Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Dalekohled WISE objevil prvního Trojana Země

Dalekohled WISE objevil prvního Trojana Země

Snímek prvního Trojana Země pořízený v říjnu 2010 družicí WISE na vlnové délce 4,6 mikronů.
Snímek prvního Trojana Země pořízený v říjnu 2010 družicí WISE na vlnové délce 4,6 mikronů.
Trojané jsou tělesa, která uvízla v gravitačním zajetí planety poblíž libračních bodů L4 a L5. Obíhají tedy kolem Slunce v dráze 60 stupňů před planetou, respektive 60 stupňů za planetou. Jejich dráha je v rezonanci 1:1 s planetou a je dlouhodobě stabilní. Jsou známy především v souvislosti s velkými planetami jako Jupiter. Nedávný objev družice WISE představje prvního Trojana naší planety.

V naší Sluneční soustavě se dosud podařilo objevit Trojany u čtyř planet. Největší počet má ve své moci Jupiter. Několik členů známe u Neptunu a Marsu a zvláštím případem je Saturn, který má poblíž libračních bodů dva měsíce.

Samozřejmě podle předpokladů by mohla mít své Trojany i Země, ale veškeré snahy a pátrání byly zatím marné. Hlavním důvodem je skutečnost, že vzhledem k malosti naší planety by měly být nevelké a tedy slabé. Navíc při pohledu ze Země jsou librační body v nepříznivé poloze, většinou na denní obloze.

Reálnou šanci na objev přinesla až družice Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), která od ledna 2010 do února 2011 uskutečnila infračervenou přehlídku celé oblohy. Více podrobností o projektu, architektuře a přístrojovém vybavení družice přinesl článek uveřejněný v Povětroni 3/2010.

Družice během skenování oblohy objevila stovky nových planetek a celou řadu komet. Tým vědců kolem Martina Connorse z Athabasca univerzity v Kanadě pak při analýze orbitálních elementů hledal planetky, které by mohly sdílet dráhu se Zemí, včetně Trojanů. Ve výsledku se podařilo najít dva kandidáty, 2010 SO16 a 2010 TK7. Obě tělesa jsou poměrně velká na objekty sdílející dráhu Země, mají v průměru několik set metrů. První z nich je "horseshoe orbiter" (podkovová dráha), planetka pohybující se v blízkosti Země po velmi zvláštní dráze, která připomíná právě koňskou podkovu. Planetka se snaží o přiblížení k Zemi, ale nikdy se nedostane přibližně pod 19 milionů km. Vždy je gravitačně "odpálkována" a pak to pomalu zkouší z druhé strany. Po nějaký čas se tedy pohybuje před Zemí a po nějaký čas za Zemí, přičemž posun z jedné strany na druhou trvá přibližně 175 let. Druhý z kandidátu byl na základě šestidenního oblouku dráhy klasifikován jako Trojan Země, první objevený zástupce svého druhu. Vzhledem k nepříznivé poloze na obloze byla planetka pozemským 3,6-m kanadsko-francouzsko-hawaiiským teleskopem znovunalezena až v dubnu 2011. Získaná astrometrická měření pak zpřesnila dráhu a především potvrdila, že planetka 2010 TK7 je skutečně prvním Trojanem naší planety.

V současné době se planetka nachází poblíž libračního bodu L4, ale simulace a různé klony orbitálních elementů napovídají, že se dráha dost mění. Planetka je v pasti a driftuje od Země přes L4 k libračnímu bodu L3 a zase zpět, přičemž jeden cyklus trvá 390 let. Planetka má také relativně velkou excentricitu e = 0,191, takže během roku se mění vzdálenost od Slunce v rozpětí 0,81 AU a 1,19 AU. Velký je i sklon dráhy i = 20,9º, takže se planetka významně pohybuje vůči rovině oběhu naší planety a to byl také hlavní důvod proč bylo planetku možné objevit. Družice WISE totiž neskenovala oblohu v elongaci menší něž 90º od Slunce.

Pohyb planetky je nyní docela dobře známý, ale výpočty do minulosti nebo do budoucnosti jsou značně omezené. Díky chaotičnosti jsou naše schopnosti předvídat přesnou polohu planetky omezené na 250 let. Nicméně v rámci limitů stanovených pozorováním můžeme díky celé řadě dynamických klonů diskutovat parametry dráhy v rozpětí přibližně 1800 let do minulosti a 5000 let do budoucnosti.

Klony ukazují i rozsah možného chování objektu, včetně přechodu na režim "horseshoe orbiteru" nebo přeskakování mezi Lagrangeovými body. Přičemž vyplývá, že větší planetky s velkým sklonem skutečně dokáží driftovat do libračního bodu L3, ale setrvat tam mohou jen krátkodobě, neboť je tato poloha značně nestabilní. Chaotické vlivy na dráhu planetky 2010 TK7 hrají velkou roli. Například pokud se nachází poblíž L3, mohou být gravitační vlivy Jupitera až 80-krát silnější než na Zemi.

