Objevena planeta podobná Zemi obíhající kolem cizí hvězdy. Smutná podívaná odhalila nevyhnutelnou budoucnost Země

Pátrá se po druhé Zemi někde v galaxii Mléčné dráhy, ale nově objevený svět není úplně to pravé. Jeho hmotnost je asi 1,9krát větší než hmotnost Země a obíhá kolem své hvězdy ve vzdálenosti přibližně dvojnásobku vzdálenosti Země od Slunce.

Tato hvězda je bílý trpaslík, což znamená, že jakýkoli život, který by na exoplanetě mohl být, byl pravděpodobně vyhlazen před smrtí hvězdy nebo během ní. Přesto je tento objev vzrušující: jako bychom nahlédli do budoucnosti Sluneční soustavy a osudu Země, až Slunce zanikne a dokončí svůj vlastní vývoj v bílého trpaslíka.

Práce, kterou vedl astronom Keming Zhang z Kalifornské univerzity, navíc ukazuje, že způsob, jakým byla objevena. Jev známý jako mikročočkování, má potenciál k nalezení dalších těžko nalezitelných světů podobných Zemi v jiných částech galaxie. Bílí trpaslíci jsou to, v co se hvězdy jako Slunce promění, když zemřou. Dochází jim vodíkové palivo, které se v jejich jádrech slučuje, stávají se méně stabilními a nafukují se do obrovských rozměrů. To je fáze červeného obra.

Nakonec hvězda zcela vyvrhne svůj vnější materiál a jádro se pod vlivem gravitace zhroutí a vytvoří hustý objekt, jehož jasné světlo nevzniká v důsledku fúze, ale jako zbytkové teplo procesu kolapsu. Toto horké jádro je bílý trpaslík a bude trvat biliony let, než vychladne do úplné tmy. Fáze červeného obra je dost šílená. Vnější atmosféra hvězdy se může zvětšit až na stonásobek její původní velikosti; některé prognózy budoucnosti Slunce, které se má začít stávat červeným obrem zhruba za 5 miliard let, předpovídají, že by se mohlo zvětšit až na oběžnou dráhu Marsu a pohltit přitom Merkur, Venuši a Zemi.

Nevíme, co to bude znamenat pro naši planetu. Její zničení je možné. Ale tento nový objev světa podobného Zemi obíhajícího kolem bílého trpaslíka naznačuje, že přežití je také jednou z možností. „Nejjednodušším vysvětlením je, že planeta přežila díky hostitelské hvězdě červeného obra,“ řekl Zhang.

Systém byl objeven díky zvláštnosti gravitace a polohy věcí ve vesmíru známé jako mikročočkování. Systém bílého trpaslíka je od nás vzdálen asi 4 200 světelných let. Ve vzdálenosti asi 26 100 světelných let, na stejné přímce viditelnosti ze Země, se nakrátko seřadila velmi velká jasná hvězda. Když světlo vzdálenější hvězdy procházelo kolem bílého trpaslíka, jeho dráha byla zakřivena gravitačním polem, což vedlo ke zvětšovacímu efektu.

„Čočka bílého trpaslíka byla během události téměř dokonale zarovnaná se zdrojovou hvězdou v pozadí, což způsobilo její více než tisícinásobné zvětšení,“ vysvětlil Zhang. „U těchto vzácných mikročoček s velmi velkým zvětšením by mohl mít tak malý průvodce, jako je terestrická planeta, významný vliv na průběh zvětšení, což nám umožňuje přesně odvodit konfiguraci čočky v širokém rozsahu hmotností a oběžných vzdáleností.“

To vědcům umožnilo určit nejen hmotnost a oběžnou vzdálenost exoplanety podobné Zemi neboli terestrické planety, ale také přítomnost hnědého trpaslíka obíhajícího kolem bílého trpaslíka, což je objekt o hmotnosti přibližně 30krát větší než hmotnost Jupiteru. Je to jakýsi podivný mezistupeň, který je příliš velký na planetu, ale příliš malý na hvězdu, dostatečně hmotný na to, aby se v jeho jádře slučovalo deuterium, ale ne dostatečně hmotný na to, aby se v něm slučoval vodík, což je pro hvězdu charakteristické.

Hmotnost bílého trpaslíka je přibližně poloviční než hmotnost Slunce, což naznačuje, že původně měl hmotnost blízkou hmotnosti Slunce, než se z něj vyklubaly vnitřnosti. Současná vzdálenost mezi exoplanetou a bílým trpaslíkem naznačuje, že se kdysi nacházela ve stejné vzdálenosti jako Země od Slunce, tedy v jedné astronomické jednotce, než byla po zániku hvězdy vytlačena dále.

„Současná oběžná dráha planety 2,1 astronomické jednotky se nachází přesně v místě, kde bychom očekávali planetu Zemi poté, co se Slunce stane bílým trpaslíkem,“ řekl Zhang. „Modely se v současné době neshodují, zda se Země může vyhnout pohlcení, protože neznáme dostatečně přesně rychlost ztráty hmoty rudého obra Slunce. Náš objev tedy naznačuje, že některé modely, které předpovídají přežití Země, mohou být příliš pesimistické. Nakonec může Země jen těsně uniknout pohlcení podobně jako námi objevená soustava.“

Život na Zemi bude buď dávno pryč, nebo se dramaticky změní v době, kdy Slunce přejde do fáze rudého obra. Slunce je postupem času stále žhavější a jasnější, ne natolik, abychom si toho všimli tady a teď, ale zhruba za miliardu let bude tak horké, že se veškerá voda na Zemi vypaří. Svět, který zůstane, bude pro život, jak ho známe, velmi nehostinný.

Ale možná do té doby najdeme způsob, jak si vytvořit život jinde. „Až se Slunce stane rudým obrem, obyvatelná zóna se přesune do okolí Jupiteru a Saturnu a z mnoha těchto měsíců se stanou oceánské planety,“ řekl Zhang. „Myslím, že v takovém případě by se tam lidstvo mohlo přestěhovat.“

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: nature.com, eurekalert.org