Sciencemag.cz
Doporučujeme
Představte si planetární systém, ve kterém se život rozvinul na více než jedné planetě. Může takový systém existovat? To bohužel nevíme, ale je velmi reálné, že existují systémy s více planetami v obyvatelné oblasti.
Obyvatelná oblast není úplně ideální termín. V médiích se většinou (rozuměj nikdy) nedočtete, co doopravdy znamená. Pokud planeta obíhá v obyvatelné oblasti, nemusí na jejím povrchu nutně existovat podmínky vhodné k životu.
Obyvatelná oblast je vykolíkovaná zářivostí hvězdy a primitivními klimatickými modely. Jinými slovy: planeta podobná Zemi v obyvatelné oblasti dostává tak akorát záření, aby se na jejím povrchu mohla udržet voda v kapalném skupenství.
Sardinkové systémy
Ve Sluneční soustavě je všude hrozně daleko. Jen si vezměte, jak dlouho se letí na Mars, což je sousední planeta. Jsou ale systémy, kde jsou vzdálenosti menší. Říká se jim kompaktní. Třeba u systému TRAPPIST-1 je mezi první a poslední planetou 7,7 milionu km. Teoreticky jsou až tři ze planety potenciálně obyvatelné.
TRAPPIST-1 a Sluneční soustava. Credit: NASA/JPL-Caltech
Kolik planet se vejde do obyvatelné oblasti?
Stephen Kane a jeho kolegové vzali obyvatelné oblasti pro hvězdy o různě velké hmotnosti. Definovali obyvatelnou zónu a umístili jednu planetu o hmotnosti Země na vnitřní okraj obyvatelné oblasti, druhou na vnější a mezi ně pak další planety – celkem jich bylo 5, 6 a 7. Následně spustili simulaci a nechali planety obíhat po dobu 100 milionů let, aby zjistili, zda je systém stabilní.
Šířka obyvatelné oblasti je závislá na zářivosti hvězdy. Malí a chladní červení trpaslíci mají velmi úzkou obyvatelnou oblast. Větší oranžoví trpaslíci širší, hvězdy podobné Slunci ještě širší atd.
U hvězd o velmi nízké hmotnosti (asi desetina Slunce) nebyl stabilní žádný systém. U hvězd o hmotnosti 0,2 Slunce byl stabilní systém s pěti planetami. V případě hvězd o hmotnosti 0,7 Slunce a více byl stabilní systém se šesti a někdy dokonce se sedmi planetami.
To, co popisujeme výše, platí, ale není to tak jednoduché. Na první pohled to vypadá, že čím je hvězda hmotnější (zářivější), tím širší je obyvatelná oblast a tím více planet se do ní vejde. Jenomže to tak není.
Klíčem je rezonance, což je situace, kdy jsou oběžné doby planet v poměru celých kladných čísel. Například rezonance 2:1 znamená, že jedna planeta oběhne okolo hvězdy dvakrát a vzdálenější planeta to za stejnou dobu stihne jednou.
V určitých případech mohou být rezonance pohromou. Planety se navzájem ovlivňují a systém se stává nestabilní. Proto platí, že hvězda s nižší hmotností může udržet více planet než hmotnější hvězda.
Další problém mohou představovat hmotnější planety mimo obyvatelnou oblast. Podobné planety mohou ovlivňovat vnitřní planety a do celého systému to vnese ještě více nestability.
autor: Petr Kubala
Převzato z webu Exoplanety.cz, upraveno
