Planetky poháněné Sluncem

Astronomové zjistil, že doba rotace planetky 2000 PH5 v současnosti klesá asi o 1 milisekundu za rok jako důsledek ohřívání povrchu planetky Sluncem. Sluneční světlo jemně „šťouchne“ do planetky na denní straně, kde povrch světlo pohlcuje a ohřívá se a po otočení na noční stranu se teplo zase vyzáří. I když je to téměř neměřitelně slabá síla, účinky trvající milióny let už tak zanedbatelné nejsou. Protože planetky mají většinou nepravidelný tvar, tak se neotáčí, ale vykazují jakýsi „kroutivý“ pohyb. Výsledkem může být velmi rychlá rotace, rychlejší než u jakékoliv známé planetky ve sluneční soustavě nebo dokonce může vést až k rozbiti planetky.

Astronomové jsou přesvědčeni, že efekt YORP (Yarkovsky-O"Keefe-Radzievskii-Paddack effect) může mít na svědomí tak velké zvýšení rychlosti rotace některých planetek, že se rozpadnou a vytvoří binární planetky (tj. soustava dvou planetek, které obíhají kolem společného těžiště). U jiných zase dojde k takovému zpomalení rotace, že jedna otočka u nich může trvat i mnoho dnů. YORP efekt také hraje důležitou roli v proměnlivosti oběžných drah planetek mezi Marsem a Jupiterem, včetně těch blízkozemních. Navzdory svému významu účinky YORP efektu nebyly až do dneška u těles sluneční soustavy nikdy přímo pozorovány.

Přímo v „akci“ byl YORP efekt přistižen až u malé blízkozemní planetky (54509) 2000 PH5 a to rozsáhlou sítí pozemských optických i radarový dalekohledů.

Už krátce po svém objevu v roce 2000 bylo reálné, že planetka 2000 PH5 by mohla být ideálním kandidátem na odhalení YORP efektu. S rozměrem pouhých 114 metry je relativně malá, ale o to více citlivá k účinkům slunečního záření. Rovněž se otáčí velmi rychle – jeden „planetkový den“ trvá jen asi 12 pozemských minut, to naznačuje, že YORP efekt působí na planetku již nějakou dobu. S těmito výchozími informacemi zahájil tým astronomů dlouhodobou monitorovací kampaň planetky s cílem odhalit jakékoliv i nepatrné změny v rychlosti její rotace.

Během 4 let Stephen Lowry, Alan Fitzsimmons a další zkoumali snímky planetky z řady dalekohledů včetně 8,2m Very Large Telescope (VLT, ESO, Chile), 3,5m New Technology Telescope (NTT, ESO, Chile), 3,5m Calar Alto (Španělsko), ale i dalších dalekohledů z České republiky, Kanárských ostrovů, Havaje Španělska a Chile. S těmito přístroji astronomové změřili nepatrné variace jasnosti způsobené rotací planetky.

Ve stejnou dobu radarový tým pod vedením Patrika Taylora a Jean-Luca Margota (Cornell University) využil jedinečných schopností radioteleskopů Arecibo (Portoriko) a Goldstone (Kalifornie) a pozorovali „záchvěvy“ planetky a analyzovali radarové odezvy v okolí planetky.

„S touto technikou jsme mohli sestavit 3-D model tvaru planetky, který nám poskytl potřebné detaily pro srovnání pozorování a teorie,“ řekl Taylor.

Po pečlivé analýze optických i radarových dat, získaných během 4 let, se potvrdilo, že rychlost rotace planetky neustále roste a to rychlostí, která odpovídá teorii YORP. Naměření hodnoty odpovídají vytvořenému 3-D modelu planetky.

Pro zjištění budoucnosti planetky provedli astronomové detailní počítačové simulace s použitím změřené síly YORP efektu a vytvořeného modelu. Zjistili, že oběžná dráha okolo Slunce by mohla zůstat stálá během následujících 35 miliónů let, ale 2000 PH5 by se stala nejrychleji rotující známou planetkou ve sluneční soustavě. Lowry předpokládá, že její rotace bude za asi 14 miliónů let pouhých 20 sekund.

„Tato výjimečně rychlá rotace by mohla způsobit přetvoření samotné planetky nebo dokonce rozdělení, vedoucí k narození nového binárního systému,“ řekl Lowry. Výsledky měření jsou důležité pro porozumění binárním planetkám nebo planetkám s měsíčkem. Dosud se předpokládalo, že vznikají pouze při srážkách nebo při gravitačním zachycení. Ale díky efektu YORP se planetky mohou rozpadat samy.

Druhý tým matematika Mikko Kaasalainena (University of Helsinki, Finsko) použil archivní pozorování z let 1980 až 2005 planetky 1862 Apollo. Jedná se o tzv. „křížiče“, tj. planetku, která kříží dráhu Země kolem Slunce a mnohdy se k Zemi přiblíží i na velmi malou vzdálenost. Planetka 1862 Apollo je mnohem větší (1,4 km) než PH5 a její doba rotace (3 hodiny) se zkracuje asi o 4 milisekundy za rok, což je opět ve shodě s předpověďmi.

Pro současníky je účinek malinký - vyžadovalo by to 2,6 miliónů let, aby efekt YORP rychlost otáčení planetky 1862 Apollo zdvojnásobil. Ale protože YORP nemění pouze rychlost, ale i dráhu planetky kolem Slunce, jsou podle Kaasalainena tato měření důležitá pro zpřesnění trajektorií planetek, zvláště těch, které ohrožují Zemi srážkou. „Tyto malinké změny v oběžné dráze se mohou významně projevit už za 30 let.“

Obrázek:
Planetka 2000 PH5 vyfotografovaná 27. srpna 2003 3,5m NTT v Chile (rozmezí expozic 77 minut). Credit: ESO

Zdroj: www.sciencedaily.com a space.newscientist.com
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí