Témata

1991VG 1994AW1 1I('Oumuamua) 1P(Halley) 2001CB21 2001FO32 2001SN263 2001WR1 2002GZ32 2003SD220 2004EW95 2006OV89 2011AG5 2013FY27 2015BP519 2017OF69 2017YE5 2018AG37 2018LA 2018VG18 2019AQ3 2019MO 2019OK 2023CX1 29P(SchwassmannWachmann1) 2I(Borisov) 41P(TuttleGiacobiniKresák) 46P(Wirtanen) 67P(ČurjumovGerasimenko) 96P(Machholz) Actaea Agamemnon AGU2017 Akatsuki Albireo Aldebaran Algol Amphitrite Annefrank Antares Apophis Arawn Arecibo Ariel Arrokoth asteroidy Atlas aurora Bamberga Bennu Beresheet Betelgeuse Bienor blesky C2010U3(Boattini) C2013US10(Catalina) C2014W10(PanSTARRS) C2017K2(PanSTARRS) C2018V1(MachholzFujikawaIwamoto) C2018Y1(Iwamoto) CAESAR Cassini Ceres CME Dactyl Daphnis DART Dawn Deimos DES DESTINY+ Didymos Dione Donaldjohanson Dragonfly družice Dysnomia Echeclus ElstPizzaro ELT ELVES Enceladus Epimetheus EPSC2017 EPSCDPS2019 Eris Eros erupce Europa Eurybates exoplanety Florence Gaia galaxie Galileo Ganymed Gaspra Gault Gonggong Haumea Hayabusa2 Hebe Hektor Hera Hi'iaka Hippocamp Hubble Huya hvězdokupy hvězdy Hydra Hygiea Hyperion Chandrayaan2 Chang'e4 Chariklo Charon Cheops Chiron Iapetus IAU Ida Ilmarë InSight Io Iridium Iris ISRO ISS Itokawa Julia Juno Jupiter Kaʻepaokaʻāwela Kamoʻoalewa KBOs kentauři Kepler Kerberos komety Leleākūhonua Leucus lidé LMC LPSC2018 LPSC2019 LPSC2021 LRO LSST Lucy Lutetia M1 M22 M42 Makemake ManwëThorondor Mars Mathilde MBAs Merkur Měsíc MESSENGER meteority meteory Mimas Mira mlhoviny MoshupSquannit Namaka NEOs NEOWISE Neptun NewHorizons Nix Oberon obloha okultace Opportunity Orcus Orus OSIRISREx OSSOS Pallas Pan PanSTARRS PatroclusMenoetius PDC2019 Phaethon Phobos Phoebe Planeta9 Plejády plutina Pluto Polymele prach Prometheus prstence Psyche Quaoar rakety Regulus Rhea Rosetta rovnodennost Ryugu Salacia Saturn SDO SDOs Sedna sednoidy Sirius Skamandrios skřítkové skvrny Slunce slunovrat SOFIA SOHO sopky Soustava SSOLS STEVE Styx Subaru Swift Šteins Tethys Titan Titania TNOs Toutatis Triton trojané TyphonEchidna Umbriel úplněk Uran Vanth Varda Varuna Venuše Vesta VLT Vulkán Země Zubenelgenubi
Zobrazují se příspěvky se štítkemPlaneta9. Zobrazit všechny příspěvky
Zobrazují se příspěvky se štítkemPlaneta9. Zobrazit všechny příspěvky

sobota 2. března 2019

Hypotéza o Deváté planetě

K. Batygin a spol. vydali publikaci shrnující poznatky poukazující na existenci vzdálené masivní planety ve Sluneční soustavě:


Prvním vodítkem k Deváté planetě jsou takzvané Oddělené objekty (Detached KBOs) jako Sedna, VP113, TG387 a další, které se nikdy nepřibližují ke Slunci natolik, aby je i nejvzdálenější známá planeta (Neptun) mohla ovlivnit, ale přesto mají značně protažené a dlouhodobě stabilní oběžné dráhy:

