Němý svědek zrodu Sluneční soustavy, prapůvodní planetka přežívající neměnná v chladu Kuiperova pásu po 4,5 miliardy let.. To je Ultima Thule a nové poznatky o ní z probíhající planetární konference:
Kolem UT nebyla detekována žádná atmosféra ani koma, nebyla pozorována žádná interakce se slunečním větrem ani zatím nebyly objeveny žádné satelity či prstence.
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.
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.
Originální snímek byl složen z devíti samostatných expozic kamerou LORRI pořízených chvilku před nejtěsnějším přiblížení sondy New Horizons k planetce Ultima Thule a jeho rozlišení je 33 metrů na pixel. Pro obarvení byl použit snímek s nižším rozlišením z kamery MVIC pořízený dříve z větší vzdálenosti.
Images credit: NASA / Johns Hopkins Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / National Optical Astronomy Observatory
Ačkoli to na první pohled vypadalo, že planetka Ultima Thule je tvořená dvěma víceméně sférickými laloky, pečlivější analýza snímků ukázala, že ve skutečnosti mají obě části poněkud plošší tvar - jako nafouknuté placky.
Objev tohoto nečekaného tvaru ve skutečnosti vzešel z fóra UnmannedSpaceflight.com, kde Ian Regan ukázal gif složený ze zvětšených a vystředěných snímků pořízených během přibližování k Ultima Thule. Na něm je i přes špatné rozlišení většiny snímků vidět, že laloky Ultimy Thule až tak sférické nejsou:
Gifu si na fóru všiml John Spencer z týmu New Horizons a ukázal ho kolegům, kteří měli v plánu snímky taky takto poskládat, jen se k tomu zatím nedostali. Nečekaný tvar vyvolal vášnivou debatu, nicméně další postupně přicházející snímky ho potvrzují. Mezi nimi jsou například fotky pořízené těsně po průletu, kdy se sonda New Horizons ohlédla zpět a nafotila tenký srpek Ultima Thule a její siluetu přecházející před vzdálenými hvězdami. Sekvenci snímků do jednoho obrázku složil Justin Cowart:
Images credit: NASA / Johns Hopkins Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / National Optical Astronomy Observatory
K těmto jedenácti pracím brzy začnou přibývat mnohé další. Například v březnu na letošním zasedání LPSC (#LPSC2019, #LPSC50) bude tým mise New Horizons prezentovat minimálně 37 studií, jejichž ochutnávky si můžete projít pod následujícími odkazy:
Internetem od včerejška koluje ostřejší obrázek Ultima Thule zveřejněný týmem mise New Horizons. Širokoúhlá kamera MVIC na palubě sondy pořídila ze vzdálenosti 6 700 km sedm minut před nejtěsnějším přiblížením k této binární planetce snímek s rozlišením 135 metrů na pixel. Phil Stooke trochu zvýraznil oblast poblíž terminátoru, aby lépe vynikly detaily a Ian Regan snímek koloroval pomocí dostupných dat s nižším rozlišením. Já jsem z těchto dvou verzí vytvořil následující gif, kde se prolíná černobílá verze Ultima Thule s verzí obarvenou:
Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Phil Stooke/Ian Regan
Během posledních šesti měsíců jsme ve Sluneční soustavě navštívili hned tři před tím neviděné světy.
Díky sondám Hayabusa2 a OSIRIS-REx si nyní můžeme v detailu prohlížet dva blízkozemní asteroidy Ryugu a Bennu, zatímco prostřednictvím sondy New Horizons jsme mohli zblízka pohlédnout na vzdálenou binární planetku 2014 MU69 (přezdívanou Ultima Thule).
