Astronóm Skarka: V našej Galaxii je toľko planét, že nás to pri hľadaní mimozemského života riadne posmeľuje

Podľa Mareka Skarku, odborníka na exoplanéty z Astronomického ústavu Akadémie vied ČR, sa v našej Galaxii môže nachádzať viac ako 8 miliárd planét, ktoré sú podobné Zemi a nachádzajú sa mimo slnečnej sústavy. „To je číslo, ktoré nás pri hľadaní mimozemského života riadne posmeľuje,“ hovorí. Zhovárali sa s ním fyzik Samuel Kováčik a astronóm Norbert Werner, autori knihy Rozhovory o vesmíre.

S. Kováčik: Izraelsko-americký teoretický fyzik Avi Loeb tvrdí, že pri výskume objektu Oumuamua by sme mali seriózne zvážiť, či nejde o mimozemský koráb. Naznačovalo to podľa neho viacero indícií.

N. Werner: Oumuamua bol prvý pozorovaný medzihviezdny objekt, ktorý preletel slnečnou sústavou. Toto teleso vyzeralo prekvapivo tenké a ľahké. Odrážalo veľa svetla a malo zvláštnu farbu. Na prvý pohľad pripomínalo solárne plachetnice a podľa Loeba to treba preskúmať. Myslím si, že možnosť mimozemského života by sme mali brať vážne. Zaslúži si, aby sme jej venovali viac peňazí aj pozornosti, hoci v prípade objektu Oumuamua je pravdepodobnejšie, že ide o prirodzené vesmírne teleso.

Škoda, že mnohé filmy a správy tému hľadania mimozemského života zbulvarizovali. Mnoho ľudí sa nad tým len pousmeje, hoci vieme, že život vo vesmíre existuje. Minimálne u nás, kde sme v poslednom storočí vytvorili civilizáciu schopnú posielať rádiové správy do hlbokého vesmíru. Bolo by arogantné predpokladať, že inde v kozme sa to nezopakovalo.

Loeb argumentuje, že tak či tak už skúmame mnoho iných netradičných hypotéz, ako napríklad teóriu strún či multivesmíry. Prečo teda intenzívnejšie nepátrať aj po živote mimo Zeme? Kto nehľadá, nenájde.

S. Kováčik: Pri hľadaní mimozemského života má veľký potenciál výskum exoplanét, teda planét, ktoré obiehajú inú hviezdu ako naše Slnko. Prečo si nádeje na objavenie života mimo Zeme spájame práve s exoplanétami?

M. Skarka: V prvom rade počet známych exoplanét divoko rastie. Ešte pred tridsiatimi rokmi sme o nich nevedeli takmer nič, dnes ich poznáme vyše 5600. Vďaka tomu začíname mať lepšiu predstavu o typických vlastnostiach hviezdnych systémov.

Pomohla nám v tom najmä družica Kepler, ktorá bola v prevádzke v rokoch 2009 až 2018 a objavila asi 2500 exoplanét. Pri ďalšej tritisícke kandidátov ešte čakáme na potvrdenie. Postupne tak získavame štatistický prehľad o tom, koľko planét môžeme očakávať v obývateľných zónach okolo hviezd. To sú oblasti, kde nie je ani veľmi teplo, ani veľmi zima, takže by sa tam mohla nachádzať tekutá voda, ktorá je nevyhnutnou podmienkou pre nám známy život.

Štúdia z roku 2020 prišla k záveru, že asi 20 percent hviezd typu G, teda hviezd podobných Slnku s teplotou v rozmedzí 5400 až 6000 kelvinov, môže hostiť exoplanétu podobnú Zemi.

Keď túto štatistiku spojíme s množstvom hviezd v našej Galaxii, prídeme na to, že v nej môže existovať vyše 8 miliárd ďalších Zemí. To sú planéty, ktoré majú potenciálne vhodnú veľkosť aj primeranú vzdialenosť od hviezdy. Osem miliárd je číslo, ktoré nás pri hľadaní mimozemského života riadne posmeľuje.

