Unikátní zákryt přinesl překvapivé informace - plutoid Eris se "zmenšil"

Scénou pro rozluštění této otázky se staly Chilské Andy, kde 6. listopadu 2010 tři skupiny astronomů zachytily při činu trpasličí planetu Eris. Pozorovaly totiž zákryt slabé hvězdy o jasnosti kolem 17. mag nacházející se v severní části souhvězdí Velryby tímto transneptunem. Astronomové se na tento zákryt připravovali již delší dobu, ale udělat dostatečně přesnou předpověď dráhy stínu, bylo velice obtížné. Jak se stín posouval nahoru k severu či zase zpět k jihu podél západního břehu jižní Ameriky, se můžete podívat na stránku: www.lesia.obspm.fr

Nikdo z astronomů si nebyl jistý, kudy skutečně stín objektu projde a kdo tedy zákryt uvidí a kdo ne. O to lepší zprávou je, že hned tři skupiny pozorovatelů, které používaly relativně malé dalekohledy, viděly hvězdu pohasnout.

Podle Emmanuela Jehina (University of Liège, Belgium), který sledoval úkaz 60 cm dalekohledem TRAPPIST na observatoři La Silla, hvězda zmizela na sedmi políčcích nahrávané sekvence. Vzhledem k tomu, že expozice jednotlivých snímků byla nastavena na 4,5 sekundy, trval zákryt podle Jehina přibližně 27 sekund.

Druhé stanoviště, kde se zákryt podařilo sledovat, leželo 740 km severněji. Sebastian Saravia, Alain Maury a Caisey Harlingten viděli hvězdu zmizet na 76 sekund v Harlingtonově 50 cm dalekohledu vyrobeném firmou Plane Wave z Observatoře San Pedro de Atacama. Mauryho popis pozorování naleznete na stránce www.spaceobs.com

Pohasnutí hvězdy bylo zachyceno také prostřednictvím dalšího, v tomto případě na dálku ovládaného, teleskopu z téže oblasti. Jednalo se o 40 cm dalekohled, s nímž pracoval Jose-Luis Ortiz (Institute of Astrophysics of Andalusia, Spain, www.spaceobs.com.)

Jakékoli pozitivní měření takového zákrytu by bylo považováno za mimořádný úspěch - nikdy dříve se nepodařilo napozorovat zákryt hvězdy takto vzdáleným objektem. Ale úspěšné sledování takového úkazu ze dvou hodně vzdálených stanovišť nám poskytuje dvě tětivy protínající profil Eris, které umožňují velice přesně určit její průměr (předpokládáme, že se jedná, s ohledem na její velikost, o kulaté těleso).

Přesný průměr Eris bude podle Bruno Sicardyho (Paris Observatory) přesto velice obtížné stanovit. Měření průběhů světelných křivek pocházejících ze tři různých dalekohledů sebou samozřejmě nese určitou nejistotu. Ale i tak ve svém e-mailu Sicardy poznamenává, že je téměř jisté, že Eris má poloměr menší než 1170 km, což ji dělá menší než je Pluto, u něhož předpokládáme poloměr 1172 (±10) km. Nebude však žádným překvapením, pokud konečná hodnota bude pro Eris ještě o dalších 50 až 60 km menší.

"Je to úžasné", říká známý pozorovatel a popularizátor měření zákrytů David Dunham (USA). A žádné námitky ohledně ztráty prvenství ve velikosti nelze očekávat ani od Mike Browna (Caltech), který se svým týmem před několika roky Eris objevil. "Většina metod, které se používají k určení velikostí těles nacházejících se na okraji sluneční soustavy, je velice problematická", potvrzuje Brown. Jedinou výjimkou jsou právě přesná měření zákrytů jako je toto, která nám mohou poskytnout neuvěřitelně přesné odpovědi."

Po objevu Eris se zdálo být jasné, že Pluto je o něco menší než právě objevený obr. A píší to i na Wikipedii, tak to přeci musí být pravda! Je faktem, že snímky pořízené v prosinci 2005 Brownem a následně také HST nasvědčovaly průměru Eris kolem 2400 km, což je sice jen o pouhých 5 % ale přeci jen více, než je známý průměr Pluta. Avšak skutečné rozměry nově objeveného tělesa zůstávaly nejisté. Vždyť i s ohledem na ostrost obrázků z HST byl tento dalekohled schopný ukázat nám pouze jakýs takýs disk Eris. Je nutno mít stále na paměti, že Eris je ve vzdálenosti přibližně čtrnácti a půl miliardy kilometrů, tedy přibližně třikrát dál než je Pluto.

Čerstvější pozorování, která provedl Spitzer Space Telescope, ukazovala u Eris na průměr blížící se až 2600 km a další skupina, která používala radiový dalekohled IRAM ve Španělsku, se dostala dokonce až k hodnotám okolo 3000 km. Nicméně až nyní si astronomové uvědomili, že rotační osa trpasličí planety Eris míří ke Slunci, což je skutečnost, která vede k tomu, že je Sluncem osvětlována stále stejná polokoule, čímž se stává teplejší než by byla průměrná hodnota při pravidelném střídání dne a noci. Vyšší teplota pak u infračervených měření zákonitě vede k přeceněným hodnotám počítaného průměru.

Relativně krátké naměřené časy zákrytů (předpokládané trvání bylo téměř 2 minuty) v kombinaci získaných časů vedlo okamžitě k závěru, že Eris není ani zdaleka tak veliká, jak se předpokládalo. Výsledky se tak vlastně spíše vrátily k zjištěním HST z roku 2005 než hodnotám z poslední doby (Spitzer a IRAM).

Pokud se tedy výsledky získané během zákrytu hvězdy trpasličí planetou Eris potvrdí, změní se i naše představa o jeho hustotě a albedu. Hmotnost Eris určená z dráhy jejího měsíčku Dysnomia je dána a činí 125 % hmotnosti Pluta. To by vedlo k nárůstu dopočítané hustoty někam k 2,5 g/cm³ nebo dokonce ještě výš a změní se i naše představa o albedu (odrazivosti) povrchu k hodnotě nejméně 90 %.

"Před rokem bych takovéto hodnoty prohlásil za naprosto nesmyslné," připustil Brown. " Jak to vypadá nyní, zdá se, že Eris má skutečně až překvapivě vysokou hustotu a jeho albedo je až na hranici uvěřitelnosti". Ale ukázalo se, že také u již dříve objeveného transneptunického objeku, 50000 Quaoar, který také náleží mezi ty největší v této části sluneční soustavy, je jeho hustota nejméně 3 g/cm³ a je tvořen masivními horninami. Proto bych nevyloučil, že i hustota Eris může být značně vysoká.

A na závěr ještě jedna poznámka: zákryty jsou vhodné také pro zjišťování atmosféry a v tuto chvíli všichni členové týmů k tomuto problému mlčí. Vysoké albedo objektu v kombinaci s jeho značnou vzdáleností vede k předpokladu, že povrch Eris pohlcuje jen minimum slunečního záření, které není dostatečné k tomu, aby vedlo k vypařování ledu. Ale během zákrytu hvězdy Plutem v roce 1988 byli astronomové šokováni přítomností tenké vrstvy atmosféry kolem Pluta - nic tedy nelze vyloučit! Můžeme se pouze těšit na konečné zpracování získaných dat a další podobná pozorování.