Pod vodíkovým nebem

Planety hmotnější než ta naše, takzvané „superzemě“, jsou nejčastějšími souputníky hvězd. V jejich atmosférách často převládá vodík. Může na nich existovat život? A pokud ano, mohli bychom jej nalézt?

Rozdělení planet na plynné obry s masivními atmosférami lehkých plynů a terestrické (kamenné) planety s atmosférami tvořenými těžšími molekulami bylo dlouho považováno za obecné pravidlo. Pokrok ve výzkumu exoplanet z něj však učinil spíše lokální kuriozitu. Prozatím nejhojnější hmotnostní třídou exoplanet jsou totiž tělesa ležící svou hmotností někde mezi oběma extrémy. Ačkoli jsou často označována jako „superzemě“, nemalá část z nich má rozsáhlou atmosféru obsahující pravděpodobně i vodík a héelium.

Ukazuje se, že potenciál planety pro udržení vodíkové atmosféry je dán nejen tradičně uvažovanými parametry, tedy hmotností a teplotou, ale též působením UV záření a hvězdného větru, produkovaného její mateřskou hvězdou. I mezi zdánlivě slibnými „zeměmi“ a „superzeměmi“ určitě najdeme řadu těles s vodíkovou atmosférou, jejíž chemismus se naší Zemi podobat rozhodně nebude. Musí to ale nutně znamenat, že jsou takové planety pro život nevhodné?

Američtí geofyzikové Raymond Pierrehumbert a Eric Gaidos zjistili, že vodík je účinný skleníkový plyn, který navíc (na rozdíl od vodní páry a oxidu uhličitého) nemá tendenci při nízkých teplotách vymrzat. Vhodně hustá vodíková atmosféra proto dokáže udržet na povrchu planety příjemnou teplotu v libovolné vzdálenosti od hvězdy. Planeta ve vzdálenosti 2 AU (2× vzdálenější od Slunce než Země) by si vystačila s vodíkem při tlaku 1 bar, okolo 6 AU (za drahou Jupitera) by již musela mít 10 barů a v 15 AU (mezi Saturnem a Uranem) 100 barů. Při ještě hustší atmosféře by se teplota vhodná ke koupání udržela dokonce i na planetě, která žádnou hvězdu neobíhá, pokud má dostatek geotermálního tepla.¹⁾