Kosmická slunečnice a výzkum exoplanet

Kosmický dalekohled, který vypadá jako obří vesmírná slunečnice, může být jednoho dne použit k pořízení fotografií kamenných planet podobných Zemi, které obíhají kolem blízkých hvězd. Prototyp konstrukce schopné použití, tzv. koronograf (stínítko hvězd), vyvíjí NASA, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie.

Pokračuje honba za planetami, které se podobají Zemi svojí velikostí, stavbou a teplotou. Kamenné planety se správnou teplotou pro výskyt kapalné vody – na nichž není ani příliš horko, ani příliš zima – mohou být vhodnými kandidáty pro život mimo Sluneční soustavu. Kosmická observatoř NASA s názvem Kepler objevila stovky planet obíhajících kolem hvězd, tzv. exoplanet, z nichž některé jsou o něco větší než Země a nacházejí se v oblasti označované jako obyvatelná zóna.

Vědci se všeobecně domnívají, že je pouze otázkou času, než objevíme dokonalého dvojníka naší Země. Příštím krokem bude pořízení fotografií a určení charakteristik jejich spekter, tj. chemického složení, která poskytují zřejmé vodítko, zda tyto planety mohou být vhodné pro život. Kosmická clona výše zmiňované observatoře je konstruována tak, aby pomohla pořizovat snímky planet na základě blokování mimořádně silného záření jejich mateřských hvězd. Konstrukce takového stínítka je obdobou případu, když si nataženou rukou zastíníme Slunce, pokud nám svítí do očí.

Navrhované stínítko může být vypuštěno společně s dalekohledem. Jakmile bude ve vesmíru odděleno od rakety i observatoře, dojde k rozložení „okvětních plátků“ a následně bude tato kosmická clona navedena do požadované pozice. Při průměru clony 34 metry by bylo možné v blízkosti hvězd pozorovat planety, které budou mít jasnost pouhé jedné desetimiliardtiny jasnosti mateřské hvězdy.

Obdobných návrhů bylo již vypracováno několik, o realizaci kosmického exempláře zatím nebylo rozhodnuto.
Největším lovcem exoplanet byla kosmická observatoř NASA s názvem Kepler, která sledovala asi 150 000 hvězd na hranicích souhvězdí Lyry a Labutě. K odhalování přítomných planet využívala metodu tzv. tranzitu, kdy planeta na chvíli zakryje mateřskou hvězdu. Tím dojde k nepatrnému, ale měřitelnému, poklesu jasnosti hvězdy. Z vědeckých dat družice astronomové „vytáhli“ více než 3800 kandidátů na exoplanety.

NASA připravuje na rok 2017 vypuštění družice Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) k pozorování exoplanet u hvězd ve vzdálenosti několik set světelných let. Bude pracovat na podobném principu jako družice Kepler. Jestliže Kepler pozoroval pouze malý úsek oblohy na rozhraní souhvězdí Lyry a Labutě, TESS bude mít za úkol prozkoumat téměř celou oblohu.

Evropská kosmická agentura ESA vypustila v roce 2006 družici COROT (COnvection ROtation and planetary Transits), jejímž úkolem bylo mj. pátrat po exoplanetách na základě měření poklesu jasnosti hvězd při jejich „zákrytu“ obíhající planetou. Nyní ESA schválila projekt dokonalejší kosmické observatoře určené k objevování exoplanet obíhajících kolem jiných hvězd než Slunce.

Start nové mise pojmenované PLATO je předběžně naplánován na období 2022 až 2024. Vesmírná observatoř bude navedena na oběžnou dráhu kolem Lagrangeova libračního bodu L2 soustavy Slunce-Země, který se nachází ve vzdálenosti 1,5 miliónu km, v opačném směru od Země než Slunce. Z tohoto místa bude sledovat oblohu minimálně po dobu 6 let prostřednictvím 34 malých dalekohledů uspořádaných do jednoho teleskopu za účelem sledování velkého množství hvězd. Bude u nich hledat důkazy přítomnosti obíhajících planet. Název mise PLATO je zkratkou celého označení PLAnetary Transits and Oscillations of stars (tranzity planet a oscilace hvězd).

Uvažovalo se i o projektu družice CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite), což je malá mise ke sledování tranzitů exoplanet. Měla by se zaměřit na 50 známých hvězd, u kterých jsou známy velké exoplanety. Cílem družice CHEOPS je pátrání po dalších malých planetách velikosti Země.

Sledování exoplanet se bude věnovat i připravovaný kosmický dalekohled NASA s názvem JWST (James Webb Space Telescope). Až čtvrtinu pozorovacího času by mohl věnovat právě této problematice. S jeho startem se počítá v roce 2018.

Zdroj: http://phys.org/news/2014-03-space-sunflower-snap-pictures-planets.html

autor: František Martinek