Tisková zpráva

Nová pozorování přístroji ESO odhalila kamennou exoplanetu o hmotnosti poloviny Venuše

5. srpna 2021

Tým astronomů použil dalekohled ESO/VLT v Chile, aby osvětlil povahu planet připomínajících dobře známá tělesa Sluneční soustavy ale obíhajících v planetárním systému kolem nedaleké hvězdy L 98-59. Pozorování přineslo hned několik objevů. Vědcům se podařilo určit, že jedna z planet má poloviční hmotnost než Venuše a je tak nejlehčím tělesem, jaké bylo dosud zaznamenáno metodou měření radiálních rychlostí. Další z planet tohoto systému je pravděpodobně pokryta oceánem. Nalezli také známky možné celkově již páté planety v této soustavě, která by mohla ležet v obyvatelné zóně hvězdy L 98-59.

"Planeta v obyvatelné zóně může mít atmosféru, která by mohla umožnit existenci života a zajistit jeho ochranu," říká astronomka María Rosa Zapatero Osorio (Centre for Astrobiology, Madrid, Španělsko), spoluautorka studie, která byla publikována v časopise Astronomy & Astrophysics.

Tyto výsledky představují významný krok ve snaze o nalezení života na planetách velikosti Země mimo Sluneční soustavu. Detekce známek života na exoplanetách závisí na naší schopnosti zkoumat jejich atmosféry. Současné teleskopy ale nejsou dost velké, nedosahují rozlišení potřebného k provedení těchto pozorování u malých, kamenných planet. Nově zkoumaný planetární systém krouží kolem centrální hvězdy s označením L 98-59 a je atraktivním cílem budoucích pozorování exoplanetárních atmosfér. Hvězda se nachází jen 35 světelných let od Slunce a jak se ukazuje, obíhají ji kamenné exoplanety podobné Zemi nebo Venuši, které jsou ve správné vzdálenosti od mateřské hvězdy, aby na nich panovaly příznivé teploty.  

Pomocí dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) byli členové týmu schopni určit, že hned trojice planet systému L 98-59 by ve svém nitru či v atmosféře mohla obsahovat vodu. Dvě planety ležící v nejmenší vzdálenosti od mateřské hvězdy jsou pravděpodobně suchými světy nebo obsahují jen malé množství vody. V případě třetí planety by ale voda mohla tvořit až 30 % celkové hmotnosti tělesa a jednalo my se tedy o skutečný oceánský svět. 

Týmu se dále podařilo objevit 'skryté' exoplanety, které dosud nebyly v systému L 98-59 zaznamenány. Vědci odhalili čtvrtou planetu a mají podezření na přítomnost páté, která leží v té správné vzdálenosti od hvězdy, v zóně, kde by na jejím povrchu mohla existovat kapalná voda. "Zaznamenali jsme známky přítomnosti terestrické planety v obyvatelné zóně tohoto systému," upozorňuje vědecký pracovník a hlavní autor studie Olivier Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, University of Porto, Portugalsko).  

Publikovaný výzkum představuje technický průlom, jelikož astronomové byli schopni s použitím měření radiálních rychlostí určit, že nejvnitřnější planeta systému má hmotnost asi poloviny Venuše. Jedná se tedy o dosud nejlehčí exoplanetu, jaká kdy byla zaznamenána metodou sledující 'pohupování' hvězdy způsobené gravitačním působením obíhající planety. 

Vědci použili ke zkoumání systému L 98-59 spektrograf ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) a dalekohled VLT. „Bez přesnosti a stability, kterou nabízí přístroj ESPRESSO, by tato měření vůbec nebyla možná,“ doplňuje María Rosa Zapatero Osorio. "Je to další krok vpřed k naší schopnosti měřit hmotnosti těch nejlehčích exoplanet."

Astronomové poprvé zaznamenali trojici planet v systému L 98-59 v roce 2019 a to prostřednictvím satelitu TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, NASA). Při hledání exoplanet a určování jejich velikostí však tato družice využívala metodu tranzitů – parametry obíhajícího tělesa jsou určeny na základě měření profilu poklesu jasnosti, který planeta způsobí při přechodu přes disk mateřské hvězdy. Ale pouze doplněním měření radiálních rychlostí získaných spektrografem ESPRESSO a jeho předchůdcem HARPS (pracujícím na dalekohledu ESO 3.6m na observatoři La Silla) se týmu podařilo nalézt další planety a určit hmotnosti i poloměry do té doby známé trojice těles. "Pokud chceme vědět, z jakého materiálu je planeta složena, potřebujeme znát alespoň její hmotnost a poloměr," vysvětluje vedoucí týmu Olivier Demangeon.     

