Jsou kilometrové planetky v Kuiperově pásu vzácné?

Studium kráterů na tělesech Sluneční soustavy nám může ledacos prozradit. Tvary kráterů totiž promlouvají nejen o povrchových vlastnostech pokráterovaného tělesa, ale jejich celkový počet vypovídá i o stáří povrchu a jeho geologické historii, zatímco různé velikosti kráterů odrážejí distribuci rozměrů planetek, kterými byly krátery způsobeny. A právě poslední jmenovaná souvislost přinesla zajímavý poznatek:

Po pečlivé analýze detailních snímků Plutova měsíce Charon vyšlo najevo, že na jeho povrchu se nachází velmi málo drobných kráterů, jejichž nedostatek nelze vysvětlit pouze v rámci působení geologických a erozivních procesů. Z toho vyplývá, že oblast, kde se Pluto s Charonem pohybují, je na malá tělesa docela chudá a tedy že planetky s rozměry okolo jednoho kilometru jsou v Kuiperově pásu poměrně vzácné.

Studie: Impact Craters on Pluto and Charon Indicate a Deficit of Small Kuiper Belt Objects

O to zajímavější se nyní jeví nedávný objev první planetky této velikostní kategorie v Kuiperově pásu učiněný pomocí pozorování hvězdného zákrytu. Pro přímou detekci kilometrových planetek na tak velkou vzdálenost však zatím nemáme prostředky, a tak jejich skutečné počty v Kuiperově pásu nepůjde v dohledné době snadno ověřit. Očekávání ale byla spíše taková, že se zmenšujícími se rozměry počet planetek narůstá tak, jak to známe z Hlavního pásu asteroidů. Distribuce rozměrů planetek v Kuiperově pásu ale, jak se zdá, sleduje vlastní pravidla.

Images credit: NASA / JHUAPL / SwRI / New Horizons / LORRI / K. N. Singer et al.

SwRI-led New Horizons research indicates small objects are surprisingly rare in the Kuiper Belt

Pluto and Charon Are Missing Small Craters

In Pluto's Realm, Small Objects Are Rare

Věda z říše ledových trpaslíků

   V posledním březnovém týdnu hostila portugalská Coimbra astronomickou konferenci The Transneptunian Solar System. Jak název napovídá, šlo o setkání astronomů zaměřené na sdílení poznatků o tělesech Sluneční soustavy obíhajících za dráhou Neptunu. Tato trans-neptunická oblast je naším současným horizontem poznání, odkud pravidelně přicházejí objevy nových světů a jejíž celkovou strukturu teprve postupně po krůčcích odhalujeme. Zde zmíním jen několik zajímavostí zachycených především na Twitteru pod hashtagem #TNO2018.

V Coimbře se sešla astronomická elita. Tohle jsou moderní dobrodruhové, kteří objevují „země neznámé“ za hranicemi zmapovaných světů:

Společné foto astronomů
Fotoalbum z konference

Abychom se orientovali v prostoru a v oblasti, o které bude řeč, přikládám následující nákres struktury trans-neptunického regionu s vyznačením jednotlivých těles, jejich velikostí, vzdáleností, oběžných dob, sklonů oběžných drah, populační příslušnosti a umístění v orbitálních rezonancích:

• Jedním z významných prezentovaných poznatků je hustota trpasličí planety Makemake. V roce 2016 byl totiž objeven měsíc obíhající kolem Makemake, což umožnilo spočítat hmotnost systému a odvodit hustotu planetky. Ta činí 2,1 g/cm³ (zdroj), čímž se Makemake z hlediska střední hustoty řadí mezi Neptunův měsíc Triton a trpasličí planetu Ceres a zároveň tímto parametrem nijak výrazně nevybočuje ze známé skupiny největších „trans-neptuniánů“.
• Makemake a jejího přirozeného satelitu se týká i druhá zajímavost: Z měření orbitálních parametrů měsíčku vyplývá, že jeho dráha je k nám momentálně natočena tak, že by mělo docházet ke vzájemným zákrytům měsíčku s planetkou (zdroj). Situace, která znovu nastane až za 175 let, nám může pomoci získat hrubou představu o vzhledu povrchu Makemake i přes propastnou vzdálenost, která nás od ní dělí! Je vtipné, jak se historie opakuje: Krátce po objevu měsíce Charon u tehdy-planety Pluto se také ukázalo, že zrovna dochází k jejich vzájemným zákrytům, a tak vědci získali albedovou mapu Pluta dávno před tím, než na něj mohl být namířen Hubbleův vesmírný teleskop nebo k němu vyslána průzkumná sonda.

• Když už zmiňujeme průzkumnou sondu k Plutu: New Horizons pozorovala i planetku Makemake a další „velké trpaslíky“ jako je Haumea či Quaoar (zdroj). Bylo to sice z opravdu velké vzdálenosti (~60 AU), ale zato z perspektivy, která je ze Země nedosažitelná. To umožní upřesnit, jak se od těchto trpasličích planet odráží a rozptyluje světlo a tedy odvodit některé vlastnosti jejich povrchů (zdroj).
• Sonda New Horizons zaznamenává také světelné křivky vzdálených objektů a dokáže měřit i delší rotační periody. Například 19 hodinová rotace objektu 2012 HE₈₅ by se ze Země odhalovala jen velmi těžko (zdroj).

