Představte si šest planet u jedné hvězdy a na každé z nich se nachází život. Fikce? Podle nových simulací je to možné. Stephen Kane a jeho kolegové vzali obyvatelné oblasti u různě hmotných hvězd a zkoumali, kolik planet se do nich vejde. Postupně do nich umístili 5, 6 a 7 planet a simulovali 100 milionů let. Zajímalo je, které systémy zůstanou stabilní a které skončí katastrofou – planety se srazí, některá z nich je vytlačena ven apod.
U hvězd o velmi nízké hmotnosti (asi desetina Slunce) nebyl stabilní žádný systém. U hvězd o hmotnosti 0,2 Slunce byl stabilní systém s pěti planetami. V případě hvězd o hmotnosti 0,7 Slunce a více byl stabilní systém se šesti a někdy dokonce se sedmi planetami.
Obyvatelná oblast neznamená obyvatelná planeta
Realita je ale trochu složitější, než se na první pohled zdá. Samotná obyvatelná oblast je poněkud nešťastný termín. Okolo každé hvězdy ji definuje zářivost hvězdy a jednoduché klimatické modely. Nemá úplně ostré hranice. Vědci dokonce definují „konzervativní“ a „optimistickou“ obyvatelnou oblast.
Pokud se planeta pohybuje uvnitř této oblasti, může mít na svém povrchu podmínky k udržení vody v kapalném skupenství, ale vzdálenost od hvězdy je jen jednou z mnoha podmínek. Skutečná teplota a situace na povrchu závisí také na složení atmosféry či historii systému, místě vzniku planety atd.
Zejména u menších hvězd (červení trpaslíci) není obyvatelná oblast konstantní. V mládí vyzařují červení trpaslíci více záření, takže se obyvatelná oblast nachází blíže a poté se posouvá dál, což ale může některé planety, které dnes obíhají v obyvatelné oblasti, připravit o vodu.
Složité je to také z hlediska dynamiky. Poklidný život vnitřních planet může ovlivnit vzdálenější hmotná planeta. Problémem jsou i tzv. rezonance, kdy jsou oběžné doby planet v poměru celých kladných čísel. Například rezonance 2:1 znamená, že jedna planeta oběhne okolo hvězdy dvakrát a vzdálenější planeta to za stejnou dobu stihne jednou.
V určitých případech mohou být rezonance pohromou. Planety se navzájem ovlivňují a systém se stává nestabilní. Obecně platí, že menší a chladnější hvězdy mají užší obyvatelnou oblast, ale jsou příznivější, pokud jde o stabilitu systému.
Není to jen teorie
Nejmenší možná vzdálenost Marsu od Země je hodně přes 50 milionů kilometrů. Nacpat šest planet do úseku o délce několika desítek milionů kilometrů tak může vypadat jako pouhá hezká teorie. Opak je však pravdou.
Dobrým příkladem je systém TRAPPIST-1. Okolo chladné a malé hvězdy obíhá 7 planet a vzdálenost mezi první a poslední je jen 7,7 milionu kilometrů. Podle optimistických předpokladů jsou až tři planety v obyvatelné oblasti.
Planeta může „nakazit“ životem ostatní
Představme si ale systém s šesti potenciálně obyvatelnými planetami s tím, že se na více než jedné vyvinul život. Respektive... mohl se vyvinout na jedné a následně být přenesen na druhé.
Existuje hypotéze tzv. panspermie, která s podobnými přenosy života prostřednictvím meteoroidů počítá. Konec konců na Zemi nacházíme meteority z Marsu, které byly z povrchu rudé planety vystřeleny do vesmíru při dopadu asteroidu a doputovaly až k nám. Jeden takový se nyní na Mars vrací na palubě roveru a v jednom byly možná nalezeny pozůstatky života (byť je to velmi neprůkazné).
Pokud se vrátíme k systému TRAPPIST-1, může se zdát, že malé vzdálenosti mezi planetami jsou skvělé pro cestování mezi nimi. Z hlediska času nepochybně ano.. zatímco na Mars letí zmíněný rover půl roku, v systému TRAPPIST-1 by vám stačily k přeletu na sousední planetu řádově dny.
Problém je ale s energií. Pro přelety budete muset dosáhnout významné rychlosti (tzv. delta V). Pro dosažení oběžné dráhy Marsu z nízké oběžné dráhy Země je podle výpočtů potřeba dosáhnout rychlosti 5,6 km/s. Pro přelety mezi planetami TRAPPIST-1 je to řádově podobné – 3,3 až 5,5 km/s.
Mnohem lépe je na tom TRAPPIST-1 s hypotetickou panspermií. Pokud bude z planety vystřelen materiál, tak ho podle simulací až desetina dopadne na jinou planetu a to mnohem dříve, než trvala cesta marsovským meteoritům – v případě TRAPPIST-1 jen stovky let.
