Umělecké ztvárnění uhlovodíkových jezer v terénu tvořeném ledem a horninami na povrchu Titanu. Zdroj: Steven Hobbs (Brisbane, Queensland, Austrálie).
Nová studie říká, že planety obíhající kolem červených trpaslíků, nebo dokonce hvězdých trpaslíků, a nebo dokonce planety bez hvězd, by mohly mít povrchové oceány tvořené organickými látkami – podobně jako Saturnův měsíc Titan.
Titan je jediný známý měsíc, který má hustou atmosféru a jediný svět mimo Zemi, který má kapalinu na povrchu. Moře na Titanu jsou tvořena kapalným methanem, což vede k častým úvahám o tom, zda by v něm mohl existovat život založený na methanu (velmi podobně jako pozemský život, který je založený na vodě). Takové cizí organismy by konzumovaly organické látky, stejně jako ty pozemské, ale dýchaly by vodík místo kyslíku a vydechovaly methan místo kysličníku uhličitého.
„Astrobiologie se historicky soustředila na tekutou vodu jakožto obyvatelnou kapalinu. Tak je tomu na Zemi. Dnes roste zájem o prověření možnosti, že by na jiné planetě podobnou úlohu plnil kapalný methan“, řekl výzkumník Christopher McKay, planetolog z NASA Ames Research Center.
Jak by Titan vypadal, kdyby neobíhal kolem Saturnu, ale kolem hvězdy spektrálního typu M4, se pokusili spočítat McKay a planetoložka Ashley Gilliam(ová).
Astronomové objevili větší počet planet obíhajících kolem červeného trpaslíka Gliese 581. Na tomto uměleckém ztvárnění vidíme Gliese 581 e (v popředí), která má hmotnost jen asi 2x větší, než Země. Ostatní potvrzené planety v soustavě mají hmotnosti 16 Zemí (planeta b, nejblíže ke hvězdě), 5 Zemí (planeta c, uprostřed), a 7 Zemí (planeta d, modravě zabarvená). Zdroj: ESO.
„Důvod, proč jsme si vybrali hvězdu spektrálního typu M4 (červeného trpaslíka) je ten, že takových hvězd je v naší galaxii nejvíc“, řekla Gilliam(ová). „Je mnohem pravděpodobnější, že Titanu podobná exoplaneta bude obíhat kolem červeného trpaslíka, než kolem hvězdy slunečního typu.“
Výzkumníci také spočítali, jak by to bylo s Titanem, kdyby obíhal kolem o něco teplejší hvězdy Gliese 581 spektrálního typu M3, u které už bylo objeveno několik exoplanet.
„Vybrali jsme Gliese 581, protože věříme, že Titanu podobná exoplaneta možná obíhá právě kolem této hvězdy – když už se ví, že tato hvězda několik exoplanet má. A v určité vzdálenosti od hvězdy by podmínky na Titanu mohly být srovnatelné s těmi, které na něm jsou, když obíhá kolem Saturnu“, dodala Gilliam(ová).
Záření červeného trpaslíka obsahuje v porovnání se slunečním relativně více infračervené složky. Atmosféra Titanu je zcela neprůhledná ve viditelném světle, ale průhledná v infračerveném záření. Jestliže by Titan obíhal kolem této hvězdy v takové vzdálenosti, že by dostával stejné celkové množství záření, jako dostává od Slunce, byla by jeho povrchová teplota o 10 °C vyšší, než je u skutečného Titanu, který obíhá kolem Saturnu.
Hustá atmosféra propůjčuje Titanu jednolitou oranžovou barvu. Nad atmosférou je pozorovatelné řídké purpurové halo nejvyšší vrstvy Titanovy atmosféry. Zdroj: NASA/JPL/Space Science Institute.
Kdyby Titan byl samostatnou planetou bez hvězdy, mohl by povrchový oceán existovat, pokud by Titan měl vnitřní zdroj tepla. Výzkumníci spočítali, že by musel mít přibližně 20× více geotermální energie, než má Země, aby udržel dnešní povrchovou teplotu, což je pro těleso velikosti Titanu nerealistické. Nicméně, pokud by jeho atmosféra byla 20× hustší než je, dokázala by udržet dostatek tepla k tomu, aby na povrchu mohl existovat methanový oceán.
„Není jasné, jak rozsáhlou atmosféru by samostatná planeta měla“, upozorňuje McKay. Aby samostatná planeta bez hvězdy měla na povrchu kapalný methanový oceán, je mnohem realističtější, když by to nebyl Titan, ale podstatně větší těleso s hustší atmosférou.
Původní článek Gilliam(ové) a McKayho vyšel v online vydání časopisu Planetary and Space Science 2. dubna 2011.
Zdroj:
Titan-like Exoplanets, Astrobiology Magazine, 14. 4. 2011