N. Werner: Planéty majú často aj červené trpaslíky v okolí Slnka, teda malé hviezdy, ktorých je väčšina.

M. Skarka: Mnohé z nich dokonca majú planéty v obývateľných zónach. Napríklad k nám najbližšia hviezda Proxima Centauri má planétu s veľkosťou približne 1,2 násobku Zeme. Obieha však okolo červeného trpaslíka, ktorý má teplotu len okolo tritisíc kelvinov. Keby mala dostať od Proximy Centauri toľko energie, koľko získava Zem zo Slnka, musela by okolo nej obiehať oveľa bližšie.

N. Werner: Majú astronómovia dobre definované, čo je obývateľná zóna? V našej slnečnej sústave leží v takejto zóne aj Venuša a Mars, no život zrejme existuje len na Zemi.

M. Skarka: Obývateľná zóna je pomocný pojem, ktorý nám pomáha vytýčiť si mantinely. Podmienky pre život na planéte však nezávisia len od jej vzdialenosti k hviezde a typu tej-ktorej hviezdy. Dôležitá je aj prítomnosť atmosféry, ktorá vytvára skleníkový efekt alebo odráža hviezdne svetlo.

S. Kováčik: Obývateľná zóna hviezdy sa v astronómii nazýva aj Zlatovlásková¹. Planéta v takejto zóne nie je ani príliš blízko, takže na nej nie je horúco, ani príliš ďaleko, takže tam nie je zima. Definíciu obývateľnej zóny však viažeme na možný výskyt vody v kvapalnom skupenstve, pretože bez nej si život nevieme predstaviť.

M. Skarka: Ani v obývateľnej zóne nemáme garanciu, že tam existuje život. Naopak, ani mimo obývateľnej zóny život nie je zakázaný. Zdrojom tepla totiž nemusí byť len domovská hviezda. Napríklad mesiac Jupitera s názvom Európa je ohrievaný vďaka deformácii z gravitačných slapových javov iných mesiacov planéty.

Hviezdy typu nášho Slnka však majú aj iné výhody, napríklad sú miliardy rokov stabilné a pokojné. To sa nedá povedať o červených trpaslíkoch, ktoré sú veľmi aktívne. Často na nich prebiehajú erupcie. Planéty v obývateľnej zóne pri týchto malých hviezdach sú veľmi blízko, takže sa nachádzajú v neustálom ohrození. Erupčné vlákna, ktoré sa ťahajú z hviezdy, by mohli dočiahnuť až na planétu. Je to podobné ako výrony koronálnej hmoty z nášho Slnka. Ak smerujú na Zem, môžu okrem polárnej žiary napáchať aj značné škody.

S. Kováčik: V minulosti Zem zasiahla taká silná slnečná erupcia, že polárna žiara siahala až po rovník. Baníci vstávali uprostred noci, pretože si mysleli, že svitá a je čas fárať. Ale späť k exoplanétam – objavujeme ich „po kvapkách“ alebo skôr „vo veľkých balíkoch“?

M. Skarka: Deje sa to oboma spôsobmi. Napríklad dáta z družice Kepler boli dostupné len pre astronómov, ktorí sa podieľali na misii. Od roku 2010 ich vyhodnocovali a o štyri roky neskôr publikovali prvé výsledky. Vtedy sme sa naraz dozvedeli o tisícoch nových exoplanét. Ten istý prístup sa zopakoval v roku 2016 pri misii K2.

Občas však astrofyzici publikujú zistenia o exoplanétach jednotlivo. Dáta z kozmickej družice TESS sú prístupné každému. Ak niekto objaví novú planétu, môže o nej napísať. Napokon, oblohu pozorujeme aj zo Zeme a aj týmto spôsobom sme objavili zopár exoplanét.

Na to, aby sme teleso vyhlásili za exoplanétu, potrebujeme potvrdiť jeho hmotnosť, ktorá nesmie presiahnuť 13 hmotností Jupitera. Inak by sa naštartovala jadrová fúzia, ktorá z kopy plynu, ktorej hovoríme planéta, spraví hviezdu typu hnedý trpaslík. Až po tomto potvrdení sa stane z kandidáta regulárna exoplanéta.

N. Werner: Akými spôsobmi objavujeme nové exoplanéty?

M. Skarka: Existuje veľké množstvo metód a stále pribúdajú nové. Všetky ich zhŕňa graf, ktorý sa volá Perrymanov strom. V princípe však výskum prebieha dvomi smermi.

Prvým spôsobom je vďaka dnešnej technológii priame zobrazenie. Funguje najmä pri veľkých planétach, ktoré zároveň obiehajú dostatočne ďaleko od hviezdy, aby sme ich mohli od seba rozlíšiť. Je to náročná úloha, pretože potrebujeme odfiltrovať svetlo materskej hviezdy, a to sa zatiaľ podarilo len pri pár desiatkach najbližších exoplanét.

Všetky ostatné metódy sú nepriame. Nepozeráme sa teda priamo na planétu, ale na to, aký má vplyv na svoju domovskú hviezdu. Využívame pri tom fakt, že planéta sa v skutočnosti nepohybuje okolo hviezdy, ale obe obiehajú okolo spoločného ťažiska. Hviezda teda takisto vykonáva pohyb, ktorý môžeme zmerať a odhaliť tak planétu.

N. Werner: Obyčajne však nepozorujeme pohyb hviezdy na oblohe, pretože tá sa hmýri len málo. Dokážeme však sledovať, ako sa hýbe smerom k nám a od nás.

M. Skarka: O možnosti, ako odhaliť pohyb po oblohe, rozmýšľali ľudia už v polovici 19. storočia. Nazýva sa to astrometrická metóda, no takto sme zatiaľ našli len jednu exoplanétu. Pohyb po oblohe je totiž sotva badateľný. Od roku 2014 však funguje družica Gaia, ktorá pozoruje nebo s nevídanou presnosťou, takže máme nádej, že počet takto objavených exoplanét sa zvýši.

S. Kováčik: Nepriame pozorovanie si môžeme predstaviť ako vrh kladivom. Keď sa s ním atlét točí, obiehajú spolu ten istý stred. Ak by sme sledovali len športovca, dovtípili by sme sa, že sa musí krútiť s niečím ťažkým – v našom prirovnaní so svojou planétou.

Zdanlivo podobná metóda je, keď sledujeme, ako sa hviezda hýbe smerom od nás a k nám. Meriame to cez zmenu frekvencie svetla, takzvaný Dopplerov efekt². Môžeme to pripodobniť k vrhačovi kladivom, ktorý má na hlave reproduktor a my počujeme variácie zvukov, ktoré z neho vychádzajú. Pri pohybe rôznymi smermi by sme vždy počuli iný zvuk, podobne ako keď sa približuje alebo vzďaľuje auto. Na základe toho by sme vytušili, že vrhač drží v ruke niečo ťažké, čím okolo seba točí a lomcuje to ním. Z tejto periodickej zmeny frekvencie zvuku by sme dokázali určiť hmotnosť kladiva.

M. Skarka: Takto meriame radiálnu rýchlosť³. Keď sa hviezda pohybuje naším smerom, javí sa modrejšia, keď sa, naopak, vzďaľuje, vyzerá červenšia. Astronómovia preto rozkladajú svetlo hviezdy do spektra, kde na presne definovaných vlnových dĺžkach vidia absorpčné čiary rôznych prvkov. Pri pohybe následne vidno posuny spektrálnych čiar. Ak je tento pohyb periodický, je rozumné predpokladať, že ho vyvolala obiehajúca hviezda. Týmto spôsobom sme objavili asi 900 exoplanét.

N. Werner: Keďže dnes poznáme viac ako 5600 exoplanét, stále ostávajú tisíce, ktoré museli byť objavené inak než spomínanými metódami.

M. Skarka: Väčšina zo zvyšku bola objavená takzvanou tranzitnou metódou. Ak sa na hviezdu pozeráme v rovine obehu jej planét, občas sa stane, že planéta pred ňou preletí a mierne ju zatieni. Síce takto spozorujeme len nepatrný pokles celkového jasu, no keď sa pravidelne opakuje, sme na dobrej stope. Takto sme objavili viac ako tritisíc planét, väčšinu z nich pomocou družice Kepler.

