Po tisíce let bylo lidstvo zvědavé na hvězdy na naší noční obloze. Planety, hvězdy … možná i s inteligentním životem jsou všude kolem nás. A až za posledních 25 let jsme dostali příležitost s jistotou znát odpověď na tuto otázku, když jsme na vlastní oči viděli první svět mimo naši sluneční soustavu. Jak se vyvíjely dalekohledy, lidská vynalézavost nám poskytla nové metody studia vesmíru - z nichž nejznámější je pozorování slabého kroucení hvězdy a později metoda planetárního přechodu. Počet objevených exoplanet roste mílovými kroky.
První planety se zdály být nejsnadnější najít - masivní obři příliš blízko svých mateřských hvězd. Následovaly méně hmotné a vzdálenější hvězdy. Keplerův dalekohled dosud objevil tisíce pevných světů, z nichž 21 je podobných Zemi a lze je obývat.
Myšlenka, že Země byla vzácná a jedinečná - pevná planeta s přísadami pro život, umístěná ve správné vzdálenosti od slunce, aby mohla existovat kapalná voda - během posledních dvou desetiletí rychle ztratila podporu. A vyvrcholení tohoto procesu nastalo poměrně nedávno, 24. srpna 2016, kdy vědci z Evropské jižní observatoře oznámili objev pevné planety o hmotnosti 1,3 Země obíhající kolem nejbližší hvězdy k nám: Alpha Centauri. Tento svět se točí kolem mateřské hvězdy za 11 dní, ale samotná hvězda má pouze 12% hmotnosti Slunce a svítí pouze 0,17% slunečního jasu. Ano, červený trpaslík a skalnatá planeta se spojili a mohli tento svět učinit potenciálně obyvatelným. Nejzábavnější však není to, že významné procento hvězd může mít blízko pozemské planety, ale tože je má téměř každý. Možná.
Pouze z orbitálních parametrů, které jsme změřili, a ze známých fyzikálních zákonů, jsme získali obrovské množství znalostí. Tato planeta je téměř jistě přílivově uzamčena ve své hvězdě, to znamená, že je vždy obrácena ke hvězdě s jednou polokoulí, jako je Měsíc, který se nikdy neobrací na Zemi svou „temnou stranou“. Samotná hvězda aktivně a často chrlí světlice. Pro stranu planety obrácenou ke slunci to znamená katastrofu, ale ne pro stranu temnou. A „roční období“jsou určována eliptičností oběžné dráhy, nikoli nakloněním osy. Je to ale velmi málo informací, které se nám podařilo získat, a pokud se chceme o planetě dozvědět více, budeme muset vylepšit naše technologie.
Například musíme zjistit, zda je v atmosféře planety kyslík. Nebo vodní pára. Nebo podpisy bohaté na uhlík, jako je metan a oxid uhličitý. A co mraky? Jsou tenké nebo silné nebo vůbec? Z čeho jsou vyrobeny? Jsou tmavé nebo odrážejí světlo? Mohla by atmosféra přenášet teplo na temnou stranu planety, nebo je noční strana navždy zmrzlá?
Pokud dokážeme zlepšit naše rozlišení a provést spektroskopii na planetě s přímým zobrazováním, lze na tyto otázky odpovědět, aniž bychom opustili naši vlastní planetu. To bude vyžadovat extrémně velký pozemský dalekohled nebo síť dalekohledů. 30metrové dalekohledy, které jsou v současné době ve výstavbě, jsou v tomto směru velkým krokem, ale k dosažení planet poblíž červených trpaslíků je zapotřebí ještě více: jsou zapotřebí obrovské dalekohledy o průměru 100 nebo dokonce 200 metrů.