• U žádné z největších trpasličích planet (Eris, Haumea, 2007 OR₁₀, Makemake) nebyly detekovány žádné další obíhající měsíčky jasnější než 26 mag, což je citlivost Hubbleova teleskopu. Jediná trpasličí planeta, která nebyla na přítomnost satelitů prověřena vícekrát, je prozatím osamocená bezměsíčná Sedna (zdroj).
• Teoreticky by ještě nějací další dosud neobjevení průvodci mohli existovat kolem trpaslíků Quaoar a 2007 OR₁₀, jelikož dráhy jejich známých měsíců jsou docela eliptické a uvažuje se, jestli je takto neprotáhli a neudržují právě nějací nespatření souputníci (zdroj).
• Planeta Haumea má dva známé měsíce. Jejich přítomnost je patrná dokonce z astrometrických měření oběhu Haumey kolem Slunce a v těchto datech prý existuje i náznak dalších dvou dosud nepozorovaných měsíčků obíhajících Haumeu na nižších drahách (zdroj).
• Stále nepojmenovaný trpaslík 2007 OR₁₀ je tajuplným objektem. Jeho naměřené spektrální charakteristiky se od sebe vzájemně hodně liší (zdroj) a jeho hustota má stále velké rozmezí nejistoty (zdroj). Přitom se jedná o jednu z největších trpasličích planet.

• Co se týče menších planetek v Kuiperově pásu: Zdá se, že objekty se sklonem oběžné roviny k ekliptice menším než 21° mají barvy laděné spíše do červena, zatímco tělesa s vysokou inklinací jsou spíše modrá (zdroj). Jedná se tedy o dvě různé populace?

• Důležitým členem „klasických chladných“ objektů Kuiperova pásu (tedy těch červených s nízkým sklonem dráhy) je planetka 2014 MU₆₉ (nyní přezdívaná Ultima Thule). Míří k ní totiž sonda New Horizons.
• Po úspěšné pozemní pozorovací kampani hvězdných zákrytů během léta 2017 se astronomové chystají rozmístit další síť dalekohledů pro zachycení zákrytu 4. srpna 2018 tentokrát v Kolumbii nebo v Senegalu (zdroj).
• Ačkoli po prvotní analýze zákrytů z roku 2017 to vypadalo, že Ultima Thule je nejen binární povahy, ale ještě navíc kolem dvojité hlavní složky obíhá menší vzdálenější měsíček, nyní se vědci přiklánějí k vysvětlení, že pozorování měsíčku bylo způsobeno spíše nepřesnými astrometrickými daty (zdroj). Tak jako tak nás (a hlavně sondu New Horizons) čeká 1. ledna 2019 zajímavé dobrodružství při odkrývání podoby nejvzdálenějšího lidmi spatřeného světa.
• Nejasnosti o základních charakteristikách Ultimy nijak neusnadňují plánování automatické pozorovací sekvence pro sondu. Vždyť dokonce stále neznáme ani rotační periodu tělesa (zdroj), neboli rychlost otáčení planetky kolem vlastní osy.
• Povede-li se pozorování nadcházejícího hvězdného zákrytu, vyjasní se hlavně očekávaná rizika pro prolétající sondu. Astronomové by rádi vyloučili (nebo co nejlépe charakterizovali) případné prstence nebo jiný materiál v okolí planetky a také lépe změřili její tvar a rozhodli, zda má binární či „bramborovitou“ povahu (zdroj).

• Binární tělesa nejsou v Kuiperově pásu neobvyklá, ale barevně bývají laděná spíše do modra (zdroj). Jsou-li tyto modré binární páry vytlačeny do oblasti jinak červených klasických objektů Kuiperova pásu prvotní migrací Neptunu, musely už jako binární vzniknout. (All planetesimals born near the Kuiper Belt formed as binaries)
• Zajímavým párem je planetka Manwë-Thorondor, která obíhá na dráze v rezonanci 7:4 s Neptunem. Novým poznatkem však je, že větší ze složek - Manwë - je navíc sám o sobě kontaktním binárním tělesem (zdroj).
• Zástupců z fantasy světa J. R. R. Tolkiena je mezi binárními světy trans-neptunického regionu více - Varda se svým průvodcem Ilmarë aspiruje při průměru kolem 700 km na titul trpasličí planeta. (The Mutual Orbit, Mass, and Density of the Large Transneptunian Binary System Varda and Ilmarë)

• Dvojitou planetkou je samozřejmě i největší z trpaslíků - Pluto - s nímž cloumá převozník Charon. Oběžná doba Pluta kolem Slunce je v poměru 2:3 s oběžnou dobou Neptunu. Objektům v takové rezonanci se říká plutina.
• Zmenšenou verzí systému Pluto-Charon je druhé největší rezonanční plutino - Orcus - se souputníkem jménem Vanth. Planetka Orcus obíhá Slunce po dráze, která jakoby by byla zrcadlovým odrazem dráhy Pluta.
• I nejhmotnější trpasličí planetu - Eris - doprovází solidně rozměrný měsíc nazvaný Dysnomia. Běloskvoucí Eris se dostává od Slunce mnohem dál než Pluto a řadí se do tzv. Rozptýleného disku.

Tři trpasličí planety se svými velkými měsíci ve vzájemném měřítku. Pluto s Charonem vyfotila sonda New Horizons, zatímco pro znázornění dvojic Orcus a Vanth respektive Eris a Dysnomia jsou použité upravené snímky měsíců Rhea a Titania respektive Triton a Tethys.
(Some big moons in the Kuiper belt | The Planetary Society) --- (Medium-sized satellites of large Kuiper belt objects)

• Jen o trošku menší než Orcus s Vanthem je další dvojka - Salacia a Actaea. Ta ovšem nepatří mezi plutina ani jinak rezonující objekty. Základní charakteristiky obou binárních planetek naleznete v těchto starších studiích: 
• The size, density, and formation of the Orcus-Vanth system in the Kuiper belt
• Physical properties of trans-neptunian binaries (120347) Salacia-Actaea and (42355) Typhon-Echidna
• Ve výše uvedené studii se probírá i dvojice Typhon-Echidna, která je na hranici mezi populací kentaurů a trans-neptunických objektů, jelikož její perihelium se nachází uvnitř dráhy nejen Neptunu ale i Uranu. O minulém i budoucím putování Typhonu s Echidnou pojednává další studie a její následný rozbor:
• The journey of Typhon-Echidna as a binary system through the planetary region
• Origin and fate of a binary TNO

• Zajímavým plutinem je objekt 2003 AZ₈₄. Jedná se patrně o protáhlý elipsoid s rozměry zhruba 470 × 380 × 250 km s nízkou hustotou a hlubokým kaňonem či jinou prohlubní, což odhalilo (jak jinak) pozorování zakrytu vzdálené hvězdy touto planetkou (zdroj a studie Study of the plutino object (208996) 2003 AZ₈₄ from stellar occultations: size, shape and topographic features).

• Některé objekty obíhají Slunce po polárních drahách nebo-li se sklonem oběžné roviny k ekliptice ~90°. Neočekávané je, že takto kolmo obíhající objekty jako 2015 BZ₅₀₉, 2011 KT₁₉ (přezdívaný Niku) a 2008 KV₄₂ (přezdívaný Drac) jsou zároveň v orbitální rezonanci s Neptunem (zdroj). Existuje mezi těmito třemi planetkami nějaká souvislost? Máme očekávat celou populaci kolmo obíhajících rezonujících objektů? A jak se na takovou dráhu vůbec dostaly? Že by „spadly“ z Oortova oblaku (Oort cloud origin for the high-inclination, high-perihelion Centaurs)?
• Svou roli v ovlivnění drah těchto objektů mohla sehrát také stále hledaná Planeta 9. Dobrá zpráva pro její příznivce je, že ze simulací vyplývá, že základní pozorovaná struktura Kuiperova pásu by vypadala stejně, ať už uvažujeme Sluneční soustavu se čtyřmi obřími planetami nebo s pěti (zdroj).
• Důkazy pro i proti Planetě 9 prezentovaly oba „tábory“ (zdroj). Situace zdaleka není tak jednoznačné, jak se snaží ukázat příznivci Deváté planety. Zároveň mnohé souvislosti nelze jen tak přehlédnout a je potřeba je uspokojivě vysvětlit, jestliže existenci Devítky nepřijímáme.
• Rozluštit tento otazník výrazně pomůže více nalezených trans-neptunických objektů (zdroj). Astronomická komunita se těší zejména na rozestavěný dalekohled LSST (zdroj), který naprosto změní náš způsob pozorování oblohy a mimo jiné zmnohonásobí počty známých planetek (zdroj) a souvislostí mezi nimi.
• První světlo dalekohled zachytí v roce 2020. Náhled na to, co se dá od projektu LSST očekávat shrnuje studie Large Synoptic Survey Telescope Solar System Science Roadmap
• Obrovské množství dat, která LSST bude každou noc produkovat si vyžádá zavedení sofistikovaných programů umělé inteligence, jež budou data třídit a zpracovávat (zdroj). Současné přehlídky oblohy sice pozorují automaticky a produkují kvanta dat, ta ale pořád procházejí lidé. Od LSST toho ale bude přicházet tolik nového, že ani obrovský tým by nezvládal všechno probírat (zdroj).

