Opracował: dr Marcin Kolonko, Oddział Warszawski Polskiego Towarzystwa Geofizycznego
Ta niepozorna gwiazda w Wielorybie (Cetus) znajduje się bardzo blisko, bo niecałe 12 lat świetlnych od Słońca. Od dłuższego już czasu jest przedmiotem badań ze względu na możliwość sformowania układu planetarnego trochę podobnego do Słonecznego. Od dawna wskazywała na to powolna rotacja gwiazdy, która część momentu pędu mogła (jak się przypuszcza) przekazać właśnie krążącym wokół niej planetom.
Układ Tau Ceti z perspektywy jednej z planet. Źródło: J. Pinfield, RoPacs network, University of Hertfordshire, UK.
Z uwagi na (potwierdzone już) posiadanie układu planet Tau Ceti opisywano w powieściach i filmach s-f (jak choćby Star Trek) jako przyczółka cywilizacji lub przynajmniej życia biologicznego w atmosferze jednej z tych planet.
Czy na 2x cięższej super-Ziemi może powstać życie? A może to taka planeta jak Wenus, z toksycznymi wyziewami? Źródło: NASA/JPL-Caltech/Amos.
Tak naprawdę, planety te są większe od Ziemi (ale mniejsze od Neptuna) i tylko część (jedna lub dwie) krąży w tzw. ekosferze Tau Ceti – zakresie odległości nie wykluczającym istnienia wodnej atmosfery na którejś z nich. Wykryto je przy pomocy metody prędkości radialnych, która z upływem lat jest doskonalona – symuluje się różne rodzaje szumów tak, aby nauczyć się z tego szumu „wyławiać” coraz mniejsze, drobniejsze obiekty.
Porównanie Układu Słonecznego (dolny panel) i układu wokół Tau Ceti (górny panel). Są one z punktu widzenia powstawania układów planetarnych raczej wyjątkiem niż regułą. A jednak istnieją! Źródło: F. Feng (University of Hertfordshire, UK).
Z racji małej odległości od Ziemi, Tau Ceti była objęta kilkoma programami poszukiwania pozaziemskiej inteligencji, takich jak SETI. Gdyby znaleziono tam sygnał od EI (extraterrestial intelligence), ludzkość pewnie zapaliłaby się do odbycia tam podróży – choć przy współczesnym poziomie techniki przekracza to nadal nasze możliwości energetyczne (Mars jest kilka milionów razy bliżej niż Tau Ceti, a to on na razie wydaje się stanowić górną granicę możliwości ziemskich misji załogowych).
Mapa „radarowa” najbliższych Słońcu gwiazd w promieniu do 12 lat świetlnych (niecałych 4 parseków): większość to brązowe karły, dopiero Tau Ceti jest podobna do Słońca – tylko nieco mniej gorąca. Źródło: Niae Camp, Wikipedia.
Układ planet Tau Ceti obejmował początkowo trzy planety, teraz mówi się o jeszcze kilku, ale sygnał części z nich „tonie w szumie” pomiaru prędkości radialnej, zatem nie są one wszystkie potwierdzone niezależną i powtarzalną metodą naukową.
Porównanie Słońca (po lewej) i Tau Ceti – nieco mniejszej i chłodniejszej od Słońca. Źródło: R.J. Hall, Wikipedia.
Tau Ceti jest też najbliższą podobną do Słońca gwiazdą (ma typ widmowy G8, podczas gdy Słońce – G5), więc jego układ planetarny na pewno pobudza wyobraźnię twórców i powoduje, że i naukowcy czasem kierują na nią swoje teleskopy. Innymi metodami wykrywania planet są – oprócz precyzyjnych pomiarów prędkości radialnej – także metoda tranzytów czy jej szczególny przypadek – mikrosoczewkowania grawitacyjnego.
Gwiazdozbiór Wieloryba (Cetus) z naniesioną pozycją gwiazdy Tau (t). Źródło: Torsten Bronger, Wikipedia.
Trochę podobne do pomiaru prędkości radialnej jest wykrywanie „kolebania się” pulsarów poprzez nadzwyczaj precyzyjny pomiar okresu obrotu gwiazdy neutronowej (a taką pulsar jest, choć nie każda gwiazda neutronowa jest dla nas widoczna). Tak odkryto pierwsze potwierdzone planety pozaziemskie i dokonał tego Polak, prof. Aleksander Wolszczan, już ponad 25 lat temu.
Projekt sondy TPF (Terrestrial Planet Finder) – interferometru do odkrywania planet pozasłonecznych wielkości Ziemi. Źródło: Wikipedia, public domain.
Obecnie znamy już kilka tysięcy planet w innych układach gwiazdowych, przypuszcza się, że o wiele więcej podróżuje przez przestrzeń międzygwiezdną jako takie „wolne elektrony” w Galaktyce. Początkowo odkrywano głównie tzw. super-Jowisze, czyli planety ciężkie i dalekie od swojej macierzystej gwiazdy. Metoda opisana powyżej pozwala odkrywać super-Ziemie, co toruje drogę następnym odkryciom – może wreszcie zobaczymy (np. przy pomiarze widma gwiazdy) wodną atmosferę którejś planety?
Literatura:
- „Niebo na dłoni” E. Pittich, D. Kalmancok.
- com i Skyandtelescope,com.
- Wikipedia (Tau Ceti).