Celkový součet nyní čítá 77 těles, které navštívila nějaká kosmická sonda s kamerou a pořídila jejich snímky alespoň s nějakým rozlišením (byť některé jsou jen rozmazané šmouhy). Jejich přehled spolu s objekty jejichž návštěvu očekáváme v následujících letech a s několika dalšími významnými světy, které však máme nasnímané jen pozemními teleskopy, ale zblízka je asi jen tak neuvidíme, najdete na stránce WonderousWorlds.Space
Co se týče plánů do budoucna: Další tři asteroidy (Didymos+Didymoon a 2001 CB21) by měly přibýt v roce 2022 díky misi DART a existuje naděje, že ve stejném období si sonda New Horizons najde nějaký další cíl v Kuiperově pásu. V rámci mise EM-1 by také měl letět cubesat NEA Scout k extrémně malému blízkozemnímu asteroidu 1991 VG, ale vzhledem několikerým odkladům možná bude potřeba vybrat jiný cíl. A zdá se, že čínská mise k asteroidům (Apophis + alespoň dva další) je odložená minimálně na rok 2024, takže její cíle budou součástí nadílky v druhé polovině dvacátých let spolu se světy, které uvidíme prostřednictvím sond Psyche, Lucy a DESTINY+.
Images credit: Ryugu: JAXA/University of Tokyo & collaborators | Bennu: NASA/Goddard/University of Arizona | Ultima Thule: NASA/JHUAPL/SwRI
Sonda New Horizons má průlet kolem klasického chladného objektu Kuiperova pásu přezdívaného Ultima Thule již za sebou. V následujících dvou letech se budou z palubního počítače sondy postupně stahovat získaná data. Mezi prvními z nich je tato sekvence snímků pořízená během sedmi hodin mezi 31. prosincem 2018 a 1. lednem 2019 zachycující přibližování k první zblízka prozkoumané binární planetce a zároveň dosud nejvzdálenějšímu navštívenému objektu.
Jedním z důvodů pozorování zákrytů je snaha v okolí Ultimy včas objevit případné měsíčky, prach či prstence, které by mohly sondu prolétající ve vysoké rychlosti ohrozit:
Americká New Horizons se velkou rychlostí blíží k jednomu z pravděpodobně nejméně pozměněných pozůstatků vzniku Sluneční soustavy. Sonda od minulého týdne operuje v tříose stabilizovaném módu, čímž započala přibližovací fáze a kolem planetky Ultima Thule (2014 MU69) hluboko v Kuiperově pásu sonda proletí 1. ledna 2019.
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 malých světů. Postupně se zdokonalující technika nám umožňuje vyhledávat a charakterizovat stále menší či vzdálenější tělesa, a tak planetky tvoří neustále se rozšiřující periferii poznání našeho planetárního systému.
'Oumuamua
Na začátek však přecijen nemůžeme nezmínit těleso, které do naší Soustavy nepatří. Během loňského podzimu totiž podnítil obrovskou vlnu zájmu první detekovaný asteroid přilétnuvší z mezihvězdného prostoru. Návštěvník nazvaný 'Oumuamua zaměstnal vědce snažící se pochopit jeho neobvyklé charakteristiky, zaujal veřejnost jedinečností svého zjevení a celá situace fascinovala geeky svou podobností s příběhem Setkání s Rámou. 'Oumuamua jen prolétl Sluneční soustavou a už dávno zase míří do mezihvězdné prázdnoty. Přesto dodnes vycházejí vědecké práce analyzující jeho parametry a snažící se vysvětlit jeho původ či vyvodit další souvislosti. Doposud jsem zaregistroval 45 vědeckých studií a nespočet populárních článků či naučných videí. A další jistě budou následovat...
(514107) 2015 BZ509
Mezihvězdný původ by se slavným nomádem však mohla sdílet i další tělesa, která se ovšem v naší Soustavě usídlila dlouhodobě. Tuto teorii potvrzují studie dynamického vývoje orbitálních parametrů asteroidu (514107) 2015 BZ509. Tato planetka již dříve zaujala svojí retrográdní drahou ve stabilní rezonanci s Jupiterem. Přičemž nové poznatky naznačují, že jediná možnost, jak se na takovou dráhu mohla dostat, je její gravitační zachycení naší Soustavou v dávných dobách. Studie:
Teorie vzniku Sluneční soustavy počítají s výraznou planetární migrací během vývoje Systému. Při přesunech celých planet muselo být mnoho asteroidů z vnitřních oblastí Soustavy vychýleno ze svých drah, a tak se některé kamenné asteroidy očekávají i mezi jinak ledovými planetkami vzdáleného Kuiperova pásu. Výsledky podrobné spektroskopie jedné podezřelé planetky v tomto regionu migrační model vývoje Sluneční soustavy podporují. Těleso katalogizované jako (120216) 2004 EW95 křižující dnes dráhu planety Neptun je ve skutečnosti uhlíkatým asteroidem kdysi vymrštěným z Hlavního pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem.