• Co se týká současných pátracích projektů: Scott Sheppard hlásí objev 97 nových objektů ve vzdálenostech větších než 50 AU. Mezi nimi vyčnívá třeba již tři roky pozorovaný objekt na stabilní dráze s perihelem 65 AU a afelem ~2000 AU momentálně vzdálený 83 AU (zdroj). Nebo další, údajně dokonce jedna z největších dosud objevených trpasličích planet, navíc s vlastním měsícem (zdroj).
• Projekt DES (Dark Energy Survey) přispěl Sluneční soustavě objevem dalších 200 objektů s perihelem ležícím až za Neptunem, střední poloosou větší než 250 AU a sklonem dráhy přes 10° (zdroj). Mezi nimi je zajímavý například poměrně jasný objekt s poloosou 450 AU a sklonem dráhy 54° (zdroj). DES je citlivý právě na tělesa s vysokou inklinací (zdroj) a očekává se, že objeví alespoň 1000 dalších vzdálených planetek (zdroj).
• K březnu 2018 známe něco kolem 2500 trans-neptunických objektů. Toto číslo navýší mimo jiné také projekt TAOS II, což bude trojice dalekohledů dlouhodobě pozorující deset tisíc hvězd s cílem zachytit jejich zákryty neznámými vzdálenými planetkami (zdroj). Pozorovat 10 000 hvězd by obnášelo zpracovat 250 terabajtů dat každou noc (!), jelikož se ale bude ukládat vždy jen malé okénko kolem každé pozorované hvězdy, sníží to datový tok „jen“ na 3 až 4 TB za noc (zdroj).

• Jediným průzkumníkem, který se pohybuje téměř na dosah těmto světům, je sonda New Horizons. Její hlavní představitel Alan Stern se nenechal omámit úspěchy u Pluta a pilně pracuje na návrzích dalších ambiciózních objevitelských výprav (zdroj).
• Celý proces je vzhledem k propastným vzdálenostem a složitosti takových misí běh na dlouhou trať a vyžaduje vícegenerační úsilí. Mnoho z těch, kteří takovému projektu věnují celou svou kariéru, se ani nedožije výsledků (zdroj). Celá mezinárodní komunita musí dlouhodobě spolupracovat, abychom mohli posouvat hranice našeho poznání. Věda spojuje.

Na závěr se podíváme na oblohu „očima“ dalekohledu Kepler. Nejjasnější objekt, který putuje zorným polem tam a zase zpátky je planeta Uran. Povšimnout si lze i několika měsíců kolem něj obíhajících. Pozoruhodné je ale množství „drobotiny“, jež zorným polem také prochází - všechny pohybující se tečky jsou různé planetky a asteroidy na svých drahách kolem Slunce.

(zdroj)

Toť můj výběr střípků z konference The Transneptunian Solar System 2018. Příští konference o trans-neptunickém regionu se koná v roce 2021 v Taipei (zdroj)....

(zdroj)

OSSOS | Col-OSSOS

Planetky v kurzu #2 - Kuiperův pás

   Malé planety neboli planetky, někdy nazývané také asteroidy, tvoří zdaleka nejpočetnější skupinu těles ve Sluneční soustavě. Od malých kamínků až po stakilometrové balvany jsou rozesety skoro po všech oblastech našeho systému. Jejich různé velikosti, odlišná složení i okolní podmínky vytváří téměř nekonečnou rozmanitost světů. Není proto divu, že se k různým typům těchto těles chystá hned několik průzkumných sond.

   Minule jsme se podívali na mise k planetkám blízkozemního regionu. Z okolí naší planety se nyní posuneme na opačný konec Sluneční soustavy, kde se za drahou Neptunu rozprostírá pás mnoha drobných i několika větších planetek.
   Oblastí Kuiperova pásu prolétá americká sonda New Horizons, která 1. ledna 2019 prozkoumá dosud nejvzdálenější těleso. Planetka (486958) 2014 MU69 byla v uplynulých měsících terčem rozsáhlé pozorovací kampaně, o jejímž průběhu jsem psal v několika článcích:

Nejvzdálenější místo v mapách | Mapování Kuiperova pásu | Odhalující okultace | Stín uloven!

   Začátkem srpna astronomové zveřejnili předběžné výsledky a vypadá to, že se máme na co těšit. Planetka MU69 rozhodně není pravidelné kulaté těleso. Pozorování hvězdných zákrytů naznačují, že by mohlo jít o buď o značně protažený elipsoid nebo dokonce o binární objekt, jehož dvě složky obíhají velmi blízko sebe nebo se přímo dotýkají. Takovým případům říkáme kontaktní binární tělesa a nejlépe prozkoumaným zástupcem této třídy je kometa 67P/Čurjumov-Gerasimenková.

   Nejdelší rozměr planetky MU69 nebude větší než 30 km. V případě binární povahy pak každá složka bude mít průměr zhruba 15-20 km. Ve hře je ovšem i varianta, že se jedná o jediný objekt, ze kterého třeba nějaký náraz cizího tělesa urazil kus materiálu, a tak v sobě jinak relativně pravidelná planetka má 'vykousnutou' díru.

