet pomocí tzv. Rossiterova-McLaughlinova efektu. Tyto poznatky pomáhají pochopit, jak planetární soustavy vznikají a vyvíjejí se v průběhu milionů let. Významně přispívají i k debatě o stabilitě a obyvatelnosti exoplanetárních systémů.
Tým vědců z ETH Zurich, SETI Institute, Università di Roma Tor Vergata a Bělehradské univerzity pomocí pokročilého statistického modelování zkoumal, kolik exoplanet by astronomové měli pozorovat, než prohlásí, že život mimo Zemi je běžný nebo vzácný.
Astronomové objevili planetu, která obíhá pod úhlem 90 stupňů kolem vzácné dvojice zvláštních hvězd. Je to poprvé, co máme přesvědčivé důkazy o tom, že jedna z těchto "polárních planet" obíhá kolem hvězdného páru. Překvapivý objev byl učiněn pomocí dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře.
Astronomové poprvé nahlédli do atmosféry planety mimo Sluneční soustavu a zmapovali její 3D strukturu. Kombinací všech čtyř dalekohledů VLT (Very Large Telescope) na Evropské jižní observatoři (ESO) zjistili, že v atmosféře planety se vyskytují silné větry, které přenášejí chemické prvky, jako je železo a titan, a vytvářejí složité povětrnostní vzorce. Tento objev otevírá dveře k podrobnému studiu chemického složení a počasí dalších cizích světů.
Astronomové objevili planetární systém, který vykazuje dosud nejsilnější pozorovanou gravitační interakci mezi dvěma obřími planetami. Tento gravitační tanec je tak silný, že způsobuje zdánlivé změny periody oběhu planet v řádu dní! Planetární systém TOI-4504, který navíc také hostí malou planetu o velikosti mezi Zemí a Neptunem, představuje velmi důležitý objev, který astronomům umožní lépe porozumět formování a vývoji planetárních soustav.
Nový spektrograf s vysokým rozlišením PLATOSpec se 26. listopadu 2024 úspěšně dočkal „prvního světla“. Po téměř dvouletém období konstrukce je přístroj připraven k astronomickým pozorováním. Bude prověřovat hvězdy, které potenciálně hostí extrasolární planety podobné Zemi a poskytovat pozemní podporu připravované vesmírné misi ESA PLATO. Spektrograf s vysokým rozlišením bude použit ke studiu aktivity hvězd a k potvrzení extrasolárních planet velikosti Jupitera. Přístroj byl zkonstruován konsorciem PLATOSpec s výraznou českou účastí a je umístěn na 1,52 metrovém dalekohledu ESO na chilské observatoři La Silla.
Tým vědců vedený astronomem Jánem Šubjakem ze Stelárního oddělení Astronomického ústavu AV ČR a Centra pro astrofyziku Harvardské univerzity a Smithsonova institutu nedávno oznámil významný objev v oblasti výzkumu exoplanet. Pomocí dat z vesmírné mise TESS a pozemských pozorování spektrografem HARPS v Chile se podařilo potvrdit existenci exoplanety typu mini-neptun, pojmenované TOI-2458 b. Tento objev přináší nové poznatky o možných scénářích formování planetárních systémů.
Výzkum extrasolárních planet rozhodně neusnul na vavřínech. Obor se za poslední desetiletí výrazně rozvinul a od „pouhého“ hledání planet mimo Sluneční soustavu se posunul k jejich charakterizaci. S pomocí nejmodernějších přístrojů v kosmu i na Zemi získáváme přesné údaje, které jsou pak zpracovávány sofistikovanými metodami. Ján Šubjak ze Stelárního oddělení ASU a Centra pro astrofyziku Harvardské univerzity a Smithsonova institutu vedl tým, který pečlivě studoval vlastnosti vzdáleného planetárního systému.
Pomocí Velmi velkého dalekohledu Evropské jižní observatoře (VLT ESO) astronomové objevili exoplanetu obíhající kolem známé Barnardovy hvězdy, nejbližší osamělé hvězdy u našeho Slunce. Na této nově objevené exoplanetě, která má nejméně polovinu hmotnosti Venuše, trvá rok jen něco málo přes tři pozemské dny. Pozorování astronomů rovněž naznačují existenci dalších tří kandidátů na exoplanety na různých oběžných drahách kolem hvězdy.
Počty objevených extrasolárních planet již dávno přesáhly hodnotu pěti tisíc, v 905 případech byly objeveny celé planetární systémy. Jen velmi malé množství z nich ale vykazuje koplanární orbity a ještě menší počet pak orbity nejen v téměř jedné rovině, ale navíc vzájemně gravitačně svázané tzv. rezonancemi. Systém HD 110067 je dost možná jedním z nich. Prvotní indikátor přináší práce, jejímž hlavním autorem byl Jiří Žák.
Při pátrání po životě mimo naši planetu se nemusíme zaměřovat jen na tradiční zelenou barvu, která je běžně spojována s pozemským životem. Planeta podobná Zemi, která obíhá kolem jiné hvězdy, může vypadat jinak a může být pokryta bakteriemi, které k fotosyntéze využívají neviditelné infračervené záření. Astrobiologové z Cornellovy a Minnesotské univerzity za tímto účelem charakterizovali odrazová spektra souboru sirných a dalších fialových bakterií.