Nejedná se ovšem o ojedinělý případ. Na základě analýzy množství klonů dráhy bylo přeskakování z jednoho libračního bodu na druhý poprvé předpovězeno a pozorováním potvrzeno u Trojanu planety Jupiter (1868) Thersites, kde velká excentricita vede k výletům v délce až do blízkosti libračního bodu L3.

Blízkozemní planetka 2010 TK7 by se mohla zdát jako ideální cíl pro přímý výzkum sondou. Podle absolutní jasnosti H = 20,7 mag. a albeda 0,129 se předpokládá průměr kolem 300 metrů. Nicméně velký sklon dráhy je velkou překážkou, která by kladla příliš velké nároky na palivo. Většina známých NEO vyžaduje delta V méně než 4 km/s, ale cesta k Trojanu by vyžadovala 9,4 km/s.

Elementy zajatce planety Země jsou následující: Epocha JD 2455600,500, poloosa a = 1,0004078 AU, excentricita e = 0,1908177, sklon i = 20,87984º, argument perihelia 45,86009º, délka 96,54190º a střední anomálie 20,30069º.

Je možné, že naše planeta drží ve své moci více Trojanů, ale nezbývá nic jiného než čekat na výsledky dalších projektů, který by mohly proskenovat oblohu i v menších elongacích od Slunce.

Konečná verze článku bude publikována v královéhradeckém astronomickém časopise Povětroň.

Informační zdroje:
[1] CONNORS, M., Wiegert, P., Veillet, Ch. Earth’s Trojan Asteroid. [online]. [cit. 2011-07-29].
[2] LEHKÝ, M. Wide-field Infrared Survey Explorer. Povětroň, 2010, roč. 18, č. 3, s. 8-11. ISSN 1213-659X. [online]. [cit. 2011-07-29].
[3] A Glimmer in the Eye of WISE. [online]. [cit. 2011-07-29].
[4] Korespondence členů CM-l comet mailing list




O autorovi

Martin Lehký

Mgr. Martin Lehký (nar. 1972) je amatérský astronom, aktivní pozorovatel, člen výboru Astronomické Společnosti v Hradci Králové (ASHK), člen České astronomické Společnosti (ČAS) a člen Sekce Proměnných Hvězd a Exoplanet (SPHE). Vizuálně se zabývá především pozorováním komet (k 1. 8. 2012 jich viděl 213 a učinil více než 3200 odhadů celkové jasnosti komy), dále sleduje fyzicky proměnné hvězdy, aktivní galaktická jádra a meteory. V letech minulých se věnoval také kreslení planet (Jupiteru a Marsu), pozorování zákrytů hvězd Měsícem a planetkami, popisu deep-sky objektů a hledání nových komet. Do zorného pole jeho fotoaparátu se často dostávají vzácné nebo krásné úkazy, mezi nimi dominují zatmění Měsíce a zatmění Slunce - Od nás částečná, prstencové 2005 ze Španělska a úplné 1998 z Venezuely, 1999 z Maďarska a 2008 z Ruska. Dříve fotografoval komety a deep-sky objekty, různými objektivy a také pomocí 0,42-m Schmidtovy komory. V současnosti nejvíce času pod hvězdnou oblohou věnuje CCD pozorování. Fotometrii zákrytových a fyzicky proměnných hvězd, fotometrii aktivních galaktických jader a fotometrii a astrometrii malých těles Sluneční soustavy.

Objevitel 16 nových proměnných hvězd (stav k 1. 8. 2012)
Nositel Šilhánovy ceny "Proměnář roku" (SPHE) 2010
Nositel Kvízovi ceny (ČAS) 2010
Po autorovi je také pojmenována planetka v hlavním pásu (14550) Lehky

Pozorování jsou dostupná v následujících odkazech:
Vizuální pozorování komet
Astrometrie malých těles Sluneční soustavy
Pulzující proměnné hvězdy
Eruptivní proměnné hvězdy
Novy
Supernovy
Aktivní galaktická jádra



49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Planety

Hvězdy bloudivé, oběžnice, planety. Několik pojmenování téhož. Ostatně i řecké πλανήτης, neboli planétés, znamená vlastně „tulák“. Pro mnoho z nás obíhá kolem Slunce planet devět. Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Ovšem od roku 2006, od valného shromáždění

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Za súmraku

Vrch Ostrá 1247mnm. Počas astronomického súmraku ešte posledné slnečné svetlo osvetľovalo horizont. Na fotke je vidieť Mesiac, Mars, Venušu a Mliečnu cestu.

Další informace »