Planeta Saturn má podobně skloněnou rotační osu jako Země, a tak stejně jako my zažívá střídání čtyř ročních období. Saturnův rok však trvá 29 let pozemských, takže monitorování sezónních změn v Saturnově atmosféře je vskutku dlouhodobý projekt. Hubbleův kosmický dalekohled se proto na Saturn pravidelně dívá rok co rok. Díky němu tak i po ukončení mise sondy Cassini můžeme v obstojném rozlišení sledovat proměny Saturnovy atmosféry s tím, jak se léto na jeho severní polokouli začíná chýlit ke konci...
Jupiter jsem naposledy zmiňoval v dubnu, poté co družice Juno podnikla svůj devatenáctý nízký průlet nad jeho atmosférou. Od té doby se Juno podívala téměř na dosah Jupiterových mraků při třech dalších průletech nejnižším bodem její dráhy (perijovum). Mezitím se v rámci pravidelného monitorování vnějších planet na Jupiter podíval také Hubbleův kosmický dalekohled.
Aurora na Saturnu vzniká podobně jako na Zemi - nabité částice slunečního větru jsou usměrňovány magnetickým polem planety do oblastí kolem pólů, kde excitují a rozzáří atomy či molekuly v horních vrstvách její atmosféry. Na Zemi takto září hlavně kyslík a dusík, ty ale na Saturnu nenajdeme. V jeho atmosféře září vodík, který při rekombinaci emituje ultrafialové světlo. Konkrétně v případě následujícího snímku z Hubbleova teleskopu vidíme kolem severního pólu Saturnu záři molekulárního vodíku o vlnové délce 148 nm.
Snímek je složeninou expozic z počátku roku 2018 ve viditelném světle (s R-G-B filtry) a expozice z roku 2017 v ultrafialovém světle (s filtrem pro 148 nm).
Image credit: ESA / NASA / Hubble / A. Simon (GSFC) / OPAL / J. DePasquale (STScI) / L. Lamy (Obs. de Paris)
Institut vesmírného teleskopu (STScI) přidělil týmu astronomů v čele s Alexem Parkerem (SwRI) 206 oběhů Hubbleova kosmického dalekohledu kolem Země. Hubble během tohoto vyměřeného času bude pozorovat 221 objektů Kuiperova pásu se zaměřením na binární planetky, přičemž bude porovnávat charakteristiky jejich složek, což pomůže objasnit, které konkrétní procesy probíhaly při formování těles Sluneční soustavy. Pozorovací program se jmenuje Solar System Origins Legacy Survey (SSOLS) a jeho 206 vyhrazených oběhů je nejvíce, kolik kdy projekty zaměřené na studium Sluneční soustavy na Hubblu dostaly. SSOLS navazuje na přehlídky vzdálených světů pozemními teleskopy: Canada-France Ecliptic Plane Survey (CFEPS) a Outer Solar System Origins Survey (OSSOS), který objevil 800 nových trans-neptuniánů.
Image credit: Southwest Research Institute / Alex H. Parker
Nestává se příliš často, aby nějaký již déle známý a pojmenovaný asteroid náhle projevil kometární aktivitu. I proto jsem o čtyřkilometrovém asteroidu (6478) Gault, kterému nedávno narostl ohon, už dvakrát psal (Asteroid s ohonem a Analýza aktivity asteroidu Gault). Původní hypotéza hovořila o kolizi s jiným objektem, ale později se ukázalo, že Gault v rozmezí tří měsíců vyvinul ohony dva, což jednorázovou srážku prakticky vylučuje. V únoru se na asteroid zaměřil Hubbleův kosmický dalekohled, jenž jeho dva prachové ocasy zachytil v celé jejich kráse.
Astronomové analyzovali vlastnosti uvolňovaného prachu (Dust Properties of Multi-Tailed Active Asteroid (6478) Gault) a došli k závěru, že nejpravděpodobnější příčinou této aktivity je zrychlení rotace asteroidu Gault prostřednictvím YORP efektu do takové míry, že z něj začal materiál odletovat do prostoru (The Sporadic Activity of (6478) Gault: A YORP-driven event?). Fotometrická analýza naznačuje, že rotační perioda Gaultu je skutečně jen okolo dvou hodin, což je rychlost, při které se malé planetky začínají rozpadat. Zdá se tedy, že asteroid Gault sám sebe trhá na cucky.