Za Kuiperovým pásem obíhají další, ještě extrémnější objekty. Mezi obzvláště vyčnívající patří nově objevená planetka označená 2015 BP519. Jedná se o možná až sedmi set kilometrovou trpasličí planetu, jejíž nejvzdálenější bod dráhy od Slunce leží přes 800 astronomických jednotek daleko, zatímco v nejbližším bodě se nepřiblíží ani k dráze nejvzdálenější planety Neptun. Navíc vysoký sklon její oběžné dráhy k rovině Sluneční soustavy přes 54° naznačuje něco nestandardního, a tak se v její souvislosti znovu mluví o vlivu dosud neobjevené Deváté planety.
V Kuiperově pásu má lidstvo jednoho robotického vyslance, který se zanedlouho probudí z hibernace, aby se začal připravovat na průlet kolem planetky (486958) 2014 MU69 přezdívané Ultima Thule. Ohledně tohoto malého, patrně binárního světa konečně vyšla první vědecká studie, která se zabývá co nejpřesnějším určením jeho oběžné dráhy kolem Slunce. To pomůže plánování samotného průletu, ale také počítání orbitálních parametrů dalších vzdálených planetek.
O výše zmíněnou studii se významně zasloužila data z astrometrické družice Gaia. Ta však kromě precizního proměřování hvězd zachytila také mnoho těles Sluneční soustavy. V rámci druhého balíčku dat uvolněných v dubnu letošního roku uveřejňují astronomové souhrn pozorování více než 14 000 planetek.
Gaia však není jedinou sondou, která loví asteroidy. Nedávno došlo také ke zveřejnění napozorovaných dat infračerveným vesmírným dalekohledem NEOWISE. Tato družice zachytila přes 29 000 asteroidů o nichž v archivu jistě čeká mnoho neobjevených informací.
Nezahálel ani tým využívající dalekohled CFHT na Havaji. Astronomové z projektu OSSOS (Outer Solar System Origin Survey) oznamují na základě několikaletého skenování oblohy objev a přesné změření orbity 838 nových planetek obíhajících Slunce až za dráhou Neptunu. Tím navyšují počet trans-neptunických objektů s dobře spočítanou oběžnou dráhou téměř o polovinu.
313 těchto planetek se nachází v některé ze stabilních orbitálních rezonancí s Neptunem. Z toho 132 těles patří mezi tzv. plutina, čili planetky, které stejně jako Pluto, oběhnou Slunce dvakrát za každé tři Neptunovy oběhy. Zároveň se našlo několik objektů s hlavní poloosou dráhy přes 130 AU, které i přesto do některé ze vzdálenějších rezonancí s Neptunem zapadají. Počet známých nerezonujících objektů se tímto datasetem dokonce zdvojnásobil. Konkrétně bylo v Kuiperově pásu nově objeveno 436 Neptunem nijak výrazně neovlivňovaných planetek.
Planetky jsou opravdu v kurzu, protože kromě několika zmíněných projektů, které je zkoumají na dálku, je na cestě nebo v aktivní službě několik sond, které se asteroidů takřka či přímo dotknou.
Ceres
O sondě New Horizons chystající se v Kuiperově pásu na setkání s dosud nejvzdálenějším tělesem již padla zmínka. Neslušelo by se však zapomínat na vytrvalého průzkumníka operujícího o něco blíže k domovu. V Hlavním pásu asteroidů totiž družice Dawn stále zkoumá a z všelikých úhlů mapuje trpasličí planetu Ceres. Tým vymýšlí, jak z pomalu dosluhující sondy dostat co nejvíce vědy, a tak se Dawn k planetě Ceres přiblíží více než kdykoli předtím a to až na pouhých 35 km! Můžeme se těšit na ještě přesnější měření z detektoru neutronů a gama záření (GRaND), který nám dokáže prozradit elementální složení povrchu až metr do hloubky, a také na dosud nejpodrobnější fotografie jediné trpasličí planety ve vnitřní Soustavě.
