Existuje život i na jiných planetách? Už ve čtvrtém století před naším letopočtem soudil řecký filozof Epikuros, že planetární systémy, jako je ten náš, jsou ve vesmíru záležitostí běžnou. Jeho oponent Aristoteles se však domníval, že Země je jedinečná a jako taková pak středem všeho. Dneska už víme, kdo byl pravdě blíž, ale netušíme, zda se i v jiných planetárních soustavách nachází život. To pomůže zjistit spektograf ESPRESSO.
Tehdy před naším letopočtem samozřejmě nemohl přinést důkaz pro své tvrzení ani jeden z filozofů. Ovšem Aristotelova autorita byla taková, že ještě o dva tisíce let později hlasatele jiných názorů upalovali. Hon na planety jiných soustav, než je ta naše sluneční (jde o extrasolární planety, zkráceně exoplanety), přinesl první výsledky před dvěma desítkami let. K prvnímu únoru letošního roku jich pak už astronomové napočítali celkem 3 728. Planety tedy máme, teď ještě schází zjistit, zda je na nich život.
Stonásobně větší šance
To ovšem nebude tak snadné. Ne všechny exoplanety, které známe, se ke vzniku takového života, jak jej chápeme, budou hodit. Je tedy třeba hledat dále. Zatím byl nejúspěšnějším lovcem exoplanet vesmírný teleskop Kepler a pak spektrograf HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, tedy přístroj pro vysoce přesné měření radiální rychlosti), umístěný na Evropské jižní observatoři (ESO), jejímž členem je mimochodem také Česko.
Nyní na této observatoři v chilské poušti Atacama astronomové zprovoznili ESPRESSO, což není přístroj na vaření dobré kávy, ale Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations. V českém překladu tedy Echelonový spektrograf pro kamenné planety a stálé spektroskopické pozorování. Ten využívá čtyři spolupracující dalekohledy VLT o průměru primárních zrcadel 8,2 metru, které jsou doplněny dalšími čtyřmi pomocnými teleskopy s průměrem zrcadel 1,8 metru. Ty je pak možné podle potřeb pozorování přesunovat po kolejnicích. ESPRESSO má podle očekávání zvýšit až stonásobně šance, že se seznámíme s dalšími exoplanetami.
Hledání správné hvězdy
Pozorování hvězd s planetami prokázalo, že v průměru na jednu hvězdu vychází jedna exoplaneta, přičemž každá pátá hvězda srovnatelná s naším Sluncem má planetu podobnou Zemi. Podle odhadu počtu hvězd v naší Galaxii by pak vycházelo, že potenciálně obyvatelných planet tu může být nejméně jedenáct miliard. Spisovatelé a režiséři žánru sci-fi už nám nabídli nesčíslné možnosti, jak by to na takové planetě mohlo vypadat a kdo by na ní žil.
Co je tedy ke vzniku života podle našich měřítek potřeba? Zdroj energie, jímž je v našem případě hvězda, které říkáme Slunce. Na počátku je mezihvězdná hmota, jejíž částice se začnou shlukovat díky statické elektřině a gravitaci. Vzniká protoplanetární disk se zárodkem hvězdy uprostřed. V disku jeho jednotlivé částice rotují, srážejí se a postupně vytvářejí planetesimály, jakési shluky pevné hmoty a ledu.
Vzájemné gravitační působení vede ke srážkám a novému shlukování. Uprostřed se rotující disk zahušťuje, a jestliže je zárodek hvězdy dostatečně hmotný, zažehne gravitace, která v jádru zvýší tlak a teplotu, termojadernou fúzi. Unikající záření se dostane do rovnováhy právě s gravitací a nová hvězda je na světě. Jestliže k termojaderné fúzi nedojde, dostaneme jen takzvaného hnědého trpaslíka, naopak příliš hmotná hvězda (zhruba stonásobek hmoty Slunce) bude nestabilní a svému okolí na vznik života neposkytne čas.
Čtěte také:
Co kdyby neexistoval Měsíc? Byla by modrá planeta stále báječným místem k žití?
Máme sto let na kolonizaci jiné planety, jinak zemřeme, říká Stephen Hawking. Zvládneme to?
