Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky

Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky

(Popiska obrázku v závěru článku) Autor: Astronomický ústav AV ČR
(Popiska obrázku v závěru článku)
Autor: Astronomický ústav AV ČR
Studium asteroidů je jedním ze dvou hlavních proudů činnosti Oddělení meziplanetární hmoty AsÚ. Cílem výzkumu je mimo jiné zjistit o planetkách co možná nejvíce informací a to co možná nejpřesněji. To umožňuje zabývat se nejen samotnými tělesy, ale například sledovat i vývoj jejich drah, což je důležitým pozorovacím údajem pro studium různých negravitačních procesů, které ovlivňují pohyb těchto těles Sluneční soustavou. P. Scheirich vedl rozsáhlý mezinárodní tým, který si kladl za cíl co nejpřesněji popsat složky dvojplanetky 1996 FG3 a jejich vzájemný orbitální pohyb.

Blízkozemní planetka s označením (175706) 1996 FG3 byla objevena Robertem H. McNaughtem (mimochodem objevitelem také komety C/2006 P1 McNaught, která byla ozdobou jižní oblohy v roce 2007) z australské observatoře Siding Spring 24. března 1996. To, že jde ve skutečnosti o dvojplanetku, bylo odhaleno P. Pravcem (dalším z autorů představované práce) již o dva roky později. Planetka byla dále intenzivně sledována nejrůznějšími přístroji při šesti přiblíženích v letech 1996 až 2003, fotometrická data použitá v této práci tedy představují nejlepší dostupná měření pro blízkozemní dvojplanetku vůbec. Tato data jsou velmi vhodná pro studium vývoje vzájemného pohybu obou těles, na němž se podílí nejen vzájemné gravitační působení, ale také negravitační vlivy mající původ v nerovnoměrném ohřevu povrchů těchto těles. Navíc, studium tohoto tělesa je zajímavé i pro budoucí kosmonautiku, neboť těleso je ze Země relativně snadno dosažitelné změnou rychlosti o pouhých 5 km/s, což je s velkou rezervou v možnostech dnešní raketové techniky.

Dvojplanetka byla tedy pozorována varietou přístrojů zahrnujících i 3,5m i 36cm dalekohled, samozřejmě včetně 65cm dalekohledu v AsÚ Ondřejov. Fotometrie planetky byla získána celkově v 70 nocích. Surová data byla zpracována zcela standardními postupy a celkově vytvořila světelnou křivku, jež byla dále analyzována. Cílem bylo především najít co možná nejvěrnější model soustavy, který měřenou světelnou křivku dobře popíše. Ve výsledku se ukázalo jako nejvhodnější modelování dvěma jednoosými elipsoidy, neboť pokusy o přesnější rekonstrukce tvarů obou složek skončily nejednoznačně sadou odlišných modelů, které reprodukovaly světelnou křivku stejně dobře.

P. Scheirichovi a jeho kolegům se tedy podařilo stanovit jednak velikosti obou těles, ale především popsat jejich vzájemnou oběžnou trajektorii a to včetně experimentálních chyb, jejichž stanovení je stejně cenné jako určení hodnot hledaných parametrů. 1996 FG3 tedy vypadá jako typický zástupce rodiny blízkozemních binárů s jediným výjimečným parametrem, a tím je jeho taxonomické zařazení. Zatímco ostatní zástupci této skupiny asteroidů patří spíše mezi kamenné typy, 1996 FG3 je nejspíše složen z primitivního materiálu. Autoři však upozorňují, že výjimečnost tohoto tělesa může být pouze zdánlivá a že kvůli observační nedostatečnosti můžeme být klamáni výběrovým efektem.

Díky dlouhodobému pokrytí bylo možné v modelu vzájemného oběhu připustit i jeho vývoj v čase. Tento vývoj je v zásadě očekáván kvůli dvěma jevům: jednak kvůli slapovému působení a pak kvůli tzv. BYORP efektu. BYORP efekt je označením pro dlouhodobou změnu orbity sekundární komponenty v dvojplanetce s vázanou rotací kvůli jejímu zpožděnému tepelnému vyzařování. Tepelná setrvačnost povrchu působí jako „raketový motor“ a ovlivňuje orbitální rychlost sekundáru, čímž mění jeho oběžnou trajektorii.