Ještě blíže k naší rodné planetě se ke svým cílům přibližují hned dvě sondy. Americká OSIRIS-REx bude ještě několik měsíců unášena zákony orbitální mechaniky, než zakotví nad blízkozemním balvanem jménem Bennu. Zato japonská Hayabusa2 už je ke svému cíli doslova na dohled. Její kamery již opakovaně zachytily asteroid Ryugu, který již velmi brzy budeme moci zařadit do kartotéky zmapovaných míst. Užijte si ten pocit, kdy se z nepatrného, sotva viditelného pohybujícího se bodu na obloze stává reálné místo se svou mimozemskou krajinou a unikátní geologií.
Hayabusa2 už je od Ryugu jen pár desítek tisíc kilometrů. Začátkem června se dostane na 2 500 km, čímž započne závěrečná přibližovací fáze. Na začátku července už bude vzájemná vzdálenost pouhých 20 km. V následujících měsících pak bude probíhat mapování, sestup až na 1 km, gravitační měření, následně několik kontaktů s povrchem a odběry vzorků, mezi tím dojde také k vysazení několika malých landerů a během příštího roku přijde dokonce bombardování asteroidu impaktorem.
Asteroidy byly běžně v odborné i populární literatuře nazývány planety až do padesátých let dvacátého století. A to jich tehdy byly známy už tisíce. Konsenzus se tehdy začal měnit ne protože jich bylo hodně, ani proto, že všechny sdílejí podobnou oběžnou dráhu, ale protože se zdokonalovala pozorovací technika a začalo se ukazovat, že geofyzikální vlastnosti asteroidů se od planet skutečně liší. Zlomovým bodem byla publikace Gerárda Kuipera v roce 1953. Navíc třeba i Galileem objevené měsíce Jupiteru byly také nazývány planety - „Medici planets“ (Medicejské planety, protože Medicejové byli patrony a finančními podporovateli Galilea). Měsícům se dodnes občas říká satelitní nebo sekundární planety. Výraz pro planety pochází ze slova planetés, což znamená poutníci - poutníci mezi hvězdami. Asteroid zase znamená „star-like“ vypadající jako hvězda, protože i tehdy-nejlepší dalekohledy ukazovaly nově objevované planety jen jako světelné body, zatímco dříve známé běžné planety byly jednoznačně kotoučky s měřitelným průměrem. A navíc dodnes objevovaná malá tělesa Sluneční soustavy se nazývají „Minor Planets“ tedy malé planety. I když v češtině se používá spíš pěkný výraz planetky. Ta hlavní kontroverze se týká toho, že vymyšlená definice planety byla rozhodnuta hlasováním, což je zcela nevědecký postup, který přidělil Mezinárodní astronomické unii autoritu, která jí nenáleží a náležet by neměla. Na základě umělých autorit se uznávaly pravdy do vědecko-technické revoluce a věda právě nastolila postup na základě pozorování, ověřování a kritického prověřování. Považuji za nebezpečné stavět instituci jako IAU do role autority ve vědeckých otázkách. IAU ať se drží pojmenovávání těles a popularizační a organizační činnosti. Jestliže začneme o vědeckých definicích hlasovat, přijdeme o vědu jako takovou.
Na konferenci AGU 2017 byly dnes (mimo jiné) prezentovány výsledky pozorovací kampaně tří hvězdných zákrytů planetkou 2014 MU69, k níž míří sonda New Horizons.
Při prvním zákrytu 3. června stín planetky zcela minul rozmístěnou síť dalekohledů.
Při druhém zákrytu 10. července observatoř SOFIA zachytila jediný krátký pokles jasnosti, který by odpovídal zhruba kilometrovému tělesu, ovšem asi 80 km od místa, kde se planetka podle efemeridy měla nacházet.
Při třetím zákrytu 17. července se pak konečně podařilo zachytit stín samotné planetky, která je buď velmi nepravidelná nebo spíše binární s rozměrem okolo 30 km. I v tomto případě však byl stín posunut mimo předpokládanou pozici.
Kombinací získaných dat došli vědci k závěru, že onen drobný kilometrový stín zachycený 10.7. je ve skutečnosti další menší těleso, se kterým hlavní (patrně binární) složka obíhá kolem společného těžiště. Vypadá to tedy, že jedním průletem opět nahlédneme hned na několik těles!