Výrazným ukazatelem k Planetě 9 je pozorované shlukování orbitálních parametrů Oddělených objektů (fialově) a dalších obzvláště vzdálených planetek (zeleně a šedě). Orbity většiny z nich směřují víceméně stejným směrem a leží zhruba ve stejné rovině, jakoby je gravitace velké vzdálené planety dlouhodobě udržovala:

Masivní Devátá planeta by také vysvětlovala, proč mají některé vzdálené objekty jako třeba 2015 BP519 hodně skloněné dráhy (oranžově a fialově) a také odkud se berou takzvaní retrográdní kentauři (modře), kteří se dostávají i do oblastí čtyř známých plynných planet. ale pohybují se v opačném směru:

Rozmezí možných parametrů Deváté planety na základě současných poznatcích o struktuře vnější Sluneční soustavy:
střední poloosa (v násobcích vzdálenosti Země-Slunce): a9 ∼ 400 − 800 AU
hmotnost (v hmotnostech Země): m9 ≈ 5 − 10 M⊕
sklon dráhy (ve stupních): i9 ∼ 15° − 25°
excentricita dráhy: e9 ∼ 0.2 − 0.5

pátek 1. března 2019

Caju & Goblin

...aneb dvě extrémní planetky, jejichž objev byl oznámen v loňském roce:

  2015 BP519 přezdívaná Caju
Přibližně 500 kilometrová planetka objevená v rámci projektu Dark Energy Survey obíhá Slunce po značně protáhlé dráze za Neptunem. Ze všech dosud známých extrémních trans-neptunických objektů (ETNOs) má Caju nejvíce skloněnou dráhu (i=54°). Takový sklon spolu s dalšími orbitálními parametry dělá z Caju vyčnívajícího jedince mezi ostatními ETNOs. Zůstává však otázkou, jak Caju zapadá do hypotézy o Deváté planetě. Na první pohled se sice zdá, že Caju patří do populace vysoce skloněných objektů předpovězených v rámci teorie o Planetě 9, nicméně simulace vývoje vnější Sluneční soustavy naznačují, že dynamický původ Caju s ní ani s ostatními ETNOs souviset nemusí.



     


  2015 TG387 přezdívaná The Goblin
Zhruba 300 kilometrová planetka objevená Davidem Tholenem, Scottem Sheppardem a Chadem Trujillo na observatoři Mauna Kea je teprve třetím objeveným sednoidem. Stejně jako planetky Sedna a 2012 VP113 (přezdívaná Biden) má The Goblin nejbližší bod své dráhy ku Slunci (perihel) dostatečně daleko (q=65 AU) mimo jakýkoli gravitační vliv planety Neptun, zatímco nejvzdálenější bod (afel) má až nepřirozeně daleko (Q=1955 AU), jakoby ho něco dosud neviděného vytáhlo svou gravitací. Právě Sedna byla prvním náznakem možné existence Deváté planety a The Goblin tak tuto myšlenku dále podporuje.



     

středa 27. února 2019

Scott Sheppard o hledání Deváté planety

Scott Sheppard pomocí velkých světových dalekohledů systematicky prohledává oblohu a pátrá po vzdálených malých světech a po velké neznámé planetě, která ovlivňuje jejich dráhy. Mezi jeho objevy z poslední doby patří například nové velké plutino nebo dva trpasličí světy pozorované v dosud největších vzdálenostech: 2018 VG18 ('Farout') nacházející se 120× dále od Slunce než Země a nejnovější přírůstek 'FarFarOut' ještě zhruba o 20 astronomických jednotek dál. Jeho objev Scott učinil teprve před pár dny a oznámil ho na své přednášce o třetí zóně Sluneční soustavy a o tom, jak její struktura poukazuje na přítomnost vzdálené masivní planety:

Konstantin Batygin o hledání Deváté planety

O dosud neobjevené velké planetě někde za Neptunem čas od času uvažovali různí astronomové. Před třemi roky však situaci pořádně rozvířili Konstantin Batygin a Mike Brown z Caltechu, když předložili ucelený a přesvědčivý popis, jak gravitační působení hypotetické planety formuje do pozorované podoby oběžné dráhy vzdálených planetek za Neptunem.