Z teorie BYORP efektu je možné předpovědět velikost této změny a pozorovací materiál 1996 FG3 je výborným vzorkem pro otestování této předpovědi. Z měření se ukazuje, že realita a teorie nejsou v tomto případě zcela v souladu. Pro to však mají autoři práce vysvětlení vycházející z nedávno publikované hypotézy. BYORP a slapy totiž v zásadě působí proti sobě a může tedy nastat situace, kdy jsou tyto dva efekty v rovnováze. To by mohlo odpovídat situaci 1996 FG3, u níž drift trajektorie sekundáru předpovězený BYORPem není měřen. Pokud v systému skutečně došlo k ustavení zmíněné rovnováhy, je toho možné využít k určení charakteru nitra primární složky. Z provedených odhadů vyplývá, že primár 1996 FG3 nemůže být kompaktní těleso, ale nejspíše se jedná o hromadu suti (angl. Rubble-pile) „slepenou“ gravitací.

Některé důležité parametry popisující vzájemné slapové působení obou složek vypočtené z analýzy provedené P. Scheirichem a jeho týmem mají však nerealisticky malé hodnoty, což poukazuje na velmi rychlý slapový vývoj systému, mnohem rychlejší, než uvádějí teoretické předpovědi. Důvodem jsou možné nepřesnosti v teoretickém popisu slapového působení u nekompaktních těles, zejména proto, že slapové deformace u těchto těles nejspíše postrádají předpokládanou elasticitu. Autoři uzavírají, že případ 1996 FG3 volá pro předělání těchto teorií.


Poznámka k obrázku v titulu článku:
Světelná křivka rotace sekundáru je nejlépe patrná ve velmi hustě pokrytých pozorování z prosince 1998. Na světelné křivce jsou zjevně vidět primární a sekundární zákryt, snadno odhalitelná je ale i modulace intenzity v klidových fázích, za níž je odpovědná rotace sekundáru. Proložená souvislá křivka je pak jejím dvojperiodickým modelem.


Reference: Scheirich P. a kol., The binary near-Earth Asteroid (175706) 1996 FG3 - An observational constraint on its orbital evolution, Icarus 245 (2015) 56-63, arXiv:1406.4677

Kontakt: Mgr. Peter Scheirich, Ph.D., petr.scheirich@gmail.com

Převzato z webu Astronomického ústavu AV ČR.




Seriál

  1. Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
  2. Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
  3. Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
  4. Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
  5. Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
  6. Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
  7. Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
  8. Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
  9. Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
  10. Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
  11. Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
  12. Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
  13. Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
  14. Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
  15. Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
  16. Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
  17. Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
  18. Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
  19. Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
  20. Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
  21. Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
  22. Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
  23. Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
  24. Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
  25. Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
  26. Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
  27. Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
  28. Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
  29. Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
  30. Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
  31. Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
  32. Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
  33. Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
  34. Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
  35. Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
  36. Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
  37. Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
  38. Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
  39. Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
  40. Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
  41. Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
  42. Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
  43. Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
  44. Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
  45. Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
  46. Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
  47. Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
  48. Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
  49. Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
  50. Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
  51. Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
  52. Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
  53. Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
  54. Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
  55. Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
  56. Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
  57. Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
  58. Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
  59. Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
  60. Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
  61. Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
  62. Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
  63. Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
  64. Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
  65. Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
  66. Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
  67. Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
  68. Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
  69. Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
  70. Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
  71. Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek
  72. Výzkumy v ASU AV ČR (72): Rentgenová aktivita polaru AM Herculis
  73. Výzkumy v ASU AV ČR (73): Analýza spektra bolidu Benešov
  74. Výzkumy v ASU AV ČR (74): Když gravitační síla soupeří s elektromagnetickou – Elektricky nabitá látka v okolí zmagnetizované černé díry
  75. Výzkumy v ASU AV ČR (75): Co nám říkají erupce A hvězd o korónách G hvězd?
  76. Výzkumy v ASU AV ČR (76): Deset let optických dosvitů gama záblesků dalekohledy BOOTES
  77. Výzkumy v ASU AV ČR (77): Zdroje záření Lyman-α: Klíč k pochopení minulosti vesmíru?


O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.



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 »