Členové týmu doufají, že budou dále pokračovat ve studiu tohoto systému prostřednictvím připravovaného kosmického teleskopu JWST (NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope). Také  obří dalekohled ELT (Extremely Large Telescope), který ESO buduje v chilské poušti Atacama a měl by zahájit vědeckou činnost v roce 2027, bude pro tento typ výzkumu ideální. „Přístroj HIRES připravovaný pro dalekohled ELT by měl být schopen zkoumat atmosféry některých planet v systému L 98-59 a z povrchu Země doplňovat práci teleskopu JWST,“ dodává María Rosa Zapatero Osorio.  

"Tato soustava je jen předzvěstí toho, co teprve přijde,“ doplňuje Olivier Demangeon. „Lidstvo pátrá po planetách podobných Zemi od samotného zrodu astronomie. A nyní se konečně přibližujeme okamžiku, kdy budeme schopni detekovat terestrickou planetu ležící v obyvatelné zóně své mateřské hvězdy a budeme moci zkoumat její atmosféru.“ 

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star”, který byl zveřejněn ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.

Složení týmu: Olivier D. S. Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugalsko [IA/UPorto], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugalsko [CAUP] a Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugalsko [FCUP]), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Španělsko [CSIC-INTA]), Y. Alibert (Physics Institute, University of Bern, Švýcarsko [Bern]), S. C. C. Barros (IA/UPorto, CAUP a FCUP), V. Adibekyan (IA/UPorto, CAUP a FCUP), H. M. Tabernero (IA/UPorto a CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA/UPorto & FCUP), J. D. Camacho (IA/UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Španělsko [IAC] a Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, Španělsko [ULL]), M. Oshagh (IAC/ULL), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Itálie), S. G. Sousa (IA/UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Geneva, Švýcarsko [UNIGE]), F. A. Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC/ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Španělsko), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Italy [INAF Trieste]), N. C. Santos (IA/UPorto, CAUP a FCUP), R. Allart (Department of Physics and Institute for Research on Exoplanets, Université de Montréal, Kanada a UNIGE), C. Allende Prieto (IAC/ULL), D. Bossini (IA/UPorto), F. Bouchy (UNIGE), A. Cabral (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugalsko [IA/FCUL] a Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugalsko), M. Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Itálie [INAF Torino]), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D’Odorico (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Itálie [IFPU]), D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA/UPorto, CAUP a FCUP), P. Figueira (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile [ESO-Chile] a IA/UPorto), R. Génova Santos (IAC/ULL), J. Haldemann (Bern), J. I. González Hernández (IAC/ULL), B. Lavie (UNIGE), J. Lillo-Box (CSIC-INTA), G. Lo Curto (European Southern Observatory, Garching bei München, Německo [ESO]), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto a CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste a IFPU), N. J. Nunes (IA/FCUL), E. Pallé (IAC/ULL), L. Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Španělsko a INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Itálie), A. Sozzetti (INAF Torino) a S. Udry (UNIGE).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnější pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 16 členských států – Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie – a dvojici strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal pracují dalekohledy systému VLT (Velmi velký dalekohled) schopné fungovat společně jako interferometr VLTI a dva přehlídkové teleskopy – VISTA pro infračervenou a VST pro viditelnou oblast spektra. Na Observatoři Paranal bude umístěn a provozován také největší a nejcitlivější teleskop pro sledování záření gama – Cherenkov Telescope Array South. ESO je také významným partnerem zařízení umístěných na planině Chajnantor – APEX a ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• vědecký článek
• snímky dalekohledu VLT
• pro novináře: tiskové zprávy pod embargem ve vašem jazyce (REGISTRACE)
• pro vědce: váš článek v tiskové zprávě ESO

Kontakty

Olivier Demangeon
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Tel.: +351 226 089 855
Email: olivier.demangeon@astro.up.pt

María Rosa Zapatero Osorio
Chair of the “Atmospheric Characterisation” working group of the ESPRESSO science team at Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel.: +34 9 15 20 64 27
Email: mosorio@cab.inta-csic.es

Nuno Santos
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Email: nuno.santos@astro.up.pt

François Bouchy
Member of the “Transiting planets” working group of the ESPRESSO science team at Université de Genève
Genève, Switzerland
Tel.: +41 22 379 24 60
Email: Francois.Bouchy@unige.ch

Alejandro Suárez Mascareño
Instituto de Astrofísica de Canarias
Tenerife, Spain
Tel.: +34 658 778 954
Email: asm@iac.es

Mario Damasso
INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino
Turin, Italy
Tel.: +39 339 1816786
Email: mario.damasso@inaf.it

Pedro Figueira
Astronomer at ESO and Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, instrument scientist of ESPRESSO
Santiago, Chile
Tel.: +56 2 2463 3074
Email: pedro.figueira@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso2112. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.