Divná planeta bez metanu

Spitzer – lovec tranzitů
Vesmírný dalekohled Spitzer byl vypuštěn v roce 2003. Byť byla jeho mise původně plánována pouze na dva a půl roku, pořád funguje. Za svou kariéru už si připsal na konto hodně úspěchů. Mimo jiné se věnuje také pozorování planet obíhajících jiné hvězdy. Na základě jeho pozorování je možné vytvořit tepelnou mapu planety anebo se třeba něco dovědět o složení její atmosféry. Spitzer vlastně pozoruje, jak se planeta při svém oběhu schovává za hvězdu. Nazýváme to sekundární tranzit exoplanety. Tranzit způsobí malý pokles jasnosti soustavy hvězda-planeta, ale jeho průběh se liší v různých vlnových délkách. Jsme-li schopni pozorovat ten samý tranzit v různých částech světelného spektra, rozdílnosti tranzitů nám mohou hodně napovědět o složení planety.

Hledání stop života
Zjistit složení atmosféry planety je pro astronomy důležitý krok k poznání poměrů na ní. Velkým cílem je najít takové, které by byly vhodné pro život. Zatím se podobné analýzy provádějí jen na doslova obřích planetách, protože jsou prostě snadněji pozorovatelné. Vědci však doufají, že s využitím větších a přesnějších přístrojů bude možné využít stejné postupy k hledání stop života na planetách podobnějších Zemi jak velikostí, tak svou polohou ve své planetární soustavě. Jaké stopy se vlastně snaží odborníci na exoplanetách hledat? Pochopitelně zejména kyslík a vodní páru, ale také sloučeniny uhlíku jako metan a oxid uhelnatý mohou znamenat přítomnost živých organismů.

Různé změny jasnosti v různých vlnových délkách nám prozrazují poměry na planetě|foto: NASA/JPL-Caltech

Krávy a rýže
Že je nějaká sloučenina na Zemi produktem života, to ještě vůbec neznamená, že tomu tak bude i na jiných planetách. Kupříkladu metan v atmosféře Země je produkován především vodou nasáklými rýžovými poli a bakteriemi, které žijí v trávícím traktu dobytku. Víme však také, že atmosféry všech velkých planet sluneční soustavy, jako třeba Jupiteru nebo Neptunu, také obsahují velké množství metanu. Nemůžeme z toho však usoudit, že tam žijí krávy pěstující rýži.

Metan není
Planeta GJ 436b se svou velikostí podobá Neptunu. Tím se vlastně stala zatím nejmenší z planet, které vesmírný dalekohled Spitzer doposud analyzoval. V tomto případě však vůbec nešlo o hledání života. Planeta je totiž příliš velká, plynná a obíhá svou mateřskou hvězdu v malé vzdálenosti. Na jejím povrchu bychom se opalovali při teplotě víc jak 500 stupňů Celsia. V takovýchto podmínkách si existenci života podobného tomu na naší planetě dovedeme jen stěží představit. Cílem vědců bylo pouze poznat složení atmosféry a porovnat výsledky pozorování s teoretickými předpoklady. Výsledky pozorování infračerveného dalekohledu Spitzer jim však pořádně zamotaly hlavu. Na planetě není žádný metan.

Infračervený dalekohled Spitzer objevil podivnou planetu|foto: NASA

Záhada GJ 436b
Proč to vědce tak překvapilo? Za předpokladu, že se v atmosféře nachází kyslík, vodík a uhlík, můžeme očekávat vznik jejich sloučenin. Přesněji, při teplotách do 700° C se uhlík nejraději slučuje s vodíkem za vzniku metanu a s kyslíkem na oxid uhelnatý. Když uvážíme, že pozorovanou planetou je plynný obr podobný Neptunu, určitě obsahuje veliké množství vodíku. Přítomnost uhlíku je také potvrzena, jelikož Spitzer odhalil v atmosféře existenci oxidu uhelnatého. Navíc má planeta teplotu něco málo přes 500° C, takže dokonalé podmínky pro vznik metanu. Přesto všechno tam metan prostě není. Jak se opět potvrdilo: čím víc informací získáme zkoumáním vesmírných objektů, tím víc otázek a záhad se vynoří. Teď už má i GJ 436b svou astronomickou záhadu.