Asi jediný případ náhlé aktivity dlouho známého asteroidu je z roku 2010, kdy více než stokilometrová planetka (596) Scheila vyprodukovala oblak prachu. V jejím případě byla s největší pravděpodobností příčinou srážka s jiným objektem. Jedním z nejznámějších aktivních asteroidů je pak šestikilometrová planetka (3200) Phaethon, mateřské těleso meteorického roje Geminid. Phaethon je však speciální případ, jelikož se přibližuje ke Slunci více než jakýkoli jiný pojmenovaný asteroid, a tak jeho uvolňování materiálu není tolik překvapivé. Pro další informace o aktivních asteroidech (někdy nazývaných „komety Hlavního pásu“) nahlédněte do těchto publikací:
Rychlost otáčení malých těles Sluneční soustavy se v průběhu věků mění. Ovlivňovat ji mohou různé vlivy: např. posouvání materiálu na povrchu či jeho uvolňování do prostoru (sesuvy půdy, převalování balvanů či uvolňování těkavých látek), případně srážky s jinými tělesy a zejména nerovnoměrné znovuvyzařování absorbovaného slunečního záření - tzv. YORP efekt. Pochopení fungování YORP efektu má mimo jiné v popisu práce sonda OSIRIS-REx u asteroidu Bennu. Proto ještě před jejím příletem k tomuto blízkozemnímu asteroidu astronomové přesně měřili jeho 4,3 hodinovou rotační periodu pozemními observatořemi i pomocí Hubbleova kosmického teleskopu. Z pozorování vyplývá, že rotace asteroidu Bennu se zrychluje zhruba o dvě a půl milióntiny stupně denně, což by dávalo zkrácení doby jedné otočky o jednu sekundu každé století.
Zhruba třicetikilometrový měsíček objevili v roce 2013 astronomové při procházení archivních snímků Neptunu pořízených Hubbleovým kosmickým teleskopem. Měsíček dosud označovaný S/2004 N 1 dostal jméno Hippocamp (mýtický mořský kůň).
Hippocamp je nejmenší z dosud známých vnitřních měsíčků Neptunu. Na rozdíl od ostatních však neobíhá poblíž Neptunových prstenců, ale jeho oběžná dráha leží jen 12 000 km uvnitř dráhy vzdálenějšího měsíce Proteus. To vede planetology ke spekulacím, že Hippocamp by mohl být Proteovým fragmentem.
Hubbleův kosmický dalekohled se podíval, jak se daří dvěma planetám na kraji Soustavy.
Dění v Uranově atmosféře (vlevo) v důsledku sezónních změn od dob Voyageru 2 prokázalo, že Uran není jen nudnou planetou. Momentálně severní pól Uranu halí bílý pokryv mraků a celá severní polokoule se více a více natáčí ke Slunci, jak se pomalu blíží slunovrat v roce 2028.
Neptun (vpravo) momentálně zažívá léto na své jižní polokouli. Jeho sezóny však nejsou tak extrémní jako na Uranu, pouze trvají dvakrát tak dlouho. V atmosféře Neptunu se v průběhu let objevují a postupně zase mizí tmavé modré skvrny. Ta současná, doprovázená bílými mraky, se na severní polokouli Neptunu začala vyvíjet v roce 2016.
Images credit: NASA, ESA, A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), and M.H. Wong and A. Hsu (University of California, Berkeley)
Ledoví obři Uran a Neptun jsou z hlediska průzkumu docela opomíjené planety. Samozřejmě tomu nahrává jejich velká vzdálenost, ale v případě Uranu tomu napomohly i snímky z Voyageru 2 - jediné sondy, která ledové obry navštívila. Na nich totiž Uran nevykazoval žádné útvary v atmosféře a vypadal jen jako chabá modrozelená koule. Dlouho proto byl považován za nejnudnější planetu Sluneční soustavy. Zde si na snímcích z pěti různých observatoří ukážeme, že tomu tak vůbec není.
