Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis

Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis

Pohledová geometrie dvou pozorovacích kampaní dalekohledem Herschel

Planetce Apophis je věnována náležitá pozornost odborné veřejnosti, neboť se jedná o blízkozemní planetku s potenciálním rizikem impaktu na Zemi v budoucnosti. Dnes je již jistě vyloučena srážka v roce 2029, kdy proletí tato planetka těsně kolem Země (blíže, než obíhají geostacionární družice), avšak předpovědi dalších přiblížení jsou zatíženy větší chybou. Tyto chyby mají původ i v tom, že nejsou dostatečně přesně známy základní popisné parametry této planetky. Petr Scheirich a Petr Pravec z AsÚ se podíleli na studii, která měla za cíl tyto parametry zpřesnit.

O jiném výsledku týkajícím se stejné planetky jsme psali již v jednom z předcházejících dílů tohoto seriálu, kdy se astronomům z Oddělení meziplanetární hmoty AsÚ podařilo určit rotační stav této planetky i její pravděpodobný tvar. Pohyb blízkozemních planetek je vyjma gravitačního působení velkých těles Sluneční soustavy ovlivňován i negravitačními vlivy, zejména tzv. Jarkovského jevem, který souvisí s přídatnou silou vyvolanou zpožděným vyzařováním ohřátého povrchu planetky. Vliv Jarkovského jevu je sice malý, ale působí-li dlouhodobě, měřitelně může ovlivňovat dráhu malého tělesa a v případě Apophisu tak potenciálně přiblížit planetku ještě více Zemi.

Předpovědi budoucích průletů však narážejí na neznalosti některých základních parametrů planetky, zejména neznalost velikosti, fyzikální struktury tělesa a tepelných vlastností povrchových vrstev, což jsou parametry, na nichž efektivita Jarkovského jevu velmi silně závisí. Zatímco orbitální stav a pravděpodobný tvar, další velmi důležité parametry pro posouzení efektivity Jarkovského jevu, se podařilo určit uspokojivě přesně v již dříve prezentované práci, velikost tělesa zůstávala neznámá. Určení tvaru a charakteru rotace bylo vypočteno na základě světelné křivky a je asi zřejmé, že malé světlé těleso a velké tmavé těleso mohou při stejných geometrických poměrech ve výsledku produkovat stejnou světelnou křivku. K určení velikosti je tedy zapotřebí nezávislých pozorování, nejlépe v infračerveném oboru, z nichž by bylo možné stanovit tepelné koeficienty povrchu, albedo (odrazivost povrchu) a tak i velikost a odhad na hustotu a vnitřní porozitu tělesa.

Právě taková pozorování pořízená ve dvou kampaních v první polovině roku 2013 infračerveným dalekohledem Herschel byla zdrojem pro představovanou práci. Autoři použili již dříve vyzkoušenou techniku termofyzikálního modelu, pro níž je však zapotřebí znalost tvaru tělesa. A právě jím přispěli ondřejovští astronomové. Jistou komplikací bylo to, že planetka Apophis má volnou rotaci, tedy kromě otáčení kolem osy se tato osa pohybuje v planetce přibližně po plášti precesního kužele. Autoři však odhadují, že tento efekt ovlivňuje jejich výsledky v přijatelné míře.

Z výsledků nejlepšího modelu vyplývá, že velikost Apophisu je mezi 371 a 385 m. Vzhledem k tomu, že nejsou známy geometrické vlastnosti povrchu planetky (zejména jeho hrubost), odhady albeda se pohybují mezi 0,28 a 0,31. Tím (a hodnotou tepelné setrvačnosti povrchu a dokonce i podobnou velikostí) je planetka podobná jiné planetce, 25143 Itokawa, která byla navštívena v roce 2005 japonskou sondou Hayabusa, máme o ní tedy více přímo určených informací. Planetka Itokawa je gravitací drženou „hromadou suti“ (rubble pile), lze tedy očekávat, že i Apophis bude podobného typu.  To jednak ovlivňuje dlouhodobou předpověď vývoje dráhy tělesa ve Sluneční soustavě, a pak i katastrofické scénáře v případě hrozícího impaktu na Zemi. Znalost struktury tělesa je důležitá pro případný výběr vhodné metody, s jejíž pomocí by bylo možné odchýlit planetku z kolizního kurzu. Na hromady suti držené pohromadě gravitací nelze použít rázné přístupy, při nichž by mohlo dojít k rozptýlení tělesa na fragmenty. Bylo by nutné využít jemnějších metod, jejichž účinnost se však projeví za delší čas.

 


Popiska fotografie v úvodu článku: Pohledová geometrie dvou pozorovacích kampaní dalekohledem Herschel: vlevo před opozicí (leden 2013), vpravo po opozici (březen 2013). Horní obrázek vždy zobrazuje předpokládanou geometrii planetky, L označuje pozici vektoru úhlového momentu, S směr ke Slunci a znak Berana x-osu ekliptikální souřadné soustavy. Středové obrázky vyznačují předpokládanou insolaci (tedy tok slunečního záření) a spodní předpokládanou povrchovou teplotu.


Reference: Müller, T., Kiss, C, Scheirich, P., Pravec, P. a kol., Thermal infrared observations of asteroid (99942) Apophis with Herschel, Astronomy & Astrophysics 566 (2014) A22, arXiv:1404.5847

Kontakt: Mgr. Petr Scheirich, Ph.D., petr.scheirich@asu.cas.cz, Mgr. Petr Pravec, Dr., ppravec@asu.cas.cz

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


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.

Štítky: Apophis


38. vesmírný týden 2016

38. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 19. 9. do 25. 9. 2016. Měsíc bude v poslední čtvrti, projde kolem Aldebaranu. Večer je velmi nízko na západě Venuše a na jihozápadě jsou Mars a Saturn. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur. Ke startu se připravuje tříčlenná posádka, kterou by měl vynést v pátek Sojuz-MS2 na cestu k ISS. Začíná astronomický podzim.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Měsíc stáří 19,5 dne

Další informace »