«  
  »

Trpasličí planeta Sedna – prototyp těles za Kuiperovým pásem? (2)

By admin, on Duben 6th, 2011

Autor: Prof. Michael E. Brown
Přeložil: Vladimír Kocour

(Pokračování 1. části)

Pohled na vnitřní část sluneční soustavy ze Sedny. Zdroj: NASA, autor: Adolf Schaller.

Před sedmi lety, v okamžiku, kdy jsem počítal předběžnou dráhu Sedny a zjistil, že Sedna se nikde na své dráze nepřibližuje k některé z planet, začalo být zřejmé, že nám, astronomům, něco uniklo. Buď nějaké velké a hmotné těleso proletělo v blízkosti sluneční soustavy, nebo někde ve vzdálených končinách sluneční soustavy je ještě jedno velké těleso, ale dosud jsme ho nenašli. Ze všech planet, komet, planetek a objektů Kuiperova pásu ve sluneční soustavě, je Sedna jediná, která nás zpravuje o tomto ohromujícím faktu tak zřetelně. Dráha každého jednotlivého tělesa v celé sluneční soustavě může být vysvětlena, přinejmenším v principu, pomocí interakcí se známými planetami. Sedna jediná vyžaduje k vysvětlení něco dalšího vně známé sluneční soustavy.

Ale co?

V našem článku z roku 2004 oznamujícím objev Sedny (z d e (PDF, 453 kB); článek sice – jako všechny vědeckovýzkumné články – obsahuje technické podrobnosti, které by nemusely dávat nezasvěcenému čtenáři smysl, ale přesto doufám, že je vcelku srozumitelný), jsme navrhli 3 možnosti. První možnost je, že existovala neznámá planeta zhruba o velikosti Země ve vzdálenosti dvojnásobku vzdálenosti Neptunu od Slunce. Sedna se mohla dostat příliš blízko k této Planetě X a mohla dostat gravitační kopanec, který ji přemístil za hranici známé sluneční soustavy. Ale, jako vždy, nic vás nemůže odkopnout do vzdáleného rohu a zařídit, abyste tam zůstali. Vždy se vrátíte zpět do bodu, ve kterém jste kopanec dostali. Takže dráhu Planety X můžeme hledat někde podél dnešní dráhy Sedny. Už v roce 2003 se mi taková myšlenka zamlouvala.

Naše hledání na obloze začalo jen o pár let dříve, a tak se vyhlídka na objev planety velikosti Země zdála docela vzušující. Byl to pochopitelně riskantní podnik, ale to objevování planet obvykle je.

Takto by mohl vypadat západ Slunce na Zemi, kdyby Slunce bylo dvojhvězdou.

Druhá možnost, kterou jsme uvažovali a o které jsme napsali, byla, že v minulosti prošla v těsné blízkosti sluneční soustavy nějaká jiná hvězda. „Těsná blízkost“ znamená v případě cizí hvězdy něco kolem 20násobku vzdálenosti Neptunu od Slunce, ale to je 500× blíže než současná nejbližší hvězda. Hvězda procházející tak blízko Slunce by byla bývala jasnější než Měsíc v úplňku a po několik set let by byla musela být nejjasnějším objektem nočního nebe. Snad naši předkové dokonce žili ve sluneční soustavě se dvěma Slunci. Sedna, předtím než „vyslyšela volání hvězdného tuláka“, patrně byla normálním objektem Kuiperova pásu s protáhlou drahou, která ji v apheliu vynášela daleko ven ze sluneční soustavy, ale v menších vzdálenostech se mohla dostávat blíž k Neptunu (který ji pravděpodobně vykopnul na protáhlou dráhu). Ale při jednom ze svých „výletů“ ven ze sluneční soustavy se Sedna příliš přiblížila k prolétávající hvězdě a obdržela slabý gravitační kopanec – bylo jí dodáno malé množství energie, které způsobilo zvětšení periheliové vzdálenosti na zhruba dnešní hodnotu s periheliem poměrně daleko za drahou Neptunu. Po takové dráze by se Sedna musela po jednom oběhu dostat zpět na místo, ve kterém dostala kopanec od prolétávající hvězdy, ale prolétávající hvězda se už mezitím vzdálila natolik, že dráhu Sedny vícekrát neovlivnila. Tato myšlenka je docela zábavná a nejlepší ze všech, na základě kterých bychom mohli rozumně odhadovat pravděpodobnost, jestli by se něco takového mohlo stát. Prověřením počtu hvězd v blízkosti Slunce a jejich rychlostí vzhledem ke Slunci jsme zjistili, že pravděpodobnost, že by nějaká potulná hvězda mohla v takové blízkosti prolétnout za posledních 4,5 miliardy let, je přibližně 1%. To není příliš dobrá vyhlídka na udržení této teorie. (Lidé se často ptají: nemohli byste jít do minulosti a najít tu hvězdu, která to udělala a podívat se, kde je teď? Bohužel, něco atkového není možné. Slunce je staré 4,5 miliardy let a poteřbuje asi 250 milliónů let k oběhu kolem centra galaxie, takže za svůj život udělalo asi 18 oběhů. Za tu dobu se všechno tak promíchalo, že neexistuje způsob, jak s určitostí zjistit, kde kdy co bylo.)

Ilustrační obrázek: hvězdokupa NGC 2244 s mlhovinou. Zdroj: Mike Brown's Planets.

Třetí možnost je ta, kterou jsme považovali za nejpravděpodobnější. Místo jednoho kopance od jediné, blízko procházející a málo pravděpodobné hvězdy, mohla Sedna dostat spoustu malých kopanečků od většího počtu méně blízko procházejících hvězd. Pravděpodobnost tohoto scénáře by se mohla zdát také nízká, ale astronomové už dlouho vědí, že většina hvězd se rodí nikoli osamoceně, ale v houfu mnoha hvězd gravitačně vázaných dohromady. Jak silně? V naší oblasti Galaxie je okolo jedné hvězdy na krychlový parsek (nehněvejte se na mě za ty jednotky; parsek je 3,24 světelného roku, tedy o něco méně, než vzdálenost k nejbližší hvězdě – trojhvězdě Alfa Centauri). Ve hvězdokupě, ve které se Slunce mohlo zrodit, byly tisíce nebo desetitisíce až statisíce hvězd v tomtéž objemu, všechny gravitačně vázané a v prostředí mezihvězdného plynu právě se rodících hvězd. Pevně věřím, že pohled z nitra některé z hvězdokup musí být jedním z nejúžasnějších pohledů ve vesmíru, ale odhaduji, že žádná forma života to nikdy na vlastní oči neviděla, protože takové kupy existují příliš krátkou dobu na to, aby se u některé z hvězd mohla vytvořit planeta s pevným povrchem nebo dokonce s podmínkami k životu. Jakmile se hvězda zrodí a rozzáří, tlakem záření začne odfoukávat zbývající okolní prach a plyn i s případnými dalšími teprve se rodícími hvězdami. Hvězdokupa se po nějaké době rozpadne. Dnes už nemáme možnost sourozence našeho Slunce ještě někdy najít. A ačkoli vidíme, jak se tyto procesy dějí jinde ve vesmíru, opravdu se nedokážeme vrátit 4,5 miliardy let nazpět a zrekonstruovat, jak se Slunce rodilo a jaké mělo tehdy sousedy.

Zatím ne.

Možná někdy v budoucnosti.

Jestliže se Sedna dostala na svoji zvláštní dráhu interakcemi se všemi okolními hvězdami za posledních 4,5 miliardy let, je to dnes fosilní záznam o tom, co se stalo nebo dělo v době, kdy se Slunce rodilo. Všechno ostatní ve sluneční soustavě bylo vykopnuto a dostrkáno planetami, a tak dnes už neexistuej způsob vrátit to o 4,5 miliardy let nazpět. Sedna na druhou stranu nedělala nic, než obíhala kolem Slunce stále dokola po své zvláštní dráze s periodou 12 000 let. Po téměř půl miliónu oběhů Sedna zůstala osamocena a nedotčena čímkoli. Díváme-li se na dráhu Sedny, díváme se možná 4,5 miliardy let do minulosti.

Všechny tyto možnosti jsou vzrušující! nová planeta! Potulná hvězda! Fosilie z doby zrození Slunce! A je tu ještě jedna možnost: že původcem gravitačního kopance bylo samo Slunce. Slunce mohlo být hvězdou, která se přiliš přiblížila k jiné hvězdě a mohlo Sednu zachytit. Sedna je tak možná první extrasolární trpasličí planeta ve sluneční soustavě.

Sedna k nám už svou existencí promlouvá a něco nám dosud neznámého nám sděluje. Ale jakým způsobem? Jak rozluštit informaci skrytou v neobvyklých parametrech její dráhy? Jestliže je nějaký vzdálený objekt, například Sedna, osamocený, nedokážeme o něm zjistit téměř nic. Je to jako bychom nalezli zkamenělou kostru Tyranosaura rexe a zkoušeli z ní rekonstruovat celou historii dinosanurů. Dokud nenajdeme další objekty jako je Sedna, nemůžeme se dovědět víc.

 

Příště: 3., závěrečná část – Hledání dalších Seden.

 

Zdroj:

BROWN, Michael E.: There’s something out there — part 2, Mike Brown’s Planets, 28. 10. 2010

Meziplanetární hmota
«  
  »

Comments are closed.

«  
  »