N. Werner: Koľko kandidátov na status exoplanéty čaká na potvrdenie?

M. Skarka: Väčšinu exoplanét sme objavili vďaka metóde tranzitu, ktorá však dokáže určiť len pomer veľkosti hviezdy a planéty – nie ich samotné hmotnosti. Na zistenie hmotnosti planéty potrebujeme poznať hmotnosť hviezdy. Aby sme však kandidátov na exoplanéty dokázali naozaj potvrdiť, potrebujeme zmerať zmenu radiálnej rýchlosti hviezdy. Astrofyzici to však spravili len pri asi 15 percentách z 5600 nám známych exoplanét. Prísne vzaté sa teda pri malom množstve z nich môže ukázať, že sme sa mýlili.

Okrem toho poznáme asi 10-tisíc kandidátov, pri ktorých presne nevieme, či sú to exoplanéty, dvojhviezdy alebo falošné signály. Súvisí to s nastavením vesmírnych misií. Napríklad satelit TESS meral časť oblohy jeden mesiac. Ak je perióda obehu planéty okolo hviezdy podobná, zaznamenáme za čas pozorovania najviac dva tranzity, teda dve zatienenia. Je možné aj to, že uvidíme len jeden tranzit, no potom si nemôžeme byť istí, že jasnosť klesla v dôsledku exoplanéty.

S. Kováčik: Filter toho, čo môžeme sledovať, je pomerne prísny. Vidíme len slnečné sústavy, ktoré sú k nám vhodne natočené – teda také, na ktorých rovinu obehu nesmerujeme kolmo. Planéta musí byť zároveň dosť veľká na to, aby jej gravitácia pozorovateľne zahýbala domovskou hviezdou. A musí okolo nej obiehať dostatočne rýchlo, aby to za mesiac stihla aspoň dvakrát.

M. Skarka: Príroda nás limituje, čo skresľuje aj štatistiky. Naše metódy sú citlivé na veľké a hmotné planéty, ideálne obiehajúce okolo malých a ľahkých hviezd. Berieme to ako základ pre naše pozorovania. Zatiaľ sme napríklad nenašli systém, ktorý by bol veľkosťou planét a ich vzdialenosťou od materskej hviezdy podobný našej slnečnej sústave. Ukazuje to, aké selektívne sú naše možnosti.

Ak by sme chceli zaznamenať tranzit Zeme okolo Slnka, potrebovali by sme na to 13 hodín. Vzdialený pozorovateľ by musel merať nepretržite, navyše s odchýlkou jasnosti na úrovni desatiny percenta. Takýmto náročným požiadavkám čelíme, keď hľadáme podobnú situáciu inde vo vesmíre. Merania tohto typu trvajú aj roky.

N. Werner: Úlohou hľadať exoplanéty podobné Zemi sme poverili družicu Kepler, ktorá sa niekoľko rokov pozerala na tú istú časť oblohy.

M. Skarka: Družica Kepler sa štyri roky pozerala na miesto v rozmedzí súhvezdí Labute, Draka a Lýry. Mala veľké zorné pole a sledovala naraz množstvo hviezd, vďaka čomu zvyšovala naše šance na úspech. Túto družicu považujem za technologický zázrak. Mala veľkosť dodávky a priemer zrkadla 1,5 metra. Aby mohla štyri roky sledovať to isté miesto, musela obiehať okolo Slnka a nie okolo Zeme.

Satelit TESS funguje inak. Má asi 350-krát väčšie zorné pole než družica Kepler a obieha okolo Zeme po veľmi pretiahnutej dráhe. TESS má na palube štyri ďalekohľady s desaťcentimetrovými šošovkami, ktoré na oblohe snímajú vybraný pás. Družica ho sleduje mesiac a potom sa mierne otočí.

N. Werner: Je fascinujúce, že pomocou desaťcentimetrového ďalekohľadu môžeme objaviť tisíce nových planét. Mnohí amatérski astronómovia majú dnes oveľa väčšie ďalekohľady.

S. Kováčik: Ako môže k výskumu exoplanét prispieť pozorovateľ amatér, ktorý si postaví ďalekohľad do záhrady?

M. Skarka: Mal by si vybrať časť oblohy a dlhodobo ju sledovať. Napríklad amatérsky astronóm Pavel Cagaš zo Zlína má vytypovaných niekoľko polí v Mliečnej ceste, v ktorých sa nachádza množstvo hviezd. Jeho 30-centimetrový ďalekohľad má veľké zorné pole a vybrané polia pravidelne monitoruje. Hľadá v nich tranzity exoplanét a iné premenlivé javy.