Nálezy fosílií: Život na Zemi existoval dříve, než se učí na školách
K čemu jsou dobří obři
Takže hvězdu bychom měli, ale jde také o to, kde se v Galaxii nachází. Blíž jejímu středu s množstvím mezihvězdné hmoty vystavuje sebe i své planety gravitační nestabilitě a silnému elektromagnetickému záření. Z toho pohledu jsme tedy na Zemi na dobré adrese. Složení planetární soustavy také nemůže být ledajaké. Podle počítačových modelů astrofyzikům vychází, že systémy s více než dvojicí velkých plynných obrů typu Jupitera nejsou stabilní. Už trojice obřích planet se na oběžné dráhy okolo hvězdy příhodné velikosti prostě nevejde a jedna z nich obsadí ty, které by jinak byly příhodné pro takové, na nichž by mohl vzniknout život.
Jestliže naopak v systému nevznikne obr žádný, dráhy vnitřních planet nejsou chráněny gravitací těch velkých vnějších, které zachycují vesmírné vetřelce v podobě těles prolétajících soustavou po excentrických drahách a mohou nárazem zničit potenciální zárodky života.
Gravitace, magnetismus a Měsíc
Na vnitřních oběžných drahách je právě místo pro planetu podobnou Zemi. Tuto oblast nazýváme ekosféra a v našem případě je místo pro život na bázi sloučenin uhlíku a využití tekuté vody vyhrazeno dráhou Venuše, kde je příliš velké teplo, a Marsem. Velice důležitá je hmotnost a s ní související gravitace. Příliš slabá přitažlivost neudrží atmosféru a vodní páry, a tedy vodu, což je případ našeho Marsu. Velká gravitace naopak zhustí atmosféru do tenčí vrstvy a ta pak nedostatečně chrání povrch planety proti škodlivému záření.
S gravitací souvisejí i případné formy života. Jak by v jiných podmínkách například fungoval osmotický proces v tělech rostlin či krevní (můžeme tu tekutinu nazvat s klidem jinak) oběh, jež pomáhají vyživovat organismy? I magnetické pole je důležité, protože dokáže škodlivé záření z vesmíru odklonit po silokřivkách. Pak je také dobré mít Měsíc. Musí být dostatečně hmotný, aby svým gravitačním vlivem stabilizoval rotaci planety v určitém sklonu a pomáhal vyvolávat příliv a odliv na velkých vodních plochách, v jejichž pásu je velká šance na rozvoj vyšších forem života. Ano, voda, podle astronomů ji na planetu dopraví shluky balvanů a ledu, kterým říkáme komety.
Na měsících humanoidy nenajdeme
Pochopitelně, že život nemusí vzniknout na planetě pohybující se v ekosféře. I na Zemi existují extremofilní organismy, které neholdují přepychu slunečního světla, ba některé ani nepotřebují vodu. V absolutní tmě oceánských hlubin, poblíž vývěrů horké vody, v níž jsou rozpuštěny minerály, žijí kolonie červů, kteří ji dovedou využít a získat z ní v redoxních reakcích nezbytnou energii k životu, růstu a rozmnožování. Za nimi sem míří další živočichové, kteří se jimi živí.
V jihoafrickém zlatém dole Mponeng v hloubce téměř tří kilometrů byla zase objevena bakterie Desulforudis audaxviator, která zde žije při teplotě přes šedesát stupňů Celsia, v absolutní tmě a bez kyslíku. Přesto si vytvořila svět sama pro sebe, když získává energii z radioaktivního rozpadu okolního uranu. To vede k domněnce, že by mohl existovat život hluboko pod zmrzlým povrchem třeba na některém z měsíců obřích planet, jako jsou Jupiter nebo Saturn. Život inteligentní ale na měsících těžko najdeme, pokud tedy nejsme režiséři jako James Cameron, který umístil humanoidy Na'vi na Pandoru. Jestliže inteligentní život tedy chceme najít – přestože to mnozí považují za velkou pošetilost, na niž lidstvo doplatí – musíme nejdříve vypátrat odpovídající planetu. Právě o to se nyní bude snažit ESPRESSO.
foto: ESO, zdroj: ESO