Na následujícím snímku od Voyageru 2 jsou dobře vidět prstence Uranu, které zrovna byly zpříma nasvícené Sluncem. Jak se s oblibou říká - Uran na své dráze jakoby válí sudy - jeho rotační osa leží téměř v rovině jeho oběžné dráhy, což přináší extrémní sezónní změny. V době průletu sondy Voyager 2 v roce 1986 byl Uran v období slunovratu a jeho jižní pól tak byl zrovna natočen směrem ke Slunci, zatímco sever zažíval dlouhou polární noc. Na snímku je identifikováno i několik malých vnitřních měsíčků planety:
Posuneme se o jedenáct let dopředu do roku 1997. Voyager 2 byl tou dobou už dávno za říší planet, když po průletu kolem Neptunu a jeho měsíce Tritonu mířil zcela mimo rovinu Sluneční soustavy směrem do mezihvězdného prostoru. Jediným instrumentem schopným rozumně rozlišit detaily na Uranu tak byl Hubbleův kosmický teleskop na oběžné dráze Země. Za prvé se změnila perspektiva, jelikož se Uran posunul na své dráze a léto na jeho jižní polokouli se přehouplo do druhé poloviny. Navíc Hubble na rozdíl od Voyageru má detektory schopné zachytit infračervené světlo. Tato vlnová délka nám ukázala, že atmosféra Uranu vůbec není tak jednolitá, ale je rozdělená na jednotlivé pásy a vyskytují se v ní mraky i bouře. Kolem Uranu je opět vidět i několik jeho měsíců a také prstence, které nejvíc prozrazují změnu úhlu, pod kterým Uran pozorujeme:
Jak se postupně s rozestupem pěti roků mění perspektiva, můžeme porovnat na dalších dvou snímcích z Hubbleova kosmického teleskopu z let 1998 respektive 2003. Na druhém snímku již prstence z našeho pohledu neobepínají celou planetu, jelikož Uran se pomalu blíží ke své rovnodennosti. To přináší sluneční svit dále do jeho severních oblastí, kde se po polární noci probouzejí jasně viditelné bouře. Na těchto snímcích pořízených opět v blízkých infračervených vlnových délkách jsou také již lépe rozeznatelné oddělené atmosférické pásy:
NASA / ESA / STScI / HST
Při pozorováních v letech 2003 a 2005 navíc Hubbleův kosmický teleskop zachytil dva do té doby neznámé prstence. Ty obkružují Uran až za systémem jeho vnitřních malých měsíčků. Vnořený v novém vnějším prstenci byl navíc objeven měsíček později pojmenovaný po královně Mab, který je pravděpodobně zdrojem prachu, z nějž je vnější prstenec utvořen:
Zatím jsme si ukázali snímky z kosmické sondy a z kosmického teleskopu. V novém tisíciletí však vstoupily do hry i obří pozemní dalekohledy schopné rozlišit na Uranu detaily srovnatelné s tím, co dokáže Hubble z vesmíru. Následující snímky Uranu pořídil 11. a 12. července 2004 z vrcholku havajské hory Mauna Kea Keckův dalekohled s desetimetrovým primárním zrcadlem:
Lawrence Sromovsky / University of Wisconsin-Madison / W.W. Keck Observatory
V roce 2007 nastala na Uranu rovnodennost a prstence tedy z našeho úhlu pohledu téměř zmizely. Tento přechod ročních období zaznamenaly osmimetrové dalekohledy VLT Evropské jižní observatoře umístěné na hoře Cerro Paranal v Chile. Na snímku jsou spolu s Uranem zachyceny i čtyři z pěti jeho velkých měsíců, chybí pouze Oberon. V předchozích letech byly bouře pozorovány spíše na severní polokouli Uranu, zde je ale jedna bouře vidět na polokouli jižní, kde bude postupně ubývat slunečního svitu, aby se ve dvacátých letech ponořila do dlouhé polární noci:
ESO / VLT
