Život mimo Zemi? Webbův teleskop sleduje důležité stopy na vzdálených planetách

Výzkum naznačuje, že vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) by mohl pomoci potvrdit přítomnost atmosféry podporující život na exoplanetách ve „zlaté zóně“ a zvýšit tak pravděpodobnost objevu mimozemského života. JWST od svého vypuštění koncem roku 2021 otevřel nové možnosti pro odhalování známek života na exoplanetách – planetách mimo Sluneční soustavu.

Nejslibnějšími kandidáty v tomto hledání jsou kamenné planety, které obíhají kolem hvězd s nízkou hmotností známých jako M-trpaslíci. Tyto hvězdy jsou nejčastějším typem ve vesmíru. Jeden z blízkých trpaslíků spektrálního typu M, TRAPPIST-1, je od nás vzdálen asi 40 světelných let a nachází se kolem něj systém planet, které jsou podrobně zkoumány z hlediska jejich potenciálu pro život.

Předchozí studie vyvolaly pochybnosti o obyvatelnosti planet TRAPPIST-1. Vědci zjistili, že intenzivní UV záření hvězdy by mohlo „spálit“ povrchovou vodu na planetách, které by tak zůstaly suché a pravděpodobně plné reaktivního kyslíku, což by mohlo zabránit vzniku života.

Nový výzkum vrhá světlo na atmosféry exoplanet
Nová studie vedená Washingtonskou univerzitou (UW), publikovaná v časopise Nature Communications, však naznačuje, že řada procesů ve vývoji některých kamenných planet obíhajících kolem M-trpaslíků by mohla vést v průběhu času k vytvoření stabilní atmosféry.

„Jednou z nejzajímavějších otázek v současné exoplanetární astronomii je: Může si kamenná planeta obíhající kolem trpasličích hvězd spektrálního typu M udržet atmosféru, která by mohla podporovat život?“ řekl hlavní autor Joshua Krissansen-Totton, odborný asistent UW v oboru věd o Zemi a vesmíru. „Naše zjištění dávají důvod očekávat, že některé z těchto planet mají atmosféru, což výrazně zvyšuje šance, že by tyto běžné planetární systémy mohly podporovat život.“

Vesmírný dalekohled Jamese Webba je natolik citlivý, že může pozorovat několik vybraných planetárních systémů. Dosud získané údaje naznačují, že nejžhavější kamenné planety, které jsou nejblíže hvězdě TRAPPIST-1, skutečně postrádají významnější atmosféry. Dalekohled však zatím nedokázal jasně charakterizovat planety ve „zlaté zóně“ – obyvatelné zóně, tedy o něco dále od své hvězdy, ve vzdálenosti nejpříznivější pro podporu kapalné vody a života.

Stabilita a obyvatelnost exoplanetárních atmosfér
Nová studie modelovala kamennou planetu v průběhu jejího roztaveného vzniku a ochlazování po stovky milionů let do podoby pevné terestrické planety. Výsledky ukázaly, že vodík nebo jiné lehké plyny zpočátku unikaly do vesmíru. U planet vzdálenějších od hvězdy, kde je teplota mírnější, však vodík v nitru planety reagoval také s kyslíkem a železem. Vznikla tak voda a další těžší plyny, které vytvořily atmosféru, jež je podle výsledků dlouhodobě stabilní.

Výsledky také ukázaly, že na těchto planetách v obyvatelné zóně voda z atmosféry poměrně rychle vyprší na povrch, takže je méně pravděpodobné, že unikne.

Význam kontinuity pozorování
„Pro JWST je snazší pozorovat horké planety nejblíže hvězdě, protože vyzařují více tepelného záření, které není tolik ovlivněno rušivými vlivy hvězdy. Pro tyto planety máme poměrně jednoznačnou odpověď: Nemají hustou atmosféru,“ řekl Krissansen-Totton. „Pro mne je tento výsledek zajímavý, protože naznačuje, že planety s mírnějším podnebím mohou mít atmosféru a měly by být pečlivě prozkoumány dalekohledem, zejména s ohledem na potenciál jejich obyvatelnosti.“

JWST zatím nebyl schopen zjistit, zda planety vzdálené od hvězdy TRAPPIST-1 mají atmosféru. Pokud však ano, znamená to, že by na jejich povrchu mohla být voda v kapalném stavu a mírné klima vhodné pro život.

„S dalekohledy, které máme nyní k dispozici, tedy s JWST a s extrémně velkými pozemními dalekohledy, které se brzy objeví, budeme moci pozorovat atmosféry jen velmi malého počtu kamenných planet v obyvatelné zóně – jde o planety TRAPPIST-1 a několik dalších,“ řekl Krissansen-Totton. „Vzhledem k obrovskému zájmu o hledání života jinde náš výsledek naznačuje, že se vyplatí investovat čas teleskopů do dalšího studia obyvatelnosti těchto systémů s technologií, kterou máme k dispozici nyní, a nečekat na další generaci výkonnějších teleskopů.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/life-beyond-earth-nasas-webb-telescope-eyes-vital-clues-on-distant-planets/

autor: František Martinek