Oblast oblohy, kde by se masivní planeta mohla nacházet, se postupně zužuje. Aktuální situaci nedávno Konstantin Batygin rozebíral na Griffithově observatoři a v pořadu Event Horizon:

 

Po planetě pátrá několik astronomických observatoří. Pomocí projektu Backyard Worlds: Planet 9 ale můžete novou planetu objevit třeba právě Vy!

čtvrtek 29. března 2018

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)



  • 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


pátek 30. června 2017

Přelud nebo Planeta?


   Když začátkem roku 2016 Konstantin Batygin a Mike Brown zveřejnili své přesvedčení o existenci dosud neznámé obří planety obíhající daleko za zmapovanými oblastmi Sluneční soustavy, připravili tím široké pole pro teoretické práce dalších vědců, analýzy orbitálních parametrů vzdálených planetek a hledání vzorců v chování těles obíhajících dokonce až za Kuiperovým pásem. Teoretikové získali zaměstnání pro svoje matematicko-fyzikální znalosti, analytici práci pro výpočetní výkon jejich superpočítačů a pozorovatelé cílovou oblast, kam zaměřit své teleskopy. Během roku a půl vzniklo mnoho studií, vědeckých prací i populárních článků. Devátá planeta však zatím stále splývá s hvězdným pozadím a zůstává jen lákavým konceptem.

   V polovině června například vyšla studie nazvaná 'Observational bias and the clustering of distant  eccentric Kuiper belt objects' stanovující pravděpodobnost, že pozorované shlukování drah vzdálených trans-neptunických objektů (TNOs) je způsobeno zkreslením z nedostatku pozorování či systematickou chybou, na pouhé 1,2%. Hypotéza vlivu Planety 9 tedy zůstává nejvhodnějším vysvětlením pozorovaných jevů.
   Pravý opak ovšem tvrdí autoři studie 'Striking biases in the detection of large semimajor axis trans-neptunian objects', která vyšla jen o pár dní později. Vědci z dlouhodobého projektu OSSOS (Outer Solar System Origins Survey) totiž značně zpochybňují představu, že všechny extrémně vzdálené trans-neptunické objekty mají oběžné dráhy shluknuté jedním směrem. Všechny dřívější objevy jsou podle nich silně ovlivněny charakterem a možnostmi přehlídek oblohy, které dané objekty nalezly. Roli hraje to, že vzdálené objekty nejsnáze nalézáme poblíž perihelu jejich drah. Přehlídky oblohy se přitom přirozeně vyhýbají oblastem s hustým hvězdným pozadím a když se vezme do úvahy i počasí a další možnosti konkréntích pozorovacích míst, vychází, že jsme vlastně ani nemohli najít objekty, které by neměly dráhy v clusteru, který byl poté využit pro předpověď Planety 9.

Jako jeden z důkazů přidávají osm nově nově objevených extrémních TNOs, jejichž dráhy statisticky odpovídají zcela náhodné distribuci argumentů šířky pericentra (ω): 

Diagram zorných polí použité přehlídky OSSOS s dráhami čtyř náhodně rozmístěných nově objevených TNOs: 
Striking biases - Seeing the expected

   Další studie 'Evaluating the Dynamical Stability of Outer Solar System Objects in the Presence of Planet Nine' pracuje se vzorkem osmi TNOs a simuluje dlouhodobou stabilitu jejich oběžných drah pod vlivem Neptunu a/nebo Planety 9 a hledá případné orbitální rezonance. Autoři navrhují rozdělení extremních TNOs do dvou skupin:
  • Dlouhodobě stabilní objekty na dráhách podobných jako mají Sedna a 2012 VP113
  • Ostatní objekty s proměnlivou orbitální rezonancí, ale stabilním argumentem pericentra (=Neptun ovlivňuje jejich poloosu/excentricitu, zatímco P9 udržuje orientaci jejich drah v prostoru.)