S. Kováčik: Od tranzitnej metódy si veľa sľubujeme aj preto, lebo pri nej časť svetla z hviezdy „lizne“ atmosféru exoplanéty a prinesie z nej pomerne veľa informácií.

M. Skarka: Takto sme analyzovali atmosféru na desiatkach exoplanét. Podarilo sa nám to však len pri tých, ktoré sú dostatočne hmotné, a teda majú veľké a husté atmosféry. Iba takéto atmosféry zanechajú v spektre svetla dosť silný odtlačok.

Nový teleskop Jamesa Webba to však mení. Mal by nám pomôcť detegovať chemické zloženie atmosfér exoplanét, a to až na úroveň početnosti jednotlivých zložiek.

N. Werner: Prvá exoplanéta okolo typickej hviezdy bola objavená v roku 1995. V tom čase sa ich výskumu venovalo len málo astronómov. Dnes sa odhaduje, že exoplanéty skúma až 30 percent ľudí z astronomickej obce. Ako to, že tento odbor tak extrémne narástol?

M. Skarka: Ešte začiatkom 90. rokov sa astronómovia k tejto téme nehlásili, lebo sa pokladala za obskúrnu. Zopár tímov, väčšinou dvojíc, fungovalo v USA a v Európe. Všetci hľadali exoplanétu pri hviezde, ktorá je podobná nášmu Slnku. Mali vytypovanú veľkú vzorku hviezd a pátrali. Ako prvým sa to podarilo Švajčiarom Michaelovi Mayorovi a Didierovi Quelozovi.

N. Werner: Čomu vďačia za toto prvenstvo? Mali dobrý nápad alebo boli technologicky popredu.

M. Skarka: Všetky vtedajšie tímy používali metódu merania radiálnych rýchlostí, ktorá je náročná na správne prevedenie. Posun spektrálnych čiar, ktoré pozorujeme, je totiž malý. Keďže vo výsledku sa prejavuje pomer rýchlostí hviezdy a svetla, aj pohyb hviezdy na úrovni desiatok metrov za sekundu spôsobí len drobný efekt. Pri detekcii potrebujeme presnosť na úrovni asi jeden meter za sekundu, no rýchlosť svetla je 300-tisíc kilometrov za sekundu, čo je obrovský nepomer. Výsledný efekt je posun o zlomky tisícin nanometra, ktorý je ťažké namerať.

Americké tímy na to používali takzvanú jódovú bunku. Fungovalo to tak, že svetlo prišlo do detektora a prechádzalo parami jódu, aby sa tým odstránil možný vplyv použitých prístrojov.

Jódová bunka odtlačila pri kalibrácii do svetla čiary známych vlnových dĺžok, ktoré poskytli referenciu pre pozorovanie hviezdy. To astronómom pomohlo určiť posuny spektrálnych čiar, ktoré pochádzali z hviezdy, a tým aj jej radiálne rýchlosti.

Švajčiari Queloz a Mayor sa vydali inou cestou. Premietali kalibračné spektrum tórium-argónovej lampy nad spektrum pozorovanej hviezdy. Naraz teda merali kalibračné aj hviezdne spektrá a posunuli presnosť na úroveň pár metrov za sekundu.

Ich prístup bol triumfom ľudského umu. Amplitúda pozorovaného pohybu bola asi 50 metrov za sekundu. Nový spektrograf, ktorý v tom čase používali, mal presnosť približne 10 metrov za sekundu, takže planétu dokázali odhaliť.

N. Werner: Ich výskum prebiehal pred 26 rokmi. S akou presnosťou dokážeme pracovať dnes?

M. Skarka: Spektrograf ESPRESSO, ktorý je inštalovaný na osemmetrových ďalekohľadoch v Chile, je schopný merať rýchlosť hviezdy s presnosťou desiatok centimetrov za sekundu. Pred ním sme používali spektrografy HARPS, ktoré mali presnosť okolo jedného metra za sekundu.