Podle vědců z Massachusettského technologického institutu, Birminghamské univerzity a dalších vědeckých pracovišť je nejlepším způsobem, jak najít kapalnou vodu a dokonce i život na jiných planetách, hledat v jejich atmosférách spíše nepřítomnost než přítomnost určitých chemických prvků. Pokud má terestrická planeta v atmosféře podstatně méně oxidu uhličitého než jiné planety ve stejné soustavě, může to být známkou přítomnosti kapalné vody na jejím povrchu. Navíc je tato nová signatura v mezích možností vesmírného teleskopu Jamese Webba. Byly sice navrženy i jiné známky obyvatelnosti, ale ty podle týmu je obtížné, ne-li nemožné současnými technologiemi změřit.
V oboru exoplanet se astronomové posunuli od pouhého objevování k jejich charakterizaci. Zajímavé jsou nejen parametry samotné planety a její oběžné dráhy, ale také, má-li planeta atmosféru a z čeho je složena. Petr Kabáth ze Stelárního oddělení ASU byl spoluautorem studie, která se zabývala možnostmi sledování zajímavého jevu, který ve Sluneční soustavě nenastává – vypařování atmosfér.
Astronomové objevili protoplanetární disk kolem mladé hvězdy ležící ve Velkém Magellanově oblaku, malé galaxii sousedící s naší Galaxií. Disk, v němž probíhá tvorba planet, podobný těm, které známe z naší Galaxie, byl přitom v cizí galaxii zachycen vůbec poprvé. Záběry odhalují mladou hmotnou hvězdu, která stále roste, vtahuje hmotu ze svého okolí a vytváří rotující akreční disk. Pozorování byla provedena pomocí soustavy radioteleskopů ALMA pracující v Chile, jejímž evropským partnerem je ESO.
Odpověď na tuto návodnou otázku je zatím záporná, i když se populární servery snaží poukazovat na objev klíčových molekul. Přesto má smysl ověřit, jestli na exoplanetě K2-18b jsou pro život vhodné podmínky. Za pomocí kosmického teleskopu Jamese Webba byl na ní objeven oxid uhličitý a metan, což naznačuje, že se na exoplanetě může pod atmosférou bohatou na vodík vyskytovat povrch pokrytý oceánem. Tento objev poskytuje fascinující pohled na planetu, která se nepodobá ničemu v naší Sluneční soustavě.
Hubbleův kosmický dalekohled se v nedávné době zaměřil na červeného trpaslíka s názvem AU Microscopii. Jedná se o mladou hvězdu, která vznikla před přibližně 23 miliony let. Je tedy zhruba 200krát mladší než naše Slunce. Od Země ji dělí jen 32 světelných let. Objektem zájmu vědců se však v tomto případě nestala samotná hvězda, ale jedna z exoplanet, které kolem ní obíhají. Konkrétně ta, která obíhá této hvězdě nejblíže, AU Mic b. Z měření změn jasnosti mateřské hvězdy o ní dokázali astronomové zjistit velmi zajímavé informace.
Působivý záběr, který zveřejnila Evropská jižní observatoř ESO, přináší důležité stopy vedoucí k odpovědi na otázku, jak by se mohly formovat planety o hmotnosti Jupiteru. V blízkosti mladé hvězdy vědci objevili rozsáhlé shluky prachu, které by se mohly zhroutit vlastní gravitací a vytvořit obří planety. Snímek vznikl kombinací dat pořízených pomocí dalekohledu VLT a radioteleskopu ALMA.
Astronomové využívající data z radioteleskopu ALMA objevili v okolí vzdálené hvězdy útvar, který se pravděpodobně pohybuje po stejné oběžné dráze, jako již dříve nalezená extrasolární planeta. Vědci se domnívají, že by se mohlo jednat o oblak drobnějších těles související s procesem vzniku další planety. Pokud by se tato domněnka potvrdila, půjde o dosud nejpřesvědčivější důkaz, že dvě planety mohou sdílet jednu oběžnou dráhu.
Dalekohled Jamese Webba, konkrétně jeho přístroj MIRI (Mid-InfraRed Instrument), který se zaměřuje na středně dlouhé infračervené záření, pozoroval hvězdu TRAPPIST 1. Kolem ní obíhá rovnou sedm exoplanet, což z něj činí druhý největší jiný planetární systém co se počtu planet týče. Pozorování proběhlo v době, kdy spolu s hvězdou z pohledu od Země bylo možné vidět i jednu z jejích oběžnic, exoplanetu TRAPPIST-1c. Přesněji řečeno v tu chvíli osvětlenou stranu exoplanety. Když naopak vidět opět nebyla, od hvězdy přicházelo světla méně. Odborně můžeme tuto situaci nazvat jako sekundární zákryt. Během něj se dalekohledu podařilo získat důležitá data o teplotě exoplanety a její atmosféře.
Exoplaneta VHS 1256 b se nachází 40 světelných roků od Země a obíhá kolem dvou hvězd v souhvězdí Havrana (Corvus). Obíhá je ve vzdálenosti 4× větší než Neptun kolem Slunce, což astronomům hraje do karet, protože se světlo z hvězdy nemíchá se zářením exoplanety. Jeden oběh jí trvá přes 10 000 let. Již první výsledky naznačují výskyt pohybujících se křemičitanů, vody, oxidu uhelnatého a zřejmě i uhličitého v její atmosféře.