Jeden nebo dva? To uvidíme na přelomu roků 2018/2019
New Horizons' Next Target Just Got a Lot More Interesting
NASA / JHUAPL / SwRI / Alex Parker

   Tak či onak na nás v Kuiperově pásu čeká zajímavý svět. Dobrou zprávou je, že pozorovatelé nehlásí žádný prach, úlomky ani prstence kolem MU69, které by sondu přinutily proletět v bezpečnější vzdálenosti na úkor rozlišení snímků. Na planetku se tak budeme moci podívat pěkně zblízka. Před týmem New Horizons nyní stojí výzva co nejlépe naprogramovat příkazy pro jejich sondu, která bude opět muset všechna pozorování zvládnout v automatickém režimu. Rychlost sondy vůči planetce totiž bude kolem 14 km/s a signál mezi ní a Zemí navíc putuje šest hodin, takže přímé řízení průletu je vyloučené.

   Ještě během roku 2018 proběhnou další dvě okultace, kdy planetka MU69 na okamžik zakryje vzdálené hvězdy. Konstelace však nebudou tak příznivé jako při třech letošních zákrytech. Další pozorování by sice možná pomohlo ještě blíže upřesnit parametry planetky, nicméně stejně už bude asi příliš pozdě získané výsledky nějak zakomponovat do tou dobou jistě již hotového programu sondy New Horizons. Celou letošní pozorovací kampaň shrnuje článek na NASASpaceflight: New Horizons’ target a “science bonanza”, potential close or contact binary

Sonda New Horizons ještě před startem
NASA / JHUAPL / SwRI

Odkazy na články o planetce 2014 MU69

---

Několik obyvatel Kuiperova pásu už jsme díky sondě New Horizons zblízka viděli. 

Jde samozřejmě o systém (134340) Pluto-Charon a jejich měsíce.

NASA / JHUAPL / SwRI

Pluto je největším členem Kuiperova pásu, zatímco Charon je zhruba poloviční. 

Oba jsou to světy planetárního charakteru s rozmanitou krajinou a geologií.

Zato jejich měsíčky rozměrově odpovídají tomu, co očekáváme u MU69.

NASA / JHUAPL / SwRI

New Horizons dokonce pozorovala další planetární objekt, neobvyklou planetku (50000) Quaoar.

Quaoar je trochu protažený elipsoid s průměrem 1100 km (čili skoro jako Charon) s vlastním malým měsíčkem. Vzdálenost mezi planetkou a sondou ovšem činila propastné 2 miliardy kilometrů, takže detailní obrázky jako u Pluta nehrozí.

I když je Quaoar na snímcích jen pohybujícím se bodem, pohled z jiné perspektivy než od Země se rozhodně hodí.
New Horizons Spies a Kuiper Belt Companion
NASA / JHUAPL / SwRI

Sonda New Horizons je sice nyní během přeletu v módu hibernace, před usnutím ovšem nezahálela a pozorovala i další, tentokrát již menší objekty Kuiperova pásu. Mezi nimi byla například 130 kilometrová planetka (15810) Arawn nafocená v listopadu 2015 ze vzdálenosti 280 miliónů kilometrů. To je sice podstatně blíže než Quaoar, ale pořád nesrovnatelně dál než Pluto.

Planetka Arawn byla objevena v roce 1994 a patří tak mezi první objevené planetky za Neptunem.
A Distant Close-up: New Horizons’ Camera Captures a Wandering Kuiper Belt Object
NASA / JHUAPL / SwRI

New Horizons se na Arawn podívala znovu v květnu 2016. Tehdy vzájemná vzdálenost činila dokonce jen 111 milónů kilometrů. Sice pořád příliš daleko na nějaké detailní snímky, ale zato dostatečně blízko, aby se dala určit alespoň rotační perioda planetky, která vychází na pět a půl hodiny.

Planetka Arawn je také jeden z mála již pojmenovaných objektů Kuiperova pásu.
Další cíl New Horizons planetka 2014 MU69 snad svoje jméno dostane již brzy.
New Horizons Collects First Science on a Post-Pluto Object
NASA / JHUAPL / SwRI

Pluto od Seána a Romana

Fantastické obrázky a videa planetky Pluto pořízené sondou New Horizons

O různá zpracování se postarali šikovní umělci 

Seán Doran a Roman Tkachenko

 

Sputnik planitia

Vrstvy atmosféry nad mimozemskou krajinou

---

Do galerie přispívají i další umělci

Tartarus dorsa ve 3D

použijte červenomodré brýle

HSchirmer

Monochromatická pohlednice Pluta

vikingmars

Rotující Pluto
den na Plutu trvá přes 153 hodin

Herobrine

Alespoň jedno video si zaslouží i Plutův velký měsíc Charon
 

Nově také vyšly propracovanější topografické mapy Pluta i Charonu
 

PIA21862: Global Mosaics of Pluto and Charon

---

credit a zdroje

NASA / JHUAPL / SwRI

 Seán Doran - Flickr | YouTube

Roman Tkachenko - Twitter | YouTube

UnmannedSpaceflight - Pluto Surface Observations 3

Pluto, Charon a jim podobní

   Pluto i Charon se nám díky historickému průletu americké sondy ukázaly jako unikátní a netradiční světy. Přesto se pokusíme najít ve Sluneční soustavě tělesa, se kterými by se trpasličí planeta a její společník daly porovnat.

