Při hledání mimozemského života začínají vědci hledat světy, které se točí kolem hvězd, jako je naše Země - kolem Slunce. Koneckonců, neustálé teplo, které nám zářící žlutá koule na obloze dává, umožnilo život na Zemi.
Ale jak astronomové pokračují v objevování tisíců planet, uvědomují si, že pokud (nebo kdy) najdeme známky mimozemského života, je vysoce pravděpodobné, že tito mimozemšťané budou obíhat kolem hvězdy velmi odlišné od našeho Slunce. Bude červenější, chladnější, menší a lehčí než naše hvězda. Při hledání mimozemského života tedy mnoho astronomů obrátilo oči k malým hvězdám známým jako červení trpaslíci nebo M-trpaslíci.
Pro začátečníky stojí za zmínku, že astronomům na M-trpaslících nikdy moc nezáleželo. Po objevení první planety mimo sluneční soustavu v roce 1995 začali vědci pátrat po skutečných protějšcích Země: skalních planetách podobných naší, které se točí kolem hvězd podobných našemu Slunci. Hledání právě takových systémů vedlo astronomy po většinu roku 2000, říká astronom Phil Muarhead z Bostonské univerzity.
Poté si astronomové uvědomili, že může být technicky jednodušší hledat planety kolem M-trpaslíků. Najít jinou planetu je obtížné a astronomové se spoléhají na dvě hlavní metody. Nejprve hledají snížení jasu hvězd, ke kterému dochází, když planeta projde před ní. Zadruhé, astronomové změřili malé zakolísání ve hvězdě způsobené mírným gravitačním tahem jiné planety. Obě tyto metody fungují skvěle s planetou obíhající kolem M-trpaslíka. Kromě toho se častěji otáčí, což zvyšuje šance na jeho detekci.
M-trpaslíci získali velkou podporu díky vesmírnému dalekohledu Kepler, který byl spuštěn v roce 2008. Dalekohled hledí na malou skvrnu oblohy a hledá náhlé ztmavnutí hvězd, ke kterému dojde, když před nimi projdou planety. Dalekohled tedy objevil více než tisíc planet. "Kepler všechno změnil," říká Muarhed.
Protože M-trpasličí systémy jsou snáze detekovatelné, mnoho planet na jejich oběžných drahách bylo objeveno pomocí efektů výběru. Ale jak správně zdůrazňuje Muarhed, Kepler je také navržen tak, aby hledal planety o velikosti Země obíhající kolem hvězd podobných slunci. Teprve nyní čísla naznačují, že musíme hledat život na planetách poblíž M-trpaslíků.
„Raději byste našli potenciálně obyvatelnou planetu poblíž M-trpaslíka než poblíž hvězdy jako slunce,“říká astronomka Courtney Dressingová z Harvardu.
Propagační video:
Analyzovala, kolik planet o velikosti Země - tj. S poloměrem jedné až poloviny Země - se točí kolem M-trpaslíků v potenciálně obyvatelné zóně (zóna Zlatovláska, oblast kolem hvězdy, ve které může na povrchu planety existovat kapalná voda). Podle jejích nejnovějších výpočtů má jedna ze čtyř M hvězd takovou planetu.
To je vyšší než odhadovaný odhad pro planety podobné Zemi obíhající kolem analogů Slunce, říká vědec. Analýza astronoma Erica Pettigury z Kalifornské univerzity v Berkeley ukázala, že méně než 10% hvězd podobných slunci má planety s poloměrem jedna až dvě Země.
M-trpaslíci mají další důležitou vlastnost. Jsou to nejhojnější hvězdy v galaxii a tvoří asi 75% ze stovek miliard hvězd v Mléčné dráze. Pokud je odhad Dressingu správný, mohla by naše galaxie mít řádově 100 miliard planet podobných Zemi obíhajících v potenciálně obyvatelné zóně hvězd typu M.
