Další "desátá planeta"

Příběh Pluta

Nejdůležitějším slovem v nadpisu tohoto článku je "Další" a neméně důležité jsou uvozovky okolo slov "desátá planeta". Možná se opakuje nešťastný příběh z počátku dvacátého století. Astronomové tehdy znali osm planet, ale došli k názoru, že musí existovat ještě další, devátá planeta. Na základě gravitačního vlivu na ostatní tělesa byl ve století devatenáctém objeven Neptun, což dávalo naději, že stejně budeme moci "vypočítat" a objevit ještě další těleso. Příležitosti se chopili mnozí, ale bez úspěchu. Nejvytrvalejší byli astronomové na Lowellově observatoři, konkrétně Clyde Tombaugh, který v roce 1930 skutečně objevil těleso za Neptunem. Analýzou starších snímků potom zjistil, že totéž těleso na Lowellově observatoři vyfotografovali už několikrát, poprvé dokonce v roce 1916. Zřejmě snaha se proslavit (nikoli osobní Tombaughova) vedla k tomu, že astronomové zanedbali několik maličkostí: těleso bylo desetkrát slabší než očekávali (hledali přece jen velkou planetu, proto jej na starších snímcích přehlédli), těleso kříží dráhu Neptunu (slušně vychované planety si dráhy vzájemně nekříží) a jeho dráha má výraznou excentricitu a je skloněná o 17 stupňů vůči rovině dráhy Země, což je typické spíš pro komety. Přesto s obrovskou podporou médií udělali z toho kusu smetí za Neptunem planetu Pluto. V roce 1978 se zjistilo, že jsou to vlastně kusy smetí dva (Pluto-Charon), až po roce 1989 se podařilo změřit, jak jsou malé: Pluto má průměr necelých 2400 km, Charon 1200 km (náš Měsíc 3500 km), hmotnost obou dohromady činí jednu pětinu hmotnosti našeho Měsíce, neboli dvě a půl tisícíny hmotnosti Země. Ještě pořád tomu někteří odvážlivci říkají planeta a trvají na tom (vzhledem k současnému stavu znalostí dost iracionálně), že mezi planetami musí zůstat z tzv. historických důvodů.

Příběh Kuiperova pásu

Již před padesáti lety předpověděl na základě statistiky drah komet Gerard Kuiper, že za Neptunem by se měla nacházet spousta malých těles. Teprve v roce 1992 tam však bylo objeveno třetí (po Plutu s Charonem) - 1992 QB1, jež přes svůj dějinný význam dodnes nemá vlastní jméno. Objevů přibývalo a přibývá do dneška, takže nyní se počet známých těles za Neptunem blíží k devíti stům. Občas se objeví těleso zajímavé svou vzdáleností nebo podezřelé z "přílišné" velikosti. Z příběhu Pluta se však zřejmě poučil málokdo. Pokaždé se uprostřed okurkové sezony ve sdělovacích prostředcích dočítáme o desáté planetě. Několik příkladů na oživení paměti: Varuna, Quaoar, Sedna... Novináři za to tak úplně nemohou. Zdrojem zmatků jsou astronomové, kteří asi přece jen nechtějí přijít aspoň o trochu slávy a podávají nejednoznačné infomace, v nejlepším případě napíšou desátou planetu do uvozovek.