Dnes sme dosiahli takú presnosť, že je ťažké odlíšiť skutočný signál od falošného. Hýbe sa totiž aj povrch hviezd, preto musíme dávať pozor na to, či sa hýbe celá hviezda alebo vidíme len vlnenie na jej povrchu. Technológia tu narazila na fyzikálny limit.

N. Werner: Queloz a Mayor získali v roku 2019 za objav exoplanéty Nobelovu cenu za fyziku.

M. Skarka: Pri objave mali kusisko šťastia, zároveň však odviedli poctivú vedeckú prácu. Spolu s kolegami vyvíjali spektrograf ELODIE. Didier Quelez dostal za úlohu otestovať ho a zmerať vzorku asi 140 hviezd, ktoré mali vytypované. V tomto ich výbere bolo niekoľko hviezd, ktoré sa používali ako štandardy na porovnávanie s ostatnými. Jednou z takýchto hviezd bola 51 Pegasi.

Queloz si už po troch nociach všimol, že výsledky jej meraní v jednej z rovín nesedia a sú trochu „rozlietané“. Bolo to zvláštne, lebo pri iných štandardne meraných hviezdach nič podobné nepozoroval. Na prelome rokov 1994 a 1995 hviezdu merali ďalej a doktorandovi Quelozovi začalo byť jasné, že objavili niečo špeciálne. Upozornil na to svojho školiteľa Michaela Mayora, ktorý bol v tom čase na Havaji.

Obaja boli zo zistenia nadšení, no zachovali chladnú hlavu a uvalili na objav informačné embargo. Presiaklo síce, že majú kandidáta na exoplanétu, no okrem nich a technikov, ktorí obsluhovali ďalekohľad, nikto nevedel, ktorá zo 140 hviezd by to mohla byť. Tím musel byť trpezlivý, lebo trvalo pol roka, kým bola hviezda opäť merateľná a objav mohol byť potvrdený.

V roku 1995 o exoplanéte napísali v časopise Nature a poctivo vylúčili všetky iné javy, ktoré mohli skresliť ich výsledok, ako napríklad pulzovanie či prítomnosť škvŕn. O dvadsaťštyri rokov neskôr počas udeľovania Nobelovej ceny v príhovore prezradili, že pri objave boli uchvátení novým počítačom, ktorý mali k dispozícii, pretože vďaka nemu dokázali spracovať spektrá hviezdy za 20 minút.

S. Kováčik: Koľko to trvá dnes? Sú to zlomky sekundy alebo si astronóm ohrýza nechty dlhšie, kým nervózne čaká na výsledok?

M. Skarka: Tých 20 minút sa o niečo skrátilo, ale aj dnes je spracovanie spektier náročné a trvá pomerne dlho. Je totiž potrebné citlivo a opatrne odstraňovať všetky nežiaduce efekty. Stále nie sme v situácii, že stlačíme tlačidlo a výsledok sa zobrazí v zlomku sekundy. Niektoré prístroje už pracujú automatizovane, no stále je potrebné preverovať výsledky.

S. Kováčik: S rýchlosťou počítačov rastú aj naše požiadavky a objem práce, takže v konečnom dôsledku to asi vždy trvá 20 minút.

N. Werner: Dnes však pri objavovaní exoplanét potrebujeme lepšie rozumieť povrchu hviezd. Platí to špeciálne pri hľadaní menších planét, ktoré majú veľkosť podobnú ako naša Zem.

M. Skarka: Keď pátrame po exoplanétach, musíme do nášho uvažovania zahrnúť aj správanie atmosfér hviezd, vlastnosti ich jadier a vlnení, ktoré sa nimi šíria. Touto časťou sa zaoberá astroseizmológia. Pomáha nám zistiť chemické zloženie a rozvrstvenie hviezd. Vďaka tomu rozumieme procesom vo vnútri hviezdy, ktoré sa na jej povrchu prejavujú zmenami tvarov a svietivosti. Výzvou pre nás je lepšie rozumieť magnetickým poliam vo hviezdach, pretože tie zatiaľ nie sú dostatočne preskúmané.

Toto všetko má vplyv na život hviezd, takže rozpletanie spektrálnych čiar a zmien jasnosti je veľká detektívna práca. Navyše ju komplikujú tranzity, teda situácie, keď pred hviezdou niečo prebehne a mierne ju zatieni.