Upozorňujeme, že tyto odhady mají mnoho omezení. Závisí na tom, co se rozumí potenciálně obyvatelnou zónou, a to ještě není příliš dobře definováno. Obyvatelná zóna je zpravidla tam, kde není příliš horké, příliš chladné a kde může být tekutá voda. Existuje však také mnoho výhrad ohledně toho, jak dobře dokáže atmosféra planety zadržet vodu (Venuše, pokud vůbec, je také v potenciálně obyvatelné zóně).
S obecnějšími odhady rozšiřujícími potenciálně obyvatelnou zónu by mohla být Pettiguereova čísla pro planety podobné Zemi ve hvězdách podobných slunci až 22% nebo více. Ale čísla Dressinga by také mohla vzrůst.
Zpočátku byli astronomové skeptičtí vůči M-trpaslíkům, protože si nemysleli, že taková hvězda může mít nějakou obyvatelnou planetu. Na jedné straně jsou M trpaslíci aktivnější, zejména během první miliardy let svého života. Mohou bombardovat planetu smrtícím ultrafialovým zářením. Mohou vyzařovat silné hvězdné erupce, které oberají planetu o atmosféru.
A protože oběžná dráha planety bude ležet blízko M-trpaslíka, může gravitace hvězdy změnit rotaci planety kolem její osy. Pokud by taková planeta byla přílivově blokována, nastal by věčný den na jedné straně planety a věčná noc na druhé straně. Světlá část planety bude pražena, zatímco temná část zcela zamrzne - není to nejpohostinnější prostředí pro život.
Mimozemský život
Žádná z těchto otázek není zcela vyřešena a někteří astronomové je vůbec nepovažují za vážné problémy. Například Eomawa Shields z University of California v Los Angeles. Například obyvatelnost může záviset na konkrétních typech a frekvenci ohnisek, které stále nejsou dobře pochopeny. Počítačové modely také ukázaly, že atmosféra může redistribuovat teplo a zabránit zamrznutí temné strany planety.
V některých ohledech může být planeta kolem M-trpaslíka ještě pohostinnější, než se zdálo. Obydlená planeta musí obsahovat hodně vody a ledu a Shields analyzoval, jak světlo hvězd M-trpaslíka interaguje s atmosférou a ledovým povrchem takové planety. M trpaslík produkuje více infračerveného záření než hvězda podobná slunci, a protože atmosféra a led planety na oběžné dráze dobře absorbují infračervené světlo, planeta nezmrzne tak rychle jako hvězda podobná slunci. A i když zamrzne, rychle se roztaje.
Tento druh stabilního podnebí může dát vzkvétajícímu životu více času na rozvoj bez poruch, jako je rychlé chlazení nebo ohřev. Shields nicméně dodává, že zamrzlá planeta nemusí být pro život nepohodlná. Koneckonců, Země mohla projít obdobím Země sněhové koule před více než 600 miliony let.
Zatímco někteří astronomové nadále pozorují M trpaslíků, jiní stále chtějí studovat hvězdy podobné slunci. V současné době se vědci stále více obracejí ke studiu systémů typu M. Keplerova mise se chýlí ke konci, ale astronomové čekají na Transitin Exoplanet Survey Satellite, který začíná v roce 2017. TESS bude hledat planety kolem jasných hvězd, včetně mnoha M trpaslíků.
Vesmírný dalekohled Jamese Webba, nástupce příčiny Hubbleova teleskopu, který měl být vypuštěn v roce 2018, by mohl dokonce analyzovat atmosféru těchto planet. Podle Muarheda však bude tento dalekohled schopen cílit pouze na M-trpaslíky; k zacílení hvězd podobných slunci budou potřeba nové mise.
Nakonec, jak budou zdroje stále vzácnější, budou si astronomové muset vybrat mezi zaměřením na M-trpaslíky a hvězdy podobné slunci. Řešení bude záviset na tom, co najdou v příštích několika letech. Astronomové jsou přesvědčeni, že bez ohledu na to najdou potenciálně obyvatelnou planetu.
Pokud jde o život, tato otázka je složitější. "Nevím, kdy k tomu dojde, ale přál bych si, aby se to stalo dříve než později - a jsem si jistý, že se to stane," říká Shields. „Jedinou otázkou je, zda a kdy budou finanční prostředky.“