Na Uranu se vyskytují také polární záře. I když slovo „polární“ je v tomto případě poněkud zavádějící. Uranovo magnetické pole je totiž značně vychýlené a magnetická osa ani neprochází středem planety. Proto se polární záře na Uranu mohou objevit v prakticky libovolných planetopisných šířkách. Následující obrázky jsou kombinací vždy tří různých snímků - fotky Uranu samotného jsou od sondy Voyager 2 z roku 1986 ve viditelném světle, snímky polárních září (ony světlé flíčky) pořídil v roce 2011 Hubbleův kosmický teleskop ve světle viditelném a ultrafialovém a prstence byly zachyceny pozemními dalekohledy observatoře Gemini taktéž v roce 2011 v infračervených vlnových délkách:
NASA / ESA / L. Lamy (Observatory of Paris, CNRS, CNES)
Možnosti pozemní astronomie v poslední dekádě obrovským způsobem rozšířila technologie adaptivní optiky, která dokáže jemnými pohyby dalekohledu vynulovat rozmazávající efekt způsobený chvěním zemské atmosféry. Dalekohled Keck II za pomoci adaptivní optiky pořídil 25. a 26. července 2012 sekvence 117 respektive 118 snímků Uranu v infračerveném světle. Jejich kompozice jsou dosud nejlepšími snímky Uranu pořízenými ze Země. Detaily v nich viditelné jsou naprosto bezprecedentní - ostře ohraničené atmosférické pásy, vlnění podél rovníku, různé bouře a také vůbec první pohledy na Uranův severní pól, který byl donedávna ponořen ve tmě. Slunovrat na Uranu proběhne v roce 2028. Jak se k tomuto roku blížíme, vidíme sedmou planetu Sluneční soustavy z perspektivy, ze které jsme ji v takovýchto detailech ještě nikdy neviděli:
NASA / ESA / L. A. Sromovsky / P. M. Fry / H. B. Hammel / I. de Pater / K. A. Rages
Oba modré obry (Uran i Neptun) monitoruje průběžně každý rok Hubbleův kosmický teleskop. Nejčerstvější snímky Uranu z roku 2017 a 2018 v blízké infračervené až viditelné oblasti spektra ukazují, že jeho severní pól halí neprůhledná bílá čepička mraků. Je fascinující pozorovat, jak se s postupujícím létem na Uranově severní polokouli tamní počasí dramaticky mění:
NASA / ESA / Judy Schmidt / A. Simon / M.H. Wong / A. Hsu
Voyagerem jsme začali a Voyagerem také skončíme. Kromě zraku ale tentokrát zapojíme i další smysl a poslechneme si data naměřená magnetometrem a plasmovými a částicovými detektory na palubě Voyageru 2 převedená do frekvencí zachytitelných našima ušima. Slyšte, jak zní Uranova magnetosféra či jeho prstence:
Družice Juno se 7. února 2018 pojedenácté prosmýkla nad oblaky největší planety Sluneční soustavy. Ačkoli deklarovaná minimální životnost „oka sondy“ byla (zejména kvůli vysoké radiaci) jen osm blízkých průletů, kamera JunoCam stále dobře funguje a my se tak můžeme pokochat dalšími nevšedními pohledy na Jupiterovu pestrou atmosféru.
První varianta obrázku se nejvíce blíží přirozeným barvám, druhá varianta má zvýrazněnou saturaci a třetí verze se zaměřuje na zobrazení detailů onoho nejsvětlejšího mraku v oblasti.
Následuje jeden širší pohled na Jupiter. Výše zobrazená oblast se nachází v horní části snímku.
Další veřejností zpracované snímky z jedenáctého perijova můžete prohlížet v oficiální galerii JunoCam.
Také byly uvolněny zajímavé snímky Jupiteru, které koncem roku 2016 pořídil Hubbleův kosmický teleskop. Jednalo se o souběžná pozorování s tehdy již u Jupiteru operující družicí Juno pořízená v blízké ultrafialové oblasti zachycující mimo jiné i největší z měsíců Jupitera (a celé Sluneční soustavy): Ganymed.
Hubbleův kosmický dalekohled se 2.1.2018 naposledy podíval na první identifikovaný mezihvězdný objekt 1I/'Oumuamua. Asteroid, který během svého krátkého pobytu ve Sluneční soustavě inicioval vznik alespoň 33 vědeckých prací a bezpočtu populárních článků (viz. odkazy níže), se s námi při magnitudě +27,5 definitivně loučí. Obrázek zpracoval Daniel Bamberger.
Ostatní dostupné snímky mezihvězdného nomáda z pozemních dalekohledů a z jednoho předchozího snímání Hubblem shrnuje následující obrázek.