Složení povrchu planety je zcela jiná věc. Pokud jsou mraky průhledné a oběžná dráha je eliptická, musí existovat „sezónní“rozdíl mezi létem (když je svět nejblíže hvězdě) a zimou (když je nejvzdálenější) během 11denního roku b. Proxima. Vzhledem k tomu, že svět je uzamčen a neotáčí se (jako většina potenciálně obývatelných pozemských planet poblíž červených trpaslíků), budou existovat tři klimatická pásma: spalující a smažené podél hvězdné polokoule; zmrzlý, ledově chladný podél vnější polokoule a mírného pásma uprostřed. Planeta může mít kontinenty a oceány, stejně jako obří ledový příkrov na noční straně. Nebo může dojít k přenosu tepla z atmosférické planety a efektivní odrazivosti, pak bude mít celá planeta stejnou teplotu. Příkladem tohoto vývoje událostí je Venuše.
Propagační video:
Pokud můžeme provádět přímá pozorování světla vyzařovaného planetou - viditelného i infračerveného - v různých časech na oběžné dráze hvězdy, mohli bychom získat odpovědi na všechny výše uvedené otázky. V tom by nám pomohly obří dalekohledy s vysokou silou sbírání světla a schopností být fixovány ve světle hvězdy, nejlépe z vesmíru. Navrhovaný vesmírný dalekohled LUVOIR s doprovodným deštníkem by to zvládl. Podle plánu jde o 12metrový dalekohled (25krát rychlejší než Hubbleův dalekohled), vybavený koronografem. O kousek dál od něj poletí deštník, který blokuje světlo hvězdy a propouští světlo planety. Ačkoli LUVOIR nebude připraven do 30. let 20. století, deštník by mohl být postaven v příštích pěti letech, což nám umožní vizualizovat Proxima b metodami, které již máme.
Jaké záření vyzařuje planeta? Co jiného může být kromě signálů odraženého slunečního záření, kosmických paprsků a vlastního infračerveného tepla planety? Například umělé signály na rádiu nebo jiné elektromagnetické vlnové délky? Pokud jsou tyto signály vysílány inteligentním životem, je čas jít a najít je. To je výzva pro SETI, která se již o planetu vážně zajímá. Měli bychom o tom také vážně přemýšlet, protože naše rozhlasové vysílání do vesmíru se za posledních 20 let snížilo, ale elektromagnetické signály zůstávají. Je možné, že existence umělých signálů nás pobídne k hledání umělého osvětlení na noční straně planety.
Protože naším nejcennějším snem je najít známky života, nejlépe inteligentního. Biologické podpisy mohou být v různých formách: pára dusíku, kyslíku a vody v atmosféře; důkaz geotransformace nebo umělého osvětlení na noční straně planety. To vše je vidět z vesmíru. I když můžeme tyto podpisy zkoumat nepřímo prostřednictvím atmosférických, povrchových a vyzařovaných signálů, nejlepším způsobem, jak studovat planetu, je cestovat tam sami. 4,24 světelných let se nemusí zdát tak vzdálených, ale kosmická loď Voyager 1, letící rychlostí světla 0,006%, dosáhne Proxima b za mnoho tisíc let.
Ale jiné metody využívající moderní technologie by nám umožnily dostat se tam rychleji. Projekt Breakthrough Starshot navrhuje použití vesmírných laserů k urychlení kosmické lodi vybavené plachtou. Mohli to zrychlit na 20% rychlosti světla a celá cesta by trvala asi 21 let. Například nový zdroj paliva, který obsahuje antihmotu, jako ve sci-fi příbězích, by se jednoho dne mohl velmi dobře stát realitou. Pokud budete cestou zrychlovat s neustálým zrychlováním, můžete dosáhnout hvězdy za 12 let.
Jinými slovy, s přihlédnutím k předpokládanému technologickému pokroku a pokud neporušíme fyzikální zákony, můžeme v příštích třiceti nebo čtyřiceti letech vyslat bezpilotní kosmickou loď na nejbližší planetu podobnou Zemi a případně roboty nebo lidi. Je čas jít, a pokud nás tento objev nedonutí hledat druhou Zemi, nic nás nepřinutí.
ILYA KHEL