   Díky dusíkaté atmosféře se stopami těkavých látek se nabízí srovnat Pluto se Saturnovým měsícem Titanem, který je zahalen v podobné ovšem mnohem hustší atmosféře převážně z dusíku s trochou metanu (Titan vlevo, Pluto vpravo): 

Zdroj: Planetary.org

   Titan převyšuje průměrem Pluto víc než dvakrát a jeho hustá atmosféra umožňuje existenci kapalných uhlovodíkových jezer na povrchu. Na Plutu místo toho pod řídkým mlžným oparem pomalu tečou ledovce ze zmrzlého dusíku a oxidu uhelnatého. Obě tělesa jsou tedy jaksi na hraně mezi vnitřní geologickou aktivitou a sezónními proměnami klimatu během střídajících se ročních období. Zatímco uběhnou dva titanské roky (tedy Saturn se všemi svými měsíci včetně Titanu dvakrát oběhne kolem Slunce - což trvá 60 pozemských let), na Plutu se sotva přehoupne jaro do léta - plutonský rok totiž trvá skoro 250 našich let. 

   Jelikož je Titan blíže ke Slunci a má hustší atmosféru, je také průměrně o 50°C teplejší. Pluto pro změnu zažívá větší tepelné rozdíly během roku, jelikož jeho dráha je mnohem výstřednější. Ve vzdálenějších oblastech Plutovy orbity kolem Slunce jeho atmosféra pravděpodobně vymrzá a postupně celá nasněží na povrch, aby se poblíž perihelia sublimací opět uvolnila a vytvořila řídký plynný obal. Pluto se tedy chová tak trochu jako kometa!

   Ještě vhodnější je porovnat Pluto s Neptunovým měsícem Tritonem (Triton vlevo, Pluto vpravo):

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

   Triton je jen o trošku větší než Pluto. Obě tělesa se pohybují v podobné oblasti Sluneční soustavy. Triton sám byl pravděpodobně původně také členem Kuiperova pásu (jako Pluto) a Neptunem byl zachycen později. Toto zachycení vyvolalo procesy, které zcela přetvořily Tritonův povrch. Ten vypadá na pohled docela jinak, než povrch Plutův, byť v základu mají oba podobné chemické složení.    Triton má dokonce i podobnou řídkou atmosféru, jako Pluto. Jeden z hlavních rozdílů jsou však pozorované gejzíry na Tritonu, jež chrlí dusík do osmikilometrové výšky. Tím se Triton řadí do elitní čtyřky geologicky aktivních světů v naší Soustavě. Na Plutu jsme žádnou takto výraznou aktivitu nepozorovali - kromě ledovců, které v průběhu věků pomalu putují krajinou. 

   A jdeme na Charon! Pro něj je možná ještě těžší najít vhodné ekvivalenty. Sám o sobě je totiž jedinečnou ledovou koulí se zajímavou geologickou historií. Od pohledu mi Charon asi nejvíc ladí k největším dvěma Uranovým měsícům:

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI/Voyager 2

   Nahoře je Charon (průměr 1200 km) a Titania (skoro 1600 km) černobíle, dole pak Oberon (přes 1500 km) a Charon barevně. Titania má podobný systém útesů a kaňonů, ale její povrch vypadá obecně starší. Oberon zase vykazuje kolem některých kráterů vyvržený světlejší materiál (jak je vidět i na Charonu), ale zato má minimum ostatních geologických útvarů.

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI/Voyager 2

   Svými rozměry se Charon blíží spíš dvěma o něco menším Uranovým měsícům - Ariel a Umbriel (obě průměr těsně pod 1200 km). Ty se ale Charonu na první pohled moc nepodobají:

Credit: NASA/Voyager 2

   Pro ještě lepší představu o poměru vzájemných velikostí si na závěr srovnáme Pluto a Charon s naší dobrou Zemí. Vskutku trpasličí dvojplaneta, že?

K zabalení Pluta byste potřebovali alespoň dvě Austrálie : )

Charon v barvách

   Průzkum měsíců Pluta je takový bonus z průletu kolem této trpasličí planety. Největší z pěti plutových měsíců je Charon. Jako jediný z nich je zakulacený vlastní gravitací a vzhledem ke svým rozměrům tvoří s Plutem binární systém, tedy dvě tělesa obíhající kolem společného těžiště, spíše než klasický systém planeta-měsíc. Kolem dvojice Pluto-Charon pak ve větší vzdálenosti obíhají čtyři další měsíčky, ty už jsou ale jen velkými ledovými skálami na rozdíl od planetárního charakteru Charona.

