Exoplanety: fascinující cizí světy jako další cíl pro AI

 

Méně než jedno procento dopadajícího světla má odrážet exoplaneta TrES-2b, díky čemuž by se našim očím jevila tmavější než cokoliv, co máme ve Sluneční soustavě. Jde přitom o planetu o velikosti Jupiteru, který však díky svým amoniakovým mračnům odráží více než třetinu slunečního světla. Není to přitom tak, že by TrES-2b ani neměla co odrážet, však se nachází velice blízko u své hvězdy, což je žlutý trpaslík podobný Slunci. 

 

 

I TrES-2b dostala své označení na základě názvu zařízení, respektive v tomto případě spíše projektu, kterým byla objevena. Jde o Trans-Atlantic Exoplanet Survey (TrES) skládající se ze tří různě umístěných 10cm teleskopů (Arizona, Kalifornie, Kanárské ostrovy). TrES hledal exoplanety pomocí tranzitivní metody a ve všech pěti případech přinesl objevy světů větších než Jupiter a obíhajících svou hvězdu v rámci dní a vzhledem k použitým teleskopům se tomu skutečně nelze divit. 

 

 

Metuzalém mezi planetami, to je PSR B1620-26b, která se nachází 12400 světelných let daleko ve společnosti pulzaru a bílého trpaslíka. Obíhá kolem obou těchto hvězd najednou, takže jde o další "Tattooine", ale to na ní není to nejzajímavější. Jde o její odhadované stáří, oproti němuž je Země se svými 4,5 miliardami let ještě mladice. 

 

 

PSR B1620-26b má být stará 13 miliard let, což znamená, že se utvořila jen miliardu let po velkém třesku. Nejstarší známé galaxie se přitom utvořily asi o 500 milionů let dříve. Tato exoplaneta také přežila své nynější hvězdy, z nichž jsou nyní bílí trpaslíci a jeden navíc patří i mezi pulsary/neutronové hvězdy. Právě tento pulsar se do systému nejspíše dostal až později, protože pulsary se jako neutronové hvězdy tvoří explozí supernovy, kterou by planeta ve stejném systému jen těžko přežila a přinejmenším by byla explozí vyslána pryč. 

 

Planeta	PSR B1620-26b
Objevena	30. května 1993
Velikost	-
Hmotnost	2,5 Jupiteru
Vzdálenost od hvězdy a doba oběhu	23 AU 36 525 dní
Mateřské hvězdy	pulzar bílý trpaslík
Vzdálenost od Země	12 400 sv. l. Souhvězdí Štíra

 

Teorie je tedy taková, že se planeta o hmotnosti 2,5 Jupiteru zrodila přes 13 miliardami let u hvězdy podobné Slunci (žlutý trpaslík). Postupem času se však tento systém dostal do jádra kulové hvězdokupy M4, kde byla velká šance se potkat s jiným systémem. Tím byla neutronová hvězda nejspíše se svým vlastním souputníkem, která si náš systém zachytila a její původní druhá hvězda byla odmrštěna pryč. Původní hvězda planety pak vyčerpala své zásoby vodíku a narostla v rudého obra, jehož materiál si však přivlastnila neutronová hvězda, z níž se díky tomu stal rovnou pulsar rotující 100x za sekundu. Ze žlutého trpaslíka se stal héliový bílý trpaslík. Tím vším ale zůstala planeta PSR B1620-26b relativně neovlivněna ve vzdálenosti 23 AU, zatímco obě hvězdy kolem sebe obíhají pouze ve vzdálenosti kolem 1 AU. 

 

Pokud ale tato planeta oběhne hvězdy jen jednou za sto let, jak mohla být pomocí obvyklých metod nalezena? Stejně jako téměř všechny exoplanety před rokem 2008, využit byl k tomu dopplerův jev. Nešlo ale o svit samotných hvězd, ale o pulzační periodu pulsaru, jejíž variace přiměly astronomy započítat do systému další objekt a jeho gravitaci. Pulsary jsou totiž známy svou vysokou pravidelností "blikání", jež si nezadá ani s atomovými hodinami. Dají se tak změřit i velice malé změny, jež má na svědomí dopplerův efekt vzniklý gravitačním působením planety i s tak dlouhou dobou oběhu. 

