Založit webové stránky nebo eShop
aktualizováno: 19.06.2017 09:56:16 

Vesmír a Příroda

   

  Extrasolární planetární soustavy

Astronomy vždy zajímalo, jestli je naše Sluneční soustava v tom nekonečném vesmíru sama nebo ne. Věřili, že naše soustava není jediná, ale nemohli to nijak dokázat.

První, kdo se pokusil o objevení exoplanet, byl astronom holandského původu Pietro van de Kamp. Během 46 roků, od roku 1916, pořizoval astrometrické snímky, aby objevil průvodce Barnardovy hvězdy. V roce 1963 odvodil vlastní vlnovitý pohyb této velmi blízké hvězdy, který považoval za důkaz přítomnosti exoplanety s oběžnou dobou 24 roků. Když v letech 1969 – 1998 astronomové na Mc Cormickově observatoři tyto měření opakovaly, žádný vlnovitý pohyb „nenašly“. Ukázalo se, že de Kamp měl chybné parametry refraktoru, což znamená, že Barnaddova hvězda žádnou exoplanetu nemá.    

 
Co je to exoplaneta ? Je to planeta, která obíhá okolo své mateřské hvězdy, ale mimo naší soustavu. Dosud byly objeveny obří, plynné exoplanety s hmotností Jupitera a Saturnu nebo jejich násobku.

V roce 1995 objevil HST - Hubbleův vesmírný teleskop,  první exoplanetu u hvězdy číslo 51 v souhvězdí Pegasa, 51 Pegasi b, první objevená planetární soustava mimo Sluneční soustavu.

V roce 2000 byla objevena exoplaneta u hvězdy číslo 47 v souhvězdí Velké Medvědice,  47 Ursa Majoris b
Z přesných měření radiálních rychlostí během roku 2001, byla objevena astronomkou D. Fischerovou druhá exoplaneta u této hvězdy - 47 UMa c, takže tato soustava obsahuje nejenom planetu o „hmotnosti Jupitera“ ve vzdálenosti 2,1 AU s oběžnou dobou 3. roků, ale i planetu o „hmotnosti Saturnu“ ve vzdálenosti 3,7 AU s oběžnou dobou 7,1 roků okolo mateřské hvězdy 47 UMa.
 
   
 
 Deborah Fischer

Exoplaneta dostává vždy jméno podle své mateřské hvězdy + přívlastek „b“, aby nedošlo k záměně s mateřskou hvězdou. Pokud je u jedné hvězdy planet více, dostávají označení c, d atd.
Do roku 2007 bylo objeveno na 260 těchto soustav a z toho 25 jich má více než jednu exoplanetu.
Příkladem toho je planetární soustava u hvězdy číslo 55 v souhvězdí Raka - 55 Canceri, u které bylo do konce roku 2007 objeveny čtyři exoplanety. Pátá exoplaneta byla objevena na podzim roku 2008.

           Mimo naší Sluneční soustavu – 2008
Všechny exoplanety 308
Hvězdy u planet 264
Hmotnost Jupitera 76
Exoplanety u pulzarů 4
Podobné Zemi 0
 
Ke dni 30. června 2010, bylo objeveno 464 exoplanet.

Planetární soustavy u hvězd Gliese

 Koncem 60. let minulého století německý astronom Wilhelm Gliese (1915 – 1993) sestavil katalog, blízkých hvězd do vzdálenosti 20. pc (cca 65 sv. roků) od Země. První verze katalogu obsahovala 915 hvězd, ale postupem moderní techniky se tento počet rychle rozrůstal a proto vycházely další vydání katalogu, Později Gliese rozšířil vzdálenost na 25 pc (cca 82 sv, roků). Novější přírůstky pak nesou označení Gl a číslo nebo GJ. Na nových verzích totiž W. Gliese pracoval společně se svým kolegou Hartmutem Jahreiβem. Proto novější verze katalogu dostaly název Gliese – Jahreiß a odtud zkratka GJ.

Červení trpaslíci jako je Gliese 581 jsou nejpočetnějšími hvězdami ve vesmíru. Asi 75% všech hvězd v Galaxii jsou červenými trpaslíky. Jejich výhodou je dlouhý život, neplýtvají tolik vodíkem, jako ostatní hvězdy.

Pro astronomy však dlouho nepředstavovaly příliš zajímavý cíl pro hledání obyvatelných exoplanet. Prvním důvodem je to, že planety obíhající okolo hvězdy v obyvatelné zóně mají tzv. vázanou rotaci. Druhý důvod je ten, že červení trpaslíci v počátcích svého života produkují velké množství smrtícího UV a rentgenového záření. Tyto spršky by mohly zlikvidovat atmosféru u případné exoplanety nadějné pro vznik života. Na přesnou pozici zóny života tak má u těchto hvězd vliv také stáří planetárního systému, Na druhou stranu se u takových hvězd hledají exoplanety mnohém lépe jak pomocí transitní metody, nebo měřením radiálníchrychlostí.

Katalog Gliese obsahuje blízké hvězdy, a tak je celkem logické, že se u několika z nich podařilo nalézt exoplanety. Nejznámějšími případy jsou hvězdy Gliese 581 a Gliese 876. Obě hvězdy jsou červenými trpaslíky a okolo obou obíhají hned tři planety, Gliese 581 b, c, d.
Gliese 876 se nachází asi 15 světelných let od Země v souhvězdí Vodnáře. První dvě exoplanety s označeném Gliese 876 b a 876 c byly nalezeny v roce 2000. O pět let později přibyla třetí exoplaneta s názvem Gliese 876 d, která má hmotnosti asi poloviny Neptuna a oběhne okolo své mateřské hvězdy za necelé dva dny.

