Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Hvězdotřesení a planety cizích sluncí

Existuje země podobná Zemi?
 |  12. 7. 2007
 |  Vesmír 86, 412, 2007/7

Když Robert B. Leighton, Robert W. Noyes a George W. Simon r. 1960 na hvězdárně na Mt. Wilson objevili mechanické kmity slunečního povrchu s periodou kolem 5 minut, mohli astronomové začít studovat vnitřní strukturu Slunce, podobně jako seizmologové v důsledku šíření zemětřesných vln poznávají nitro Země. Tak vznikl nový obor – helioseizmologie.

Většina akustických vln pozorovaných na Slunci má periodu v rozmezí od 3 do 8 minut. Souvisejí s tlakovými oscilacemi zejména v konvektivní vrstvě, tedy v horních 200 tisících kilometrech slunečního nitra. Projevují se dvojím způsobem. Povrch Slunce se periodicky zdvihá a klesá s amplitudou přibližně 1 m/s, a proto se vlivem Dopplerova efektu mění vlnová délka spektrálních čar ve viditelné oblasti kolem 600 nm asi o ±2 × 10–6 nm. Druhým důsledkem jsou nepatrné změny intenzity slunečního záření.

Oba jevy se již dlouho studují jak z pozemních observatoří, tak z umělých družic. Stejné efekty jako u Slunce se ale musí projevovat i u ostatních hvězd. Prvním satelitem specializovaným na astroseizmologii byla kanadská mikrodružice MOST 1) s patnácticentimetrovým dalekohledem. Na polární dráhu ji v červnu 2003 dopravila ruská nosná raketa Rokot-Briz. I když při dosavadním hledání malých exoplanet byla zatím neúspěšná, u více než poloviny z dvou desítek detailně zkoumaných hvězd objevila podobné oscilace, jaké byly pozorovány na Slunci. To povzbudilo francouzskou organizaci pro výzkum vesmíru CNES, 2) která se již dříve rozhodla, že postaví větší astroseizmologickou družici. Nazvala ji CoRoT. 3)

Jejím úkolem je měřit změny jasu hvězd, což lze využít i pro hledání exoplanet, pokud při pohledu ze Země přejdou přes disk hvězdy. Záleží na tom, jakým způsobem a na jak dlouho klesne intenzita hvězdného záření. Proto byla družice nakonec vybavena jen jedním afokálním dalekohledem, 4) ale čtyřmi detektory (maticemi CCD). 5) Na polární oběžnou dráhu ve výši 894 až 908 km ji 27. prosince 2006 vynesla z kazašského Bajkonuru ruská nosná raketa Sojuz-2.1b/Fregat. Po pětitýdenních prověrkách palubních systémů zahájila družice 3. února 2007 astronomická pozorování.

Postupně bude zkoumat pět hvězdných polí, v nichž byla vždy vybrána jako hlavní cíl jedna jasnější hvězda spektrálního typu F, G nebo K o hvězdné velikosti do 6m a několik dalších hvězd velikosti do 9m. 6) Souběžně s tím bude v rámci hledání exoplanet prozkoumáno během mise na 60 tisíc hvězd. Předpokládá se, že bude objeveno několik desítek dosud neznámých planet a že některé z nich by mohly být velikostí srovnatelné se Zemí. Svoji první exoplanetu, nazvanou Corot-Exo-1b, zpozorovala v květnu letošního roku v souhvězdí Jednorožce ve vzdálenosti asi 1500 světelných let. Má 1,78krát větší průměr než Jupiter a mateřskou hvězdu oběhne za 36 hodin. Na vědeckém programu se podílejí pracoviště téměř ze všech evropských zemí. Počítá se s tím, že družice bude ve vesmíru pracovat nejméně do poloviny roku 2009.

Poznámky

1) Zkratka z Microvariability & Oscilations of Stars.
2) Centre National d’Etudes Spatiales.
3) Zkratka z Convection, Rotation des Étoiles et Transits des Planètes Extrasolaires.
4) O průměru apertury 27 cm, ohniskové délce 1,1 m a se zorným polem 2,8° × 2,8°.
5) Vybaveny jsou 2048 × 2048 body citlivými na záření mezi 370 až 950 nm a termostatovanými na –40 °C pro snížení šumu. Dva z nich, určené pro astroseizmologii, jsou schopny registrovat relativní změny intenzity záření hvězdy o 6 × 10–7 při frekvenci oscilací 0,1 až 10 mHz, a to s frekvenčním rozlišením nejméně 0,1 µHz. Expoziční čas je 1 sekunda a průměrná velikost obrazu hvězdného disku 400 bodů. Zbývající dva detektory používají expoziční časy až 32 sekund a obraz hvězdy má přibližně 80 bodů. U hvězd o hvězdné velikosti 13m jsou schopny zjistit relativní změny jasu o 0,1 ‰. Družici postavila firma Alcatel Alenia Space v Toulouse. Na přípravě vědeckého vybavení spolupracovaly Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (LESIA), Observatoire de ParisMeudon, Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS) v Orsay a European Space Technology Center (ESTEC) v Noordwijku.
6) Jsou tedy spektrálně podobné Slunci, které patří do třídy G2.

Ke stažení

RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Antonín Vítek

Mgr. Antonín Vítek, CSc., (1940-2012) vystudoval chemii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. V Knihovně Akademie věd ČR vytváří informační systémy. Zabývá se též historií kosmonautiky. Vytvořil a udržuje internetový katalog kosmických družic a sond SPACE 40, viz www.lib.cas.cz/www/space.40/index.html.

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné