Už asi nikdo nepochybuje o tom, že všude kolem nás jsou cizí planety, miliardy a miliardy planetárních systémů. Zároveň je více než pravděpodobné, že kolem řady planet krouží cizí měsíce, tedy exoměsíce, rozličných tvarů a velikostí. Některé z nich už tušíme. Náš vlastní Měsíc je totálně mrtvý, není ale tajemstvím, že autoři sci-fi příběhů na některých cizích měsících očekávají prosperující život. Měsíc Pandora s modrými indiány, obíhající kolem plynného obra Polyféma ve vesmíru Jamese Camerona asi netřeba nijak blíž představovat. Nakolik jsou ale takové obyvatelné měsíce jenom pustým výmyslem?
Šance pro život pozemského typu na velkém exoměsíci u planety v obyvatelné zóně hvězdy již delší dobu analyzují René Heller z Leibnizova institutu astrofyziky v Potsdamu a Rory Barnes z Washingtonské univerzity a také z Astrobiologického institutu NASA. Nedávno se blýskli zajímavým článkem o tom, jako obyvatelnost cizích měsíců klíčovým způsobem ovlivňuje osvětlení hvězdou a planetou a spolu s ním také slapové zahřívání (tidal heating). Studie vyjde v lednovém čísle časopisu Astrobiology.
Je to samozřejmě zatím naprosto teoretický problém, protože jsme žádný takový obyvatelný měsíc doposud definitivně neobjevili. Lidem se ale podle všeho ta představa líbí a na světové síti lze snadno dohledat tucty optimistických ilustrací, na nichž jsou znázorněné exoměsíce bující životem. Najít takový měsíc je ale i při dnešních úspěších v hledání exoplanet nesmírně těžké.
Na druhou stranu, součástí ostře sledované mise teleskopu Kepler je od roku 2012 i lov na exoměsíce HEK (Hunt for Exomoons), tak snad ten bude nakonec úspěšný. V jeho možnostech je objevit měsíce u plynných obrů v obyvatelné zóně hvězd, minimálně o velikosti Země. Nějací kandidáti obyvatelných exoměsíců jsou prý už na obzoru.
Především je jasné, že obyvatelný měsíc musí být dostatečně veliký, aby si udržel přívětivé klima. Helller s Barnesem zároveň vycházejí z toho, že podmínky na exoměsících budou v některých ohledech poměrně odlišné od planet. Prý můžeme vzít jed na to, že exoměsíce budou mít vázanou rotaci, tedy že budou ke své planetě neustále přivrácené jednou stranou, tak jako náš Měsíc. To se pochopitelně podepíše na poměrech panujících na povrchu takového měsíce. Zároveň je jasné, že exoměsíce budou osvětlovány ze dvou zdrojů, tedy z místní hvězdy a pak také odraženým a tepelným zářením od příslušné planety. Exoměsíce nepochybně na své oběžné dráze zažívají i zatmění, která vždy dramaticky zasáhnou jejich prostředí. Pokud si to dáme všechno dohromady, dojem z pobytu na exoměsíci bude dost jiný, než je zážitek střídání dne a noci na planetě Zemi.
Exoměsíce jsou nepochybně intenzivně pod vlivem slapového zahřívání (tidal heating), které vzniká v důsledku gravitace blízké planety. Čím blíže je měsíc k planetě, tím dramatičtější je slapové zahřívání. Když by byl takový měsíc příliš blízko, slapové zahřívání z něj udělá neobyvatelné peklo – navzdory tomu, že by byl v obyvatelné zóně hvězdy. Autoři si dali tu práci a odhadli v jaké minimální vzdálenosti od planety musí měsíc být. Říkají tomu „hrana obyvatelnosti“ (habitable edge). Namodelovali si ji pro nedávno objevenou exoplanetu Kepler-22b a planetárního kandidáta KOI211.01, přičemž dospěli ke vzdálenosti 10 planetárních průměrů. Pokud by srovnatelné planety obíhaly nějaké měsíce blíž, tak by se na nich život našeho typu pravděpodobně neuchytil.
Prameny:
Leibniz-Institut fur Astrophysic Potsdam News 10.1. 2013, arXiv:1209.5323, Wikipedia (Extrasolar moon).