    Je to už hezkých pár desetiletí, co Frank Drake zformuloval svou legendární rovnici, s jejíž pomocí se pokusil odhadnout počet mimozemských civilizací ve vesmíru.

    Na vědeckém poli se schylovalo k velkému souboji. Proti sobě stály dvě studie, jež si na první pohled kladly stejný cíl: odhadnout počet exoplanet zemského typu, které obíhají okolo svého slunce v obyvatelné oblasti. Závěry obou studií jsou značně rozdílné. Zatímco první hovoří o 45,5 miliardách vytoužených exoplanet v Galaxii, druhá studie je přesně 1000x skromnější a uvádí „jen“ 45,5 milionů sestřenic naší Země.

    K souboji nakonec nedošlo a krev prolita nebyla. Ani jeden z aktérů se totiž nedostavil. Nebyl důvod, obě studie se zabývaly rozdílnými tématy. I když to tak na první, druhý a dost možná i třetí pohled nevypadá.
Shrňme si vše podstatné do jednoduchého zadání a hoďme ho do stroje.

    Kolik exoplanet o hmotnosti 1 až 10 Zemí, obíhající okolo své mateřské hvězdy v obyvatelné oblasti (HZ), se nachází v naší Galaxii?

Studie číslo 1 (Jianpo Guo a spol.): 45,5 miliard exoplanet

Jianpo Guo (National Astronomical Observatories, Kunming, Čína) a jeho kolegové pracovali s pravděpodobností výskytu exoplanet zemského typu v obyvatelných oblastech a dospěl k číslu 45,5 miliard! Pro následující astrobiologicky relativně přijatelné typy hvězd vypadly následující cifry:

- Oranžoví trpaslíci (spektrální třída K): 12,9 miliard terestrických exoplanet v HZ. Oranžové hvězdy jsou podle výsledků nejplodnějšími matkami, tedy alespoň pokud jde o exoplanety zemského typu obíhající v obyvatelné oblasti.

- Červení trpaslíci (spektrální třída M): 11,5 miliard terestrických exoplanet v HZ. Červení trpaslíci jsou sice nejpočetnějšími hvězdami v Galaxii, ale dle studie hostí v obyvatelných zónách méně exoplanet než jejich kolegyně ze spektrální třídy K.

- Žlutí trpaslíci (spektrální třída G): 7,6 miliard terestrických exoplanet v HZ. Jedná se o hvězdy podobné našemu Slunci.

- Žlutobílé hvězdy (spektrální třída F): 5,5 miliard terestrických exoplanet v HZ. Je potřeba poznamenat, že studie brala v úvahu hvězdy do hmotnosti 4 Sluncí.

Studie číslo 2 (David Kipping): 45,5 milionů exoplanet

    David Kipping (University College, Londýn) zvolil ve své studii poněkud jiný postup. Jeho úvaha je založena na počtu hvězd v Galaxii, který se odhaduje na 300 miliard. S tímto počtem následně Kipping pracuje: 90% hvězd jsou hvězdy hlavní posloupnosti - více třeba na Wikipedii.

    Z tohoto počtu vylučuje autor červené trpaslíky (spektrální třída M) a hvězdy, které jsou hmotnější (resp. mají kratší životnost) než hvězdy spektrální třídy F. Červení trpaslíci byli eliminováni, protože obyvatelná oblast se u nich nachází velmi blízko, takže případná exoplaneta bude mít vázanou rotaci (bude k hvězdě nakloněna stále stejnou stranou), což pro život nemusí být nejvhodnější. Ačkoliv podle mnohých to nemusí být pro život zase tak velká překážka. Po této eliminaci nám už zůstává jen 22,7% hvězd hlavní posloupnosti (spektrální třídy F, G a K).

    Na základě dřívější studie Michela Mayora ze Ženevské observatoře zužuje Kipping svůj výběr ještě jednou a přichází s odhadem: asi 15% všech hvězd spektrální třídy F, G, a K hostí kamennou exoplanetu. Tento odhad bude patrně více či méně podhodnocen.

    Jenomže pozor! Toto číslo ještě nebere v úvahu počet kamenných exoplanet v obyvatelné oblasti, ale celkový počet exoplanet s pevným povrchem u daných typů hvězd. Kipping ve své simulaci pracoval s 330 exoplanetami, z nichž asi 30 by se mělo nacházet v obyvatelné oblasti? tedy 10% ze všech kamenných exoplanet. Kipping ještě započítal vliv galaktické obyvatelné oblasti (ne všude v Galaxii jsou vhodné podmínky pro obyvatelné exoplanety) a vyšlo mu číslo 50 milionů exoplanet zemského typu v obyvatelných zónách.

    Poté, co Jianpo Guo zveřejnil svou studii, přišel Kipping s poměrně zajímavým sdělením. Jeho hodnota 50 milionů exoplanet je zaokrouhlením původního výsledku: 45,5 milionů exoplanet. Rozdíl mezi oběma studiemi jsou tedy přesně tři řády.

    Důvod tak velkého rozdílu je nutné hledat především v rozdílném přístupu. Kipping bere v úvahu alespoň některé astrobiologické faktory (vyloučení hmotných hvězd, červených trpaslíků, galaktická obyvatelná oblast), zatímco Guo se příliš nezaobírá tím, okolo jaké hvězdy „jeho“ na první pohled obyvatelná exoplaneta vlastně obíhá.

    Je třeba říci, že odhad 45,5 miliard exoplanet je mimořádně extrémní. Už kdysi se astronomové pokoušeli o podobný odhad a obvykle dospěli k hodnotám v řádech desítek až stovek milionů exoplanet.

A co měsíce?

    Kipping je známým expertem na exoměsíce. Přestože jsme zatím žádný měsíc u exoplanety nenalezli, nemusí to nutně dlouho trvat. Teoretickou šanci na nalezení exoměsíců má už kosmický dalekohled Kepler. Kipping upozorňuje, že obyvatelný exoměsíc může obíhat okolo jakékoliv exoplanety o hmotnosti Země a větší. Kromě toho je obyvatelná oblast pro exoměsíc až o 50% větší, neboť exoměsíc může mít ještě druhý zdroj tepla v podobě slapových sil mateřské planety.

    Kolik takových obyvatelných exoměsíců může v naší Galaxii existovat? Kipping přináší číslo 25 milionů, ale je nutné říci, že se jedná o velmi hrubý odhad, založený z velké části na dohadech a spekulacích, asi podobných jako ona v úvodu zmíněná Drakeova rovnice.

Převzato z webu Exoplanety.cz, upraveno.

Vydáno: 30. 11. 2010

Přečetlo: 1894 čtenářů

Zdroj: http://www.tipyainspirace.cz

Autor (vložil): Peter

Zpět na články..

Komentáře k článku...