Příběh sluneční soustavy

Kolik má Slunce planet? Výzkum sluneční soustavy se dostal na důležitou křižovatku. Historicky vzniklé kategorie těles (planety, měsíce, planetky, komety) se začínají prolínat a nelze určit jejich hranice. Škatulky se nám začínají rozpadat. S postupujícím poznáním se však rýsuje jiný systém rozdělení těles. Vezměme to od začátku. Před necelými pěti miliardami roků se v oblaku molekulárního (chladného) plynu začalo tvořit Slunce. Téma je to na celou knihu, proto poskočíme rychle dopředu. Čerstvě narozené Slunce se tlakem záření začalo zbavovat materiálu ze svého okolí. Těžší (prachové) částice se však "odfouknout" nedaly a vytvořily okolo Slunce tlustý disk (nic tenkého, spíš koblihu). Opět vynecháme detaily, jež by si zasloužily monografii, a poskočíme v čase. Zřejmě již během prvních miliónů roků se z prachových částic, slepily hroudy s typickou velikostí několika kilometrů. Podstatnou složkou byl led, takže snad můžeme hovořit o přerostlých hroudách zmrzlého bláta. Se zvětšující se vzdáleností od Slunce (a snižující se teplotou) stoupal podíl ledu. Hroudy zmrzlého bláta (planetesimály) se srážely, drolily na menší kusy, ale také spojovaly do větších, až se "uplácala" tělesa velikosti například naší Země (ta má průměr 13 tisíc kilometrů). Vlastní gravitací a teplem uvolněným při radioaktivním rozpadu a nárazech dalších planetesimál se tyto tzv. protoplanety zahřály natolik, že došlo k vnitřní diferenciaci - těžší prvky klesly do jádra, lehčí jsou uloženy v plášti, na povrchu je tenká vrstva tvořená směsí všeho možného a nejlehčí prvky vytvořily okolo atmosféru. Nebyla-li protoplaneta dost veliká, plyn neudržela a zůstala bez atmosféry. Takto vznikly během asi stovky miliónů roků planety typu Země blízko u Slunce. Podobně vznikly i některé měsíce velkých planet. Dále od Slunce bylo více ledu a zbytky plynu, takže na kamenná jádra se nabalil další materiál a vytvořili se ledoví a plynní obři. Okolo Slunce však stále kroužilo mnoho zmíněných přerostlých hrud zmrzlého bláta. Jejich celková hmotnost mohla být i několikanásobkem hmotnosti všech velkých planet dohromady, ale to už se pouštíme do spekulací. Jisté je, že mnohé se srazily s planetami a jejich měsíci. Důsledky v podobě kráterů pozorujeme dodnes. Některé zůstaly v mezeře mezi Marsem a Jupiterem, kde jim říkáme planetky. Těm, které poletují po protáhlých elipsách napříč Sluneční soustavou, říkáme komety. Těm, které se zachytily na oběžné dráze okolo velkých planet, říkáme měsíce, ačkoli jsou značně nepodobné a nepříbuzné takovým měsícům jako je ten náš (to se týká především desítek nových měsíců Jupitera a Saturna na něž je poslední dobou pořádán poměrně samoúčelný hon). Hroudy zmrzlého bláta zůstaly i za Neptunem - tam jim říkáme tělesa Kuiperova pásu - a pokračují až do vzdálenosti stovek astronomických jednotek v podobě Oortova oblaku komet. Pluto, Charon, Varuna, Quaoar, Sedna a 2003 UB313 jsou tělesa převážně ledová, avšak tak velká, že je nemůžeme zařadit mezi obyčejné hroudy zmrzlého bláta. Kardinální otázka současnosti tedy je, zda vymyslet nějakou novou kategorii, nebo se je snažit vměstnat do existujících škatulek, jež začaly vznikat už ve starověku na základě pohybu těles po obloze a s jejich fyzikální podstatou nemají nic společného. Asi nejužitečnějším, i když zřejmě příliš revolučním a tudíž nerealizovatelným, řešením by bylo vymyslet nové dělení založené na fyzikální podstatě nebo třeba na způsobu vzniku těles.

Jisté je, že Pluto, Charon, Varuna, Quaoar, Sedna, 2003 UB313 a mnohá další tělesa Kuiperova pásu jsou příbuznější s těmi hroudami zmrzlého bláta (kometami, planetkami, některými měsíci planet) než s planetami. Dr. Brown, vedoucí týmu objevitelů posledních tří jmenovaných, učinil nadějný pokus o definici planety: je-li hmotnost tělesa větší než součet hmotností všech ostatních těles na podobné dráze okolo Slunce, pak je toto těleso planetou. Praktická aplikace: v případě Země s Měsícem je Země výrazně hmotnější než Měsíc (ten se z hlediska nezaujatého pozorovatele mimo sluneční soustavu opravdu pohybuje po dráze podobné dráze Země) a planetou je Země; v případě Saturnu je jeho hmotnost mnohem větší než hmotnost jeho měsíců a prstenců, takže i Saturn je planetou; v pásu planetek je největším tělesem Ceres, ale planetek je tolik, že jeho hmotnost zdaleka nedosahuje hmotnosti všech ostatních dohromady, takže Ceres není planetou; v případě Pluta nebo 2003 UB313 je to stejné. Ani jedno z nich nemůže být planetou, neboť okolo je na podobných drahách mnoho těles, jež svou celkovou hmotností Pluto i 2003 UB313 mnohonásobně převyšují.

Tolik snůška argumentů do diskuse o tom, kolik má vlastně Slunce planet. Přehledné a přesné informace o 2003 UB313, jež je od minulého týdne největším a nejvzdálenějším známým tělesem v Kuiperově pásu, najdete na serveru www.planetky.cz.

Zdroj: http://science.nasa.gov, http://www.spitzer.caltech.edu

Převzato: www.astrohk.cz