S. Kováčik: Teoretický fyzik Avi Loeb tvrdí, že keď začneme skúmať exoplanéty pomocou ďalekohľadu Jamesa Webba, mohli by sme na nich objaviť rôzne biosignatúry a technosignatúry. Biosignatúry sú molekuly, ktoré vznikajú vplyvom života – nie prácou geológie. Naopak, technosignatúry sú zložité molekuly, ktoré ľudia vytvárali na priemyselné využitie, ako napríklad freón v chladničkách. Môžeme nájsť v atmosférach exoplanét takéto stopy po živote?

M. Skarka: Najlepšou biosignatúrou, ktorú by sme mohli nájsť, je kyslík. Kyslík je reaktívny prvok, a ak ho niekde vidíme v značnom množstve, signalizuje to, že ho tam niečo pridáva. Dobrým ukazovateľom sú aj jednoduché uhľovodíky, ako napríklad metán.

Rastliny zasa spôsobujú infračervený exces. Keď družica Galileo odlietala zo Zeme k Jupiteru, ukázalo sa, že vegetácia odráža časti infračervených vlnových dĺžok. Aj ich pozorovaním by sme mohli zistiť, že na exoplanétach sa nachádza niečo špeciálne. Stále to však považujem za veľmi náročnú úlohu.

N. Werner: Astronómovia v Amerike sa snažia vybudovať ešte väčší teleskop, než je ďalekohľad Jamesa Webba. Plánujú zostrojiť veľmi veľký a drahý teleskop menom LUVOIR, s ktorým by sa dali robiť úžasné objavy. Problémom je, že najskôr sa im to podarí až v roku 2050.

M. Skarka: V pláne je aj vytvorenie pozemných teleskopov, ako je napríklad Európsky extrémne veľký ďalekohľad, ktorý má 40 metrov a vzniká v Chile. Podobný 30-metrový ďalekohľad sa plánuje postaviť na Havaji, kde však majú vedci problém s umiestnením pre požiadavky pôvodných obyvateľov. Aj tieto prístroje nám pomôžu skúmať atmosféry exoplanét.

N. Werner: Koľko môže byť v našej Galaxii obývateľných exoplanét?

M. Skarka: Presné číslo nepoznáme, ale štatistické výskumy odhadujú pri hviezdach slnečného typu asi desať miliárd obývateľných exoplanét. Ak do tohto odhadu zahrnieme aj ostatné hviezdy, dostaneme rádovo väčšie číslo.

S. Kováčik: Takže život si – aj pri veľkej vyberavosti – má z čoho vyberať.

---

Poznámky:

¹ Zlatovlásková zóna – oblasť vo vzdialenosti od hviezdy, kde je teplota tak akurát na prítomnosť tekutej vody na povrchu (exo)planéty. Táto zóna je preto vhodným miestom na hľadanie prítomnosti života. Pomenovanie má pôvod v rozprávke o Zlatovláske a troch medveďoch. Keď ochutnávala ich jedlo, jedno bolo prihorúce, druhé pristudené, až tretie bolo akurát. Tak je to aj s planétami a podmienkami pre život.

² Dopplerov efekt – ak sa zdroj alebo príjemca zvuku pohybujú, bude zvuk znieť inak. V závislosti od smeru pohybu zachytávame zvukové vlny rýchlejšie alebo pomalšie ako v pokoji, čím sa mení aj ich frekvencia, teda vnímaná výška tónu. Pri svetle sa deje niečo podobné, no sofistikovanejšie. Vplyvom pohybu dochádza k rozdielnemu subjektívnemu plynutiu času, čo
spôsobí, že zachytená frekvencia svetla, teda jeho farba, je iná, než pôvodne vyslaná.

³ Radiálna rýchlosť hviezd – hviezdy sa pohybujú tromi rôznymi smermi, no najpresnejšie vieme merať, ako sa mení ich vzdialenosť smerom k nám alebo od nás. Robíme to pomocou červeného alebo modrého posunu spektrálnych čiar. Rýchlosť tohto pohybu hviezd označujeme ako radiálnu.