Credit: American Geophysical Union / NASA / JHUAPL / SwRI / New Horizons / J. T. Kean
Od pondělí 11. prosince do pátku 15. prosince se v New Orleans koná podzimní meeting Americké Geofyzikální Unie. Nemalé zastoupení budou mít i prezentace poznatků z planetárních věd. Hned v pondělí se dozvíme například o výsledcích pozorování sondy New Horizons v Kuiperově pásu a také o jejím dalším cíli: planetce 2014 MU69.
Na planetárním kongresu se dnes mluvilo například o misi Lucy, která se chystá prozkoumat Jupiterovy trojany, nebo třeba o trans-neptunických objektech a výsledcích přehlídek OSSOS (Outer Solar System Origin Survey) a TNOs are Cool.
James T. Kean nás však ve svých skečích zavede tentokrát na planety Mars a Pluto, které v některých aspektech předvádí podobnou gologii.
Mike Sori—water ice in select places on Mars is expected to flow between microns and meters per year. Might be detectable #EPSC2017pic.twitter.com/uLHJOm4Zgl
Cathy Olkin—Nitrogen ice glaciers drag H2O ice blocks into Sputnk Planitia where they get stuck/float in convective downwellings #EPSC2017pic.twitter.com/c9bMSR819e
Jeff Moore—Pluto's bladed terrain is the top of massive methane deposit—sublimating away due to a recent increase in atm pressure #EPSC2017pic.twitter.com/7CEkMVTugG
Leslie Young—Pluto's pitted uplands may form from long-term volatile transport (*many* Pluto years). Still uncertain exactly how. #EPSC2017pic.twitter.com/rr7u6V9NzG
Těším se na zveřejnění výsledků proměřování trpasličí planety Haumea pomocí hvězdných zákrytů. Prozatím víme jen že okultace neodhalily kolem Haumey žádnou globální atmosféru, ale zato můžeme očekávat 'pozoruhodné vlastnosti' povrchu, až bude zveřejněn získaný 3D model planetky.
Úžasné výsledky prý také poskytla družice Juno zkoumající Jupiter. I nad jejími daty však prozatím visí informační embargo.
I did a lot of great sketches of new Juno science, but unfortunately they don't want it tweeted yet. So here's a teaser! #EPSC2017pic.twitter.com/J8R3CRDjMz
Sonda New Horizons letící vstříc vzdálené planetce 2014 MU69se probudila z módu hibernace. V následujících měsících řídící tým zkontroluje všechny její přístroje a provede korekce dráhy, aby sonda proletěla od planetky ve vzdálenosti pouhých 3 500 km. Cestou k ní bude navíc New Horizons zkoumat prostředí Kuiperova pásu a několik objektů z větší dálky. Na blízké setkání s MU69 se můžeme těšit na Nový rok 2019.
Pro případ nečekaných událostí je připravena i náhradní trajektorie, která sondu povede 10 000 km od planetky. I to je pořád blíže, než jak sonda proletěla kolem Pluta.
Alan Stern briefing OPAG on updated New Horizons plans for flyby of 2014 MU69 (announced earlier today), including instrument capabilities. pic.twitter.com/vVuiGKBbKZ
Fascinovaní vědci před dvěma léty okamžitě začali neformálně pojmenovávat pozoruhodné útvary, které sonda New Horizons odhalila na Plutu. Teprve nyní Mezinárodní astronomická unie (IAU = International Astronomical Union) schválila prvních čtrnáct názvů oficiálně.
Sklon rotačních os. Čím větší, tím extrėmnější střídání ročních období planeta zažívá. Je-li větší než 90˚, planeta jakoby rotuje pozpátku.
Trojrozměrný pohled na Soustavu. Oběžné dráhy kamenných planet jsou ty malinké modré kroužky kolem středu. Obklopuje je pás asteroidů. Následují modré kružnice - dráhy plynných planet, obklopené Kuiperovým pásem a trpasličími planetami. Ta žlutá skoro-přímka je trasa sondy New Horizons, která letí na setkání s Plutem, jehož dráha je ona bílá elipsa trochu šikmo od ostatních.
Takovýmto úžasným způsobem Jupiter udržuje dráhy asteroidů. Růžové skupině se říká Hildy a zeleným Trojani.
Pokud byste chtěli vědět, jaká je aktuální vzájemná poloha planet, stačí navštívit ThePlanetsToday.com.