   Následující dva snímky zachycují Charon v přirozených a ve zvýrazněných barvách:

Spektakulární pohled na Charon ve více méně přirozených barvách. Na první pohled zaujme tmavá polární čepička. Není ještě jasné, jestli jde o tmavou vrstvu mladšího materiálu usazenou na jinak světlém povrchu, nebo naopak o odhalený starý tmavý povrch pod světlou kůrou. Toto bude rozřešeno, jakmile sonda New Horizons odešle na Zemi naměřená topografická data.
Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Přiřazení barev vlnovým délkám, které lidské oko normálně nevidí, ukáže variabilitu povrchových materiálů. Pozoruhodná je i geologie měsíce: Vidíme útes táhnoucí se přes celou polokouli, který navíc jakoby odděluje hrubší povrch na severu a hladší na jihu. Na pravém okraji se pak do Charona zakusuje kaňon hluboký až 10 kilometrů.
Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

   A zde je rodinný portrét Pluta, Charona a měsíčků Nix a Hydra (fotky zbylých dvou měsíčků zatím nejsou na Zemi). Je zachováno měřítko vzájemných velikostí, nikoli ovšem vzdáleností:

Většina povrchu Pluta je evidentně mladší, než povrch Charona, i ten ale nepochybně prošel obdobím geologické aktivity, jelikož nikdy nepřeměněná tělesa bývají krátery zcela posetá. Na Charonu sice vidíme množství kráterů, ale stejně tak i hladký povrch a jiné geologické formace neimpaktního charakteru.

   Pohled na proměny Plutova systému během věků nám snad upřesní podrobnější snímky malých měsíčků. Tak malá tělesa totiž geologické transformaci většinou nepodléhají, a tak míra a podoba kráterování jejich povrchů značně vyjasní naše představy o poměrech v ledových oblastech Soustavy, kde kromě Pluta obíhají stovky a tisíce dalších (menších) objektů dohromady tvořící rozsáhlý Kuiperův pás.

   Nejlepší zatím dostupné snímky měsíčků toho ale v otázce množství a charakteru kráterů ještě moc neodhalují:

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Kontrastní Pluto

   Pluto nezadržitelně odkrývá svůj rozmanitý povrch prolétající sondě New Horizons. Minimálně tři odstínově výrazně odlišné oblasti ukazuje snímek ze vzdálenosti 8 miliónů kilometrů týden před největším přiblížením:

   Velmi tmavá oblast podél rovníku, přezdívaná 'velryba'; vpravo od ní jasně světlý povrch ve tvaru srdce; a celá horní polovina hrubší, středně tmavá s odleskem na pólu.
Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

   Přesnou podobu, strukturu ani složení Plutova povrchu zatím neznáme a jen málo těles ve Sluneční soustavě vykazuje tak výrazně kontrastní tvář. U Země tyto rozdíly jasnosti různých oblastí způsobují tmavé oceány, barevné kontinenty, světlý polární led a bílé mraky. Náš Měsíc má zase tmavá "moře" - ztuhlou lávou vyplněné hladké oblasti, oproti krátery posetým světlejším výšinám. Mars je při pohledu zdálky Plutu docela podobný, ovšem 'Rudá planeta' je barevná kvůli oblastem písečných dun, místy odhalenému skalnímu podloží a světlým polárním čepičkám. Měsíc Ganymed zase kontrastuje odhaleným ledem a tmavým regolitem z hornin. Ledový Iapetus má pro změnu celou jednu polokouli zaprášenou tmavým materiálem z měsíčku Phoebe. Barevnost Tritonu tvoří zřejmě různé ledy - z metanu, z dusíku a z vody. A povrch měsíce Titan sice není vidět přes atmosféru, ale také je vysoce kontrastní díky oblastem ledu, dunám a uhlovodíkovým jezerům. 

   Co tvoří odstínovou variabilitu Pluta, se snad brzy dozvíme. Níže je prozatím dostupná mapa povrchu:

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

   Aby toho nebylo málo, Pluto zdaleka není jediným světem, který se nám při průletu pozemského robůtka odhalí v celé své kráse! V tomto trpasličím systému totiž obíhá zcela nezanedbatelný Charon a další čtyři malé měsíčky:

Zdroj: UMSF

   A na závěr Pluto s Charonem pohledem kamery LORRI ze 7. července:

Zdroj: UMSF

Dříve dobrodruhové objevovali kontinenty, dnes roboti objevují celé světy

   Nenechte si ujít letošní neopakovatelné události v oblasti poznávání světa kolem nás. Ve skutečnosti hned TŘÍ světů!

   Naše krásná planeta je součástí úžasně stvořené soustavy, která šlape jako hodinový strojek. Zhruba čtyřicítka známých světů tančí kolem Slunce v gravitačním rytmu. Čtyřicet dostatečně velkých, aby je vlastní gravitace zakulatila a rozvrstvila jejich materiál od jádra až ke kůře nebo dokonce atmosféře. Čtyřicet unikátních geologických experimentů Matky Přírody. Většinu z nich už zblízka zkoumala alespoň jedna sonda, a tak můžeme žasnout nad jejich krásou a komplexitou. Z posledních několika málo těch, které jsou pro nás stále ještě jen světelnými body, pohybujícími se mezi hvězdami na obloze, budou hned tři letos zmapovány americkými sondami. Poprvé tak spatříme světy, které nikdo dosud neviděl. Zažijeme vkládání jedněch z posledních střípků do základní mozaiky poznání o naší Soustavě. A během našich životů už velmi pravděpodobně nic podobného neproběhne! Další světy jsou taaak daleko...

