Poľsko-americký tím astronómov objavil mimoslnečnú planétu (exoplanétu), ktorá obieha svoju materskú hviezdu dokonca ešte v menšej vzdialenosti ako Venuša naše Slnko. Problém je v tom, že jej materská hviezda má oveľa väčšie rozmery ako Slnko.
A malí sa stanú veľkými... dočasu
Prevažná časť hviezd viac-menej pokojne spaľuje vodík termonukleárnymi reakciami, prebiehajúcimi v oblasti ich stredu. Hviezde vtedy zaručuje stabilitu dlhodobá rovnováha dvoch síl. Smerom z jej stredu k povrchu pôsobí tlak žiarenia vyrábaného reakciami. Opačným smerom tiaž jej materiálu.
Dĺžka tejto fázy, tzv. hlavnej postupnosti, je nepriamo úmerná hmotnosti hviezdy. Veľmi hmotným hviezdam sa vodík v strede minie „už" za milióny či desiatky miliónov rokov; málo hmotným, trpasličím hviezdam s hmotnosťou Slnka za vyše desať miliárd rokov; nuž a ešte menej hmotným až za desiatky miliárd rokov.
Tak či onak, keď sa to stane, termonukleárne spaľovanie vodíka a pri niektorých hviezdach neskôr aj hélia a ťažších prvkov, vyrobených z vodíka a hélia, prejde zo stredu do vrstvy či vrstiev okolo neho, čím prudko stúpne tlak žiarenia. Rovnováha síl sa poruší. Hviezda sa nafúkne a stane červeným obrom. Nejaký čas tak zotrvá, ale potom ďalším vzrastom tlaku žiarenia príde o vonkajšie vrstvy. Tie sa totiž ešte viac rozopnú a nakoniec od hviezdy odpútajú - jej horúce vnútro sa naopak zmrští a pomaly vychladne.
Zem pohltená Slnkom?
Taký chmúrny scenár platí aj pre naše Slnko. Našťastie máme dosť času na to, aby sme s tým niečo urobili, respektíve so sebou samými a našou planétou. Z hľadiska života netolerovateľné veci so Slnkom sa totiž začnú diať až za vyše päť miliárd rokov. To je dlhý čas, veď Slnko a Zem vznikli podľa meteoritov a mesačných hornín pred porovnateľnou dobou, pred 4,55 miliardami rokov.
Optimisticky predpokladajme, že tu ešte ľudstvo alebo jeho nástupcovia - biologickí, nebiologickí, hybridní - budú. Pesimizmus, hocako realistický, k ničomu nevedie.
Slnko sa napokon rozopne na vyše dvestonásobok dnešného polomeru. Určite pohltí Venušu a možno aj Zem. A aj keď ju nepohltí, prudko stúpne teplota na jej povrchu - stratí vodu a ešte predtým biosféru. Samotné Slnko vyše tretinu hmotnosti. Tento materiál sa od neho vzdiali v podobe tzv. planetárnej hmloviny.
Vonkajšie planéty ako Mars horúcemu objatiu Slnka uniknú (rozpínajúca sa hmlovina bude rednúť a chladnúť), mali by sa presunúť na vzdialenejšie dráhy. Sprvoti sa zdalo, že aj Zem, ale najnovšie výpočty naznačujú, že sa presunie naopak bližšie k Slnku. (O to dôležitejšia sa javí kolonizácia Marsu a jeho tzv. spozemštenie, ľudstvo proste bude treba pre istotu „zálohovať", čo má, pravdaže, aj iné, časovo naliehavejšie dôvody ako prechod Slnka do fázy červeného obra.)
Najohrozenejšia exoplanéta
O najnovšiu názornú - ba vlastne najnázornejšiu - ilustráciu takejto hrozby sa postarali Andrzej Niedzielski z Univerzity Mikuláša Kopernika v Toruni (Poľsko) a Alexander Wolsczan z Pennsylvánskej štátnej univerzity (USA) s kolegami.
Konkrétne objavom planéty červeného obra HD 102272, ktorý sa nám premieta do súhvezdia Leva a leží 1200 svetelných rokov od Slnka (1 svetelný rok = 9,46 bilióna km).
