Většina asteroidů obíhá mimo hlavní pás planetek

21.11. 06:15 | Autor: Radek John

Asteroidy v Oortově oblaku bude umět najít plánovaný teleskop LSST.

Nový výpočet naznačuje, že mračno hmoty, z něhož čas od času přilétají do vnitřních oblastí sluneční soustavy komety, je obohacené i o tmavé skalnaté asteroidy. Jejich podíl na celkové hmotnosti oblaku je malý. Protože je však obrovský, mohlo by v něm i tak obíhat víc asteroidů než v pásu mezi drahami Marsu a Jupiteru.

Rozdíl mezi asteroidem a kometou bude většina čtenářů Týdne pravděpodobně znát. Komety jsou složené převážně z ledu a dalších látek s nízkým bodem varu, jako je třeba dusík, uhlík nebo amoniak. Jejich dráhy jsou protáhlé a kromě hrstky výjimek se jen málokdy pouštějí do vnitřní části sluneční soustavy. Pokud to ovšem udělají, bývají jasné a dobře viditelné, poněvadž se během přibližování ke Slunci zčásti vypařují. Asteroidy, jiným slovem planetky, jsou skalnaté. Často obsahují vzácné kovy, jako je třeba nikl. Obíhají blíž k naší planetě. Vidět jsou daleko hůř než komety.

Většina asteroidů obíhá uvnitř oblasti zvané hlavní pás. Nebo to tak aspoň doteď vypadalo. Hlavní pás se rozkládá mezi drahami Marsu a Jupiteru, ve vzdálenosti mezi přibližně dvou až čtyř astronomických jednotek od naší mateřské hvězdy. Astronomická jednotka (AU) je průměrná vzdálenost Země a Slunce, tj. asi 150 milionů kilometrů.

Pás asteroidů asi obsahuje menšinu všech planetek.

Hlavní skladiště komet jsou dvě. Ty s méně eliptickými drahami bydlí v takzvaném Kuiperově pásu, asi 50 AU od Slunce. Daleko víc komet ale driftuje v obří zásobárně hmoty označované jako Oortův oblak. Má přibližně kulovitý tvar a poloměr přes sto tisíc astronomických jednotek.

Neviditelné nebezpečí

Skupina výzkumníků vedená Andrewem Shannonem z Cambridgeské univerzity nedávno zveřejnila výsledky počítačové simulace pohybu těles ve sluneční soustavě, které rozdíl mezi kometami a asteroidy rozostřují. Vyplývá z nich totiž, že se mezi kometami v Oortově oblaku povalují i asteroidy. Počítačový model pokrýval celých čtyři a půl miliardy let existence sluneční soustavy. Podle jeho výstupu jsou v Oblaku čtyři procenta asteroidů, což znamená asi osm miliard těles s průměrem nad 2,3 kilometry. V pásu asteroidů je přitom planetek jen něco mezi 1,1 a 1,9 milionu.

Asteroidy z Oortova oblaku by mohly být nebezpečnější než ty, které se povalují ve vnitřních částech sluneční soustavy. Jsou totiž rychlé. Kdyby se nějaký pustil ke Slunci, dokázal by překonat vzdálenost mezi drahami Jupiteru a Země za méně než rok.

I kdybychom ho zaznamenali, měli bychom jen krátký čas na reakci. O střetnutí s asteroidy z oblasti poblíž Země máme šanci se dozvědět několik let nebo dokonce desítek roků dopředu. Srážka Země s asteroidem z Oortova oblaku je naštěstí nepravděpodobná. Podle webu Astrobites by ke kolizi s planetkou typických rozměrů, čímž je míněno už zmíněné 2,3 kilometru v průměru, mohlo dojít jen jednou za osm miliard let. Bát se jich tedy nemusíme. Můžeme ověřit, jestli existují?

Nový dalekohled

Představa umělce o objektu v Kupierově pásu. Je možné, že o jednom takovém objektu už víme. Je to těleso s katalogovým číslem 1996 PW. V nejbližším bodě své dráhy se přibližuje Slunci na vzdálenost 2,6 AU, v nejvzdálenějším až na 263.8 AU. Hvězdáři se zatím nedokázali shodnout, co je 1996 PW zač. Mohl by to být asteroid přesně zapadající do teorie Shannona a spol. Mohla by to být ale i kometa, která už se přiblížila Slunci tolikrát, že se z ní odpařily všechny látky, jež by mohly utvořit ocas nebo aspoň výraznou kometární atmosféru.

Současné dalekohledy se k pozorování asteroidů z Oortova oblaku příliš nehodí. Mohl by to ale zvládnout nový teleskop LSST (zkratka angl. Large Synoptic Survey Telescope = velký přehlídkový teleskop) v chilském El Peñónu. Konstrukční práce na tomto přístroji začaly letos. Podle plánu by měl začít fungovat v roce 2022.

Jeho úkol bude fotografovat každých několik dní, respektive nocí, celou oblohu. Shannon a spol. spočítali, že LSST bude za deset let práce schopný najít okolo dvanácti asteroidů, jejichž existenci předpokládají. Jejich případný objev by mohl potvrdit všeobecně uznávané teorie vědců o vývoji sluneční soustavy.

Katapultující planety

Slunce bylo podle nich krátce po svém vzniku obklopeno oblakem kosmického smetí a plynu. Z něj začala postupně vznikat první větší tělesa, odpovídající dnešním asteroidům a kometám. Ta se srážela, až nakonec utvořila současné planety a jejich měsíce, jejichž dráhy se ovšem v počátečních fázích vývoje našeho systému nejspíš měnily. Menší tělesa do planet narážela, zanikala ve Slunci, případně přežívala v relativně stabilních oblastech, jako jsou hlavní a Kuiperův pás.

Oběžná dráha objektu 1996 PW.

Matematický model Shannona a spol. mimochodem dokázal vznik obou těchto klidných zón napodobit. Gravitační pole planet působila také jako katapulty, které vymršťovaly menší tělesa na protáhlé dráhy. Sice dál patřila ke sluneční soustavě, leč samotnému Slunci se vzdálila. Tak vznikl Oortův oblak.

Asteroidy se formovaly uvnitř takzvané sněžné linie, tedy v oblasti poblíž Slunce, kde by těkavé látky, z nichž jsou složeny komety, nevydržely v pevném skupenství. V mladé sluneční soustavě byla tato hranice ve vzdálenosti asi 2,5 AU. Komety se formovaly až za ní, proto je jich víc.

Foto: JPL / Horizons, lsst.org, NASA/JPL-Caltech, NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Autor: Radek John