 

 

 

Asi 620 světelných let od Země se nachází planeta pohybující se u žlutého trpaslíka podobného Slunci, který má téměř totožnou velikost i hmotnost, ale asi o 20 - 25 % nižší zářivý výkon. Jenomže Kepler-22b se pohybuje ve vzdálenosti 0,85 AU, takže je ke své hvězdě blíž než my ke Slunci, a tak se nachází přímo v uvažovaném obyvatelném pásmu na velice podobném místě:

 

 

Ovšem ať je Kepler-22b jaký je, pro nás by nešlo o přívětivý svět, a to především kvůli hmotnosti planety. Ta se s 95% pravděpodobností pohybuje pod hmotností 53násobku Země, což není zrovna přesný údaj, ale je jasné, že gravitace této planety bude mnohem, mnohem silnější. A i kdyby to byl jen desetinásobek, vážit na povrchu Kepleru-22b třeba 800 kg by nám ke zdraví nepřidalo. 

 

Planeta	Kepler-22b
Objevena	5. prosince 2011
Velikost	<53 Země
Hmotnost	2,4 Země
Vzdálenost od hvězdy a doba oběhu	0,85 AU 290 dní
Mateřská hvězda	hvězda hlavní posloupnosti třídy G5V
Vzdálenost od Země	620 sv. l. Souhvězdí Labutě

  

Vědci ale o této planetě mluví jako o vodním světě, takže jaký k tomu mají důvod? Především je to fakt, že se Kepler-22b pohybuje v oblasti soustavy, kde rozhodně nejsou vyloučeny podmínky zajisťující přítomnost vody v tekutém stavu. Dle měření radiální rychlosti hvězdy Kepler-22 bylo určeno, že tato planeta s vysokou pravděpodobností nemá stejné složení jako Země a že jde spíše o planetu plnou tekutých látek, pravděpodobně vody, nebo plynů. A jako obvykle se astronomové přiklání k té potenciálně populárnější možnosti a uvádí, že může jít o planetu s menším kamenitým jádrem a vysokým podílem vody. Pak je ale zřejmé, že při průměru 2,4x Země by takový vodní svět nemohl být až tak hmotný, jak je udáváno. 

 

To vše jsou tak prosté odhady založené na datech z teleskopů Kepler a Spitzer. Podmínky na planetě Kepler-22b tak budou kromě jejího složení značně závislé i na excentricitě oběžné dráhy a také na její atmosféře a albedu. Pokud by neměla žádnou atmosféru, pak by průměrná teplota jejího povrchu byla -11 °C, což je o 7 °C vyšší v porovnání s hypotetickou Zemí bez atmosféry. S atmosférou srovnatelnou se Zemí by se teplota vyšplhala na 22 °C, ovšem s atmosférou Venuše by to bylo až 460 °C. Už jen to ukazuje, jak pošetilé je mluvit o tom, že Kepler-22b je plný hlubokých vodních oceánů. 

 

 

Vesmír je plný zajímavých objektů a my se můžeme nyní jen těšit na to, jak se ukáže v druhé kapitole zmíněná umělá inteligence firmy Google, která už přinesla první objev zkoumáním dat teleskopu Kepler.

 

 

Astronomy samotné zatím nenahradí, ale dokáže jim velice usnadnit a urychlit zdlouhavou a repetetivní práci. 

 

systém Kepler-90

 

Ovšem abychom se mohli o cizích světech dozvědět více, budeme potřebovat nové a lepší zařízení, s nimiž bude možné pozorovat přímo je a ne jen dopad jejich přítomnosti na hvězdy jejich systému. I proto samotní astronomové či jim příbuzné profese nebudou v dohledné době umělou inteligencí nahrazeny. Někdo musí vymýšlet nová sledovací zařízení a někdo musí v prvé řadě určit, co ta dokázala najít, jak uvádí Jessie Dotson z programu Kepler. Teprve potom bude možné AI naučit, co má hledat, a tak tak bude moci astronomům usnadnit práci. 

 

Dá se tak říci, že umělá inteligence ve službách astronomů bude jednoznačně pozitivní věc, neboť bude dělat těžkou, zdlouhavou a repetetivní práci, zatímco lidem zůstane více objevování a klasifikování nových věcí. Ale ani to nemusí platit stoprocentně, neboť práci AI bude třeba ověřovat, a to z toho prostého důvodu, že nemůže najít to, co nehledá, zatímco člověk ještě stále má navrch ve své všímavosti.