   Nejenže prozkoumáme nové světy, ale celou novou kategorii těles, o nichž víme pramálo - žádné takové jsme zblízka ještě neviděli. TRPASLIČÍ PLANETY!

   V Hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem je jediné skutečně kulaté těleso. Největší asteroid ve Sluneční soustavě vůbec - Ceres (po řecké bohyni, 2.p.: bez Cerery). Po svém objevu byla považována za planetu. Aby taky ne - má průměr skoro tisíc km a obsahuje třetinu hmotnosti celého Hlavního pásu (Main asteroid belt). Je druhou planetou objevenou astronomy díky dalekohledům, dvacet let po Uranu, padesát let před Neptunem. Dnes jí řadíme mezi trpasličí planety a je jediná svého druhu, která obíhá Slunci blíže než Neptun! Vskutku jedinečný svět. Její ledový povrch, složení, ale i vnitřní strukturu a historii detailně zmapuje družice DAWN, která 6.března vstoupí na její oběžnou dráhu. Jak bude vypadat tento svět? Bude poset krátery, nebo jeho povrch vyhladila aktivní geologie? Obzvlášť zvědaví jsou všichni na neobvykle světlou skvrnu na povrchu, kterou viděl už dříve Hubbleův teleskop. Je to velmi čerstvý kráter? Kryovulkán? Odhalené světlejší podloží? Mimozemská budova? :-)

Doporučuju sledovat toto vlákno, kde nadšenci, astroamatéři, ale i geologové a planetologové diskutují nad nejnovějšími snímky. Je to vzrušující jízda:
Unmanned Spaceflight - Dawn approaches Ceres

Další stránky, kde se vyskytují novinky a aktuality:
NASA - Dawn Spacecraft news
Planetary Society - blogs
Planetary Science Institute
Max Planck Institute

..

   Mezitím ve vzdálených končinách Soustavy rekordní rychlostí už deset let sviští sonda NEW HORIZONS. Odvážný vyslanec lidstva kolem svého cíle proletí 14.července. A bude mít hned dva za cenu jednoho! Objektem zájmu této ambiciózní mise je totiž další trpasličí planeta - Pluto. A není sám - boha podsvětí totiž doprovází převozník Charon a rodinka menších měsíčků. I Pluto byl nejdříve považován za planetu, dokud se nezjistilo, že tak, jako je Ceres největší představitelkou těles Hlavního pásu mezi Marsem a Jupiterem, je Pluto 'jen' největším zástupcem objektů Kuiperova pásu za Neptunem. Na rozdíl od osamocené Cerery má Pluto pět měsíců, ovšem situace je mnohem fantastičtější! Samotné Pluto má průměr kolem 2300 km a jeho největší měsíc Charon má 1200 km. To je jen poloviční poměr! Výsledkem je těžiště systému mimo hlavní těleso a oba objekty tak obíhají kolem pevného bodu v prostoru mezi nimi. Ostatní mnohem menší měsíčky pak rotují na vzdálenějších drahách kolem páru Pluto-Charon. Taková dvojplaneta nemá ve Sluneční soustavě obdoby! Nejvíce se tomu blíží Země s Měsícem, který je vůči Zemi čtvrtinový, ale obíhá těžiště uvnitř zemského pláště. Navíc stejně jako Luna nám ukazuje pouze přivrácenou stranu kvůli své vázané rotaci, chová se tak i Charon. Jenže vázanou rotaci má i samo Pluto! Během šesti a půl pozemského dne se Pluto otočí kolem své osy, stejně tak Charon. A za stejnou dobu oba jednou oběhnou kolem společného těžiště. Tančí tak kolem sebe s upřenými pohledy po eóny neměnných tváří a jejich odvrácené hemisféry nikdy neuzří svého bratra.

   Mohly slapové síly (tidal forces) dramaticky formovat povrch a interiér Pluta a Charona? Co všechno objeví New Horizons? Praskliny v kůře? Gravitačně vyzdvižené monstrózní hory? Gejzíry ze slapově hněteného pláště? Podpovrchový oceán vody? Či dokonce vulkány chrlící roztavenou horninu? Možná naopak odhalíme tělesa geologicky mrtvá. Nikoli však zcela mrtvá. I z pozorování na dálku totiž víme, že Pluto má atmosféru! A ne jen nějakou exosféru s pár molekulami jako mají třeba Merkur nebo náš Měsíc. Pluto má regulérní atmosféru s měřitelným tlakem, větrem, pravděpodobně mraky a obecně počasím. A díky charakteristikám jeho dráhy dokonce i sezónní změny!
Vskutku plnohodnotná planeta! Byť trpasličí :-)

..

Sledujte tyto úžasné sondy a jejich dech beroucí mise za tajemstvími nejpočetnější skupiny planet v naší Soustavě - Trpaslíků. Něco takového už nezažijeme!