Po tři desetiletí astronomové katalogizovali více než 6 000 planet mimo naši sluneční soustavu, ale žádná neodpovídala charakteristikám Země. Nyní, letos v prosinci, startuje na Kanárských ostrovech nový specializovaný projekt s jediným cílem: najít obdobu Země. Earth Finding Experiment bude první systematická pátrací operace zaměřená na planety podobné Zemi obíhající hvězdy podobné Slunci, vybavená dostatečným rozlišením a pozorovacím nasazením k úspěchu.
Proč na tom záleží: Hledejte obyvatelné světy
Nedostatek exoplanet podobných Zemi není jen akademickým zklamáním; zásadně utváří naše chápání formování planet a potenciálu života mimo Zemi. Většina dosud objevených exoplanet jsou buď plynní obři, nebo kamenné „sub-Neptuny“ obíhající kolem malých, matných hvězd – prostředí, které se výrazně liší od našeho. Nalezení skutečné repliky Země by nejen potvrdilo teoretické modely, ale také poskytlo důležité cíle pro budoucí mise hledající biologické podpisy, nezaměnitelné známky života.
Potíže s detekcí planet podobných Zemi
Detekce planet podobných Zemi je extrémně obtížná kvůli jejich slabosti a dlouhé oběžné době. Současné metody spoléhají na nepřímá měření, jako je sledování kolísání hvězdy způsobené gravitační silou rotující planety. Toto kolísání je u planet o velikosti Země minimální a trvá několik let, než se potvrdí, protože signál se ztrácí v šumu hvězd. Je to jako snažit se zahlédnout světlušku vedle ohně.
Většina potvrzených exoplanet je větší než Země a obíhají mnohem blíže ke svým hvězdám, což usnadňuje detekci jejich kolísání. Tento posun ponechává nezodpovězenou kritickou otázku: Jsou systémy podobné Zemi vzácné, nebo jsou prostě mimo naše současné detekční schopnosti?
HARPS3: Nový nástroj pro lov
Earth Finding Experiment bude využívat HARPS3, nejmodernější spektrograf určený k měření pohybu hvězd s nebývalou přesností. Modernizace stávajícího dalekohledu z 60. let se ukázala být ekonomičtější než stavba nového, při zachování přesnosti a snížení nákladů. Přístroj dokáže detekovat pohyb hvězd rychlostí až 10 centimetrů za sekundu – přibližně rychlostí plazícího se dítěte – analýzou jemných posunů vlnových délek světla hvězd.
Aby projekt překonal hvězdný šum, bude každou noc po celou dekádu pozorovat až 50 hvězd podobných Slunci, s využitím plně automatizovaných pozorování pro maximální efektivitu. Tým vybral hvězdy, jejichž parametry se nejvíce podobaly našemu Slunci, přičemž upřednostnil kvalitu dat.
Proč hledat planety jako Země? Lov pro život
Nedostatek systémů podobných Zemi ztěžuje hledání mimozemského života. Mnoho známých systémů exoplanet je nepřátelských, hvězdy typu M vyzařují brutální záření a slapově uzamčené planety zažívají extrémní teplotní výkyvy. Hledání života na neznámých světech je mnohem obtížnější než hledání života na planetě podobné té naší.
To je důvod, proč vědci věří, že naší největší šancí na nalezení mimozemského života je planeta velikosti Země v obyvatelné zóně hvězdy podobné Slunci. Takový objev otevře nové možnosti pro studium atmosféry a odhalování biosignatur.
Globální úsilí: Spolupráce a budoucí mise
Experiment Finding Earth je součástí většího mezinárodního úsilí. Mise NASA Kepler identifikovala přibližně 2 600 exoplanet a vědci očekávají, že v obyvatelné zóně najdou nejméně dva kandidáty podobné Zemi. Tito kandidáti se pak stanou hlavními cíli pro budoucí mise, jako je navrhovaná NASA Habitable Exoplanet Observatory nebo evropský interferometr velkých exoplanet.
Dánský tým plánuje podobné pětileté pátrání také v Chile a doplní projekt Kanárských ostrovů o průzkum jižní oblohy. Pokud se pokusu Earth Finding Experiment po deseti letech nepodaří najít analog Země, bude to znamenat, že naše planeta může být jedinečnější, než se dosud myslelo.
Hledání dvojčete Země nakonec vyžaduje společné, globální úsilí. Ať už bude pátrání úspěšné nebo ne, přinese cenné informace o planetárních systémech a našem místě ve vesmíru.