Planéta totiž túto hviezdu obieha dosiaľ najbližšie zo známych exoplanét červených obrov, vo vzdialenosti iba 0,6 AU (1 AU = vzdialenosť Zem-Slnko čiže približne 150 miliónov km). Dokonca aj Venuša v našej slnečnej sústave obieha Slnko o takmer 20 miliónov kilometrov ďalej. (Neslobodno zabúdať, že Slnko je zatiaľ trpaslíčia, nie obria hviezda).
Z planéty by sa HD 102272 javila ako červenkastý disk, vyše šestnásťnásobne väčší ako Mesiac v splne. Planéte trvá jeden obeh 127,6 dňa a má hmotnosť asi šesť hmotností Jupitera. Niedzielského a Wolsczanov tím ju objavil nepriamou metódou, cez jemné zmeny znakov v rozloženom svetle HD 102272.
Najlepšie ich vysvetľuje vplyv planéty, ktorá gravitačne pôsobí na materskú hviezdu, hoci je voči nej oveľa menej hmotná. (Svojou hviezdou nepatrne „kýve" preč od nás a zasa späť.) Okolo červených obrov by mala podľa teoretických výpočtov existovať zóna „zákazu vstupu" pre planéty, s polomerom asi 0,5 AU. Polomer dráhy novoobjavenej planéty 0,6 AU to podporuje.
Novú exoplanétu červeného obra objavili Hobbyovým-Eberlyovým ďalekohľadom s priemerom objektívu 9,2 metra na McDonaldovom observatóriu v Texase (USA). Tento ďalekohľad je umiestnený na hore Mount Fowlkes vo výške 2030 metrov n. m., v západotexaskom Davisovom pohorí. Cez otvorený pozorovací priestor a spodné obloky vidno vďaka osvetleniu kopule ako konštrukciu ďalekohľadu, tak jeho zrkadlový objektív.
Foto: Marty Harris/McDonald Observatory/UT-Austin
Alexander Wolsczan, jeden z vedúcich tímu, ktorý objavil planétu hviezdy HD 102272 a v roku 1992 objaviteľ vôbec prvých exoplanét.
Foto: Pennsylvania State University
Úspech „transatlantického" ďalekohľadu
Hviezdu HD 102272 pozorovali Hobbyovým-Eberlyovým ďalekohľadom s priemerom zrkadlového objektívu 9,2 metra na McDonaldovom observatóriu v západnom Texase. (To sa volá po bankárovi, ktorý zanechal veľkú časť imania Texaskej univerzite, aby založila astronomické observatórium.)
Ďalekohľad patrí medzi najväčšie na svete a vlastní ho konzorcium piatich univerzít, troch z USA a dvoch z Nemecka, Göttingenskej a Ludwiga-Maximiliána v Mníchove. Z tých istých údajov vyplývajú náznaky, že HD 102272 obieha aspoň ešte jedna ďalšia, vzdialenejšia planéta. Niedzielského a Wolsczanov tím to napísal v článku pre časopis The Astrophysical Journal Letters.
Planét červených obrov poznáme vyše desať. Sám Wolsczan s kolegami má čerstvú - minuloročnú - skúsenosť s jednou v súhvezdí Perseus, vzdialenou 300 svetelných rokov. Minimálne jedna planéta však pobyt svojej materskej hviezdy - V 391 v súhvezdí Pegasa - v štádiu červeného obra pretrvala ako ucelené teleso. Otázkou však je, čo s ňou „horúci dych" materskej hviezdy počas tohto štádia urobil.
Wolsczan bol zhodou okolností v roku 1992 prvý človek, ktorý objavil exoplanétu. A to hneď tri, obiehajúce pulzar, superhustú a veľmi rýchlo rotujúcu hviezdu. Podarilo sa mu to s kolegami pomocou rádioteleskopu v portorickom Arecibu, ktorý má priemer antény 305 metrov.
Hlavný zdroj: Komuniké Pennsylvania State University z 18. novembra 2008; Rukopis článku prijatého na uverejnenie v časopise The Astrophysical Journal Letters.
