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


21. vesmírný týden 2022

21. vesmírný týden 2022

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 23. 5. do 29. 5. 2022. Měsíc bude vidět mezi poslední čtvrtí a novem na ranní obloze. Přidá se tak k ranní přehlídce planet viditelných okem. Slunce pokračuje ve zvýšené aktivitě doprovázené zajímavými skvrnami. Kosmická loď Starliner konečně plní svou bezpilotní zkušební misi a úspěšně zakotvila u ISS. Solar Orbiter pořídil opravdu mimořádně detailní záběry Slunce. Před 60 lety se v lodi Mercury-Aurora 7 vydal na druhý balistický let Američan Malcolm Scott Carpenter.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Carina a sopka

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2022 získal snímek „Carina a sopka“, jehož autorem je Lukáš Veselý Mlhovina Carina, sopečný ostrov La Palma i samotný kráter vulkánu Cumbre Vieja, to vše se vešlo vítězi dubnového kola soutěže Česká astrofotografie měsíce do jednoho fotografického

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Hviezdokopa M13 v Herkulovi

Hviezdokopa M13 v Herkulovi

Další informace »