 Za zmínku ještě stojí soustava GJ 436 b, exoplaneta má hmotnost asi 22 Zemí, je o něco hmotnější než Neptun, který má hmotnost asi 17. Zemí.Hustota exoplanety je 2 000 kg na metr krychlový, tedy dvojnásobek hustoty vody. To znamená, že exoplaneta musí být z 50% tvořená skálou a z 50% vodou a možná ještě s malým množstvím vodíku a hélia. Gliese 436 b tak podle představ vědců tvoří pevné jádro, obklopené tlustou obálkou vody a vnější obálkou z vodíku a hélia. Exoplaneta obíhá kolem svého slunce s periodou 2,6 dne. Naprosto čerstvá informace ( listopad 2008) hovoří o přítomnosti druhé planety o hmotnosti ještě 5x menší, která by měla obíhat ve vzdálenosti 0,045 AU, tedy asi dvakrát dále než GJ 436 b. Existence exoplanety ale zatím nebyla potvrzena.

Astronomové se vždy domnívali, že exoplanety u pulzarů být nemohou, je to totiž pozůstatek výbuchu supernovy. Z jádra velmi kompaktní a masivní hvězdy se stane buď neutronová hvězda nebo černá díra. Pulzar je rychle rotující neutronová hvězda, jež vysílá paprsek s pravidelnou přesností, délka je milisekundové a kratší. Proto vznikl předpoklad, že by exoplanety u takové hvězdy nemohly existovat.

Jaké však bylo překvapení, když v roce 1992, objevil americký astronom Alexander Woltszczan exoplanety u pulzaru PSR 1257+12.
 
PSR 1257+12 – je vzdálen od Slunce – 2 630 sv.r. jeho hmotnost je přibližně 0,312 Ms. Stáří pulzaru se odhaduje na 800 milionů roků a rotace kolem osy je 0,00621853193177s

Pulzar PSR 1257+12 obíhají čtyři exoplanety :

PSR 1257+12 a– M = 0,015 Mz, vzdálenost od PSR 0,19 AU, oběžná doba je asi 25,5 dne a výstřednost je nulová
 
PSR 1257+12 b–M = 3,4 Mz, vzdálenost je 0,36 AU, oběžná doba je asi 67 dní a výstřednost dráhy je 0,0182
 
PSR 1257+12 c– M = 2,8 Mz, vzdálenost je 0,47 AU, oběžná doba je asi 98 dní a výstřednost dráhy je 0,0264
 
 PSR 1257+12 d– M = 95 Mz, nejhmotnější, vzdálenost je 35 AU, oběžná doba je 170 roků.
 
7. března 2009 byla vynesena na oběžnou dráhu kolem Země sonda Kepler. Má za úkol objevovat a zkoumat exoplanety, hlavně zemského typu, to znamená, tělesa o hmotnosti Země. Planety nebyly dosud objeveny z několika důvodů. Jedním z důvodů je, že tyto planety obíhají mateřské hvězdy ve velkých vzdálenostech.
Druhý důvod by mohl být, planeta o hmotnosti 2 – 3 Zemí se vrací ke svému slunci, může zkřížit dráhu exoplanetě s hmotností několika Jupiterů, ta stáhne planetu svojí gravitací na sebe a srážka je na světě, může se to stát.

Kepler začne co nejdříve pozorovat asi 100 000 vybraných hvězd v souhvězdí Labutě, Cygnus - Cyg, s cílem objevit exoplanety zemského typu. Měl by také přinést dosud nejpřesnější měření, která by měla výrazně převýšit data s pozemských observatoří a některých kosmických teleskopů. 
 Takže, popřejme sondě Kepler, aby objevila co nejvíce exoplanet zemského typu a zjistila o nich co nejvíce informací.
 
Zkratky : Mz je hmotnost Země, Mj je hmotnost Jupiteru a Ms je hmotnost Slunce.
               AU - Astronomická jednotka - střední vzdálenost Země - Slunce - 150 milionů km.
             Sv.r. -angl. Ly - Světelný rok - vzdálenost, kterou urazí světlo ve vakuu, za rok - 9,5 bilionů km.    
              pc - parsek - vzdálenost 3,26 světelného roku.  
 
 
 Umělecké vize některých exoplanet 
 
Jediný snímek exoplaney byl pořízen v roce 2004 u hvězdy, zvané hnědý trpaslík - 2M 1207. Podle hvězdy byla exoplaneta nazvaná 2M 1207 b. Hvězda má hmotnost asi 25 Jupiterů a samotná exoplaneta asi 5 Jupiterů.
 
 
       Exoplaneta 2M 1207 b
 
Podle různých měření - hmotností, oběžných drah atd. byla většina exoplanet "namalována". My si nyní v první části názorně ukážeme některé obrázky těchto exoplanet.
 
       
 Exoplaneta u pulzaru PSR 1257+12            Exoplaneta 51 Pegasi b            Exoplaneta 14 Herkulis b
             
 Exoplaneta 47 Ursa Majoris b                 Měsíc u Gliese 876 c                  Trojitý východ u HD188757 Ab
         
 Oběh tří planet u Gliese 581                 Měsíc u 47 Ursa Majoris b        Tranzit dvou planet u 55 Cancri
 
 Jako úplně první byla objevena exoplaneta u pulzaru, neutronové hvězdy, kde se nepředpokládal výskyt planet. Tyto hvězdy jsou zbytky po výbuchu supernov, hvězd, které končí svůj život celkovým zhroucením  a následným výbuchem. Objev byl učiněn v roce 1992 americkým astronomem Alexandrem Woltszanem. Během téhož  roku se mu podařilo objevit hned čtyři exoplanety.                                    
 Zdroj textů :  Exoplanety 
                                                                                                                                                       Gliese  
Textová úprava a výběr snímků : správce webu


 
TOPlist