Děje se něco? - 35 (Jsou obyvatelné planety u bílých trpaslíků?)

Zvětšit obrázek

Dvojhvězda Sírius. Sírius B vpravo. Kredit: G. Bacon (STScI), NASA, ESA, Wikimedia Commons.

Lovci planet si během posledních let připsali stovky trofejí. Není žádným tajemstvím, že prakticky všechny objevené cizí planety jsou velké, blízké, někdy extrémně blízké mateřským hvězdám a také obíhají kolem hvězd spořádaně spalujících hvězdné palivo. Co kdybych se ale podívali na dohasínající jádra vyhořelých hvězd podobných Slunci, tedy na bílé trpaslíky?

Zvětšit obrázek

WDHZ – obyvatelná zóna bílého trpaslíka o hmotnosti 0,6 Slunce jako funkce stáří trpaslíka a orbitální vzdálenosti planety. Kredit: Eric Agol.

Přesně s tímhle nápadem se ozval astronom Eric Agol z University of Washington. Je to sice jenom smršť teoretických úvah, ale zdá se, že by u bílých trpaslíků mohly obíhat obyvatelné planety a navíc bychom je prý mohli objevit snáz, než planety u planoucích hvězd. Bílí trpaslíci jsou z našeho pohledu opravdu neskuteční. Běžný bílý trpaslík váží zhruba tolik, jako 60 procent našeho Slunce, ale veškerá jeho hmota je napěchovaná do prostoru zhruba o velikosti planety Země. Bílý trpaslíci jsou tedy rozhodně hustí, i ve fyzikálním smyslu slova.

Podle toho, co víme, nemá bílý trpaslík vlastní zdroj energie a tak během své existence jenom pozvolna vyzařuje energii nashromážděnou během aktivní kariéry hvězdy a chladne. Měl by vychladnout až do podoby černého trpaslíka, který by byl jen nepatrně teplejší, než reliktní mikrovlnné záření vesmíru. To se ale zřejmě ještě nestalo, protože vychladnutí bílého trpaslíka by mělo trvat mnohem delší dobu, než je dosavadní stáří našeho vesmíru. Bílý trpaslíci jsou sice mnohem chladnější, než aktivní hvězdy, ale všichni doposud nějakou energii vyzařují. Proto by obyvatelné zóny kolem bílých trpaslíků, tedy prostory pro oběžné dráhy planet typu Země s kapalnou vodou na povrchu, měly být mnohem blíž, než je tomu u našeho Slunce.

Zvětšit obrázek

CHZ – obyvatelná zóna trpaslíka jako funkce jeho hmotnosti a orbitální vzdálenosti planety. Kredit: Eric Agol.

Agol odhaduje, že by průměrný bílý trpaslík mohl mít obyvatelnou zónu ve vzdálenosti 0,005 až 0,02 AU, přičemž 1 astronomická jednotka AU představuje střední vzdálenost Země od Slunce, neboli zhruba 150 miliónů kilometrů. Merkur, čili nejvnitřnější planeta naší hvězdné soustavy, je přitom od Slunce mnohem dál, obíhá ve střední vzdálenosti přibližně 0,4 AU. Líně chladnoucí bílý trpaslík by mohl, jako řeřavý uhlík vyhasínající ohniště, udržovat takovou obyvatelnou zónu minimálně další 3 miliardy let, což je poměrně slušně dlouho.

Zvětšit obrázek

Eric Agol. Kredit: Eric Agol, University of Washington.

Když hvězda o hmotnosti 0,5 až 5 Sluncí spálí většinu vodíku, který měla při svém zrození k dispozici, nafoukne se do podoby červeného obra. Ten nakonec odhodí řídké vnější vrstvy a vytvoří tak spektakulární planetární mlhovinu kolem čerstvě zrozeného bílého trpaslíka. Až se červeným obrem stane Slunce, prakticky jistě pohltí Merkur, Venuši a podle všeho i Zemi a v jiných hvězdných systémech to jistě nebude o moc lepší. Vtip je ale v tom, že v nastalém zmatku mohou vzdálenější planety přicestovat mnohem blíž k mladičkému bílému trpaslíkovi anebo se v tu chvíli mohou z trosek původních planet rozprášených červeným obrem vytvořit nové planety 2. generace.

Je nanejvýš pozoruhodné, že by pozorovatel na obyvatelné planetě u bílého trpaslíka vlastně viděl podobné slunce, jako my ze Země. Jen asi o něco oranžovější. Zároveň je docela pravděpodobné, že by taková planeta byla se svým bílým trpaslíkem ve vázané rotaci, tedy natočená stále stejnou stranou, stejně jako Měsíc vůči Zemi. V takovém případě by se na ní asi nejlépe žilo poblíž terminátoru, tedy v okolí rozhraní mezi trpaslíkem osvětlenou a neosvětlenou částí planety.

Zvětšit obrázek

Nový začátek? Trosky planet kolem bílého trpaslíka. Kredit: NASA/JPL-Caltech.

Jak hledat obyvatelné planety u bílých trpaslíků? Algol má ambiciózní plány. Bílí trpaslíci jsou totiž dost běžní. Navrhuje prozkoumat nejbližších 20 000 bílých trpaslíků, které lze kupodivu nalézt ve vzdálenosti pouhých několika málo set světelných let od nás. Zatím to vypadá, že nejbližší ze všech je slavný a vůbec první objevený bílý trpaslík Sírius B, slabší složka nejjasnější (dvoj)hvězdy na noční obloze v souhvězdí Velkého psa, který je od Slunce vzdálený přibližně 8,5 světelných let. Pokud by jsme použili jeden pozemní teleskop o průměru 1 m, zabralo by potřebné pozorování jednoho bílého trpaslíka asi 32 hodin. To je sice dlouho, ale vzhledem k již zmíněné nezbytné blízkosti obyvatelné planety u nevyhnutelně slabě svítícího bílého trpaslíka, máme slušnou šanci takovou planetu objevit, pokud tam nějaká skutečně je. Blízká planeta se u slabé hvězdy prostě dobře hledá.

Byl by to jistě bizarní svět, ale podle Agola by mohl hostit cizí život anebo se případně stát další útulnou zastávkou na cestě lidstva Mléčnou dráhou. Autor konceptu věří, že by intenzivní dvouletý průzkum blízkých bílých trpaslíků s využitím sítě pozemních teleskopů mohl přinést objev minimálně půltuctu obyvatelných planet. Teď je to ještě velmi otevřená záležitost, ale lovci planet si už na systémy bílých trpaslíků brousí zuby.

Prameny: ScienceDaily 31.3. 2011,  Wikipedia (White dwarf).