   Sami autoři uznávají, že osm těles je příliš malý vzorek na vytváření závěrů a očekávají, že další objevy v brzké době potvrdí nebo vyvrátí tyto dvě populace extrémních trans-neptunických objektů. Planetě 9 ovšem nahrává, že z této studie pro ní vychází podobné rozmezí možných drah, ačkoli se pracovalo s jinými orbitálními parametry TNOs a použily se jiné postupy, než loni využili Batygin a Brown.

Následující obrázek ukazuje předpovědi základních orbitálních parametrů Planety 9 na základě různých postupů. K největšímu překrytí dochází v oblasti střední poloosy 500-700 AU a excentricity 0,4-0,6 - to je nejpravděpodobnější rozmezí hodnot pro Devítku. 


Hledání planet je fascinující dobrodružství, které v historii astronomie přineslo různé výsledky od nálezu skutečné planety (Neptun), přes nálezy dvou do té doby neznámých oblastí/typů objektů ve Sluneční soustavě (Hlavní pás asteroidů, Kuiperův pás), až po zcela nový pohled na fundamentální vlastnost samotného vesmíru (teorie relativity/zakřivení prostoru). 

Seznam vědeckých studií a populárních článků o fenoménu Planety 9: 
-----
..a jistě mnoho dalších...

Další odkazy:
   Blog M. Browna a K. Batygina: The Search for Planet Nine
 Diskuze:
    - Researchers Find Evidence Of Distant Outer Planet | UnmannedSpaceflight.com
    - Devátá planeta | Kosmonautix.cz
 České články: 
    - NášVesmír.cz
    - Astro.cz

úterý 16. února 2016

Devátá planeta?


   Necelý měsíc poté, co Mike Brown a Konstantin Batygin rozvířili úvahy o dalších světech Sluneční soustavy, zůstává oficiální počet planet stále na osmi. Prohledávání archivních dat prozatím žádného skrytého člena Soustavy neodhalilo, ovšem nepřímé důkazy jeho existence jsou přesvědčivé. Uloví někdo vzdálenou devátou planetu?

   Brown a Batygin vydali 20.ledna 2016 vědeckou práci s názvem "Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System" tedy 'Důkaz pro vzdálenou obří planetu ve Sluneční soustavě'. Ve zkratce se tato publikace zabývá extrémně protáhlými oběžnými drahami některých velmi vzdálených planetek. Poukazuje na neobvyklé shlukování těchto drah jedním směrem a na základě modelování dochází k závěru, že příčinou téměř výlučně musí být gravitační vliv veliké dosud neobjevené planety.

   Prim mezi zkoumanými planetkami hraje Sedna. To je tisíci kilometrová trpasličí planeta, která svojí oběžnou dráhou zamotala hlavy astronomům už před několika lety. V nejbližším bodě svojí dráhy je totiž Sedna pořád tak daleko od Slunce, že je stále mimo dosah Neptuna, který svojí gravitací ovlivňuje dráhy běžných těles Kuiperova pásu (největším z nichž je Pluto). V protilehlém bodě pak Sedna odlétá ještě dvanáctkrát dál. 
   Už dříve se uvažovalo, že takto vytáhnout orbitu Sedny, by mohla třeba vzdálená masivní planeta, ale to byla pouze jedna z hypotéz. Navíc kosmický infračervený dalekohled WISE doslova proskenoval celou oblohu a do značné vzdálenosti od Slunce prakticky vyloučil existenci dalších planet velikosti Jupitera.
   Ovšem s objevem dalšího malého tělesa s podivně sednoidní dráhou (2012 VP113) se myšlenka deváté planety znovu vzkřísila. Skoro přesně před rokem jsem se o tom zmiňoval na konci hned prvního článku tady na blogu. 

   Mike Brown se vnějšími oblastmi Sluneční soustavy zabývá dlouhodobě - jeho přičiněním bylo Pluto 'vyřazeno' ze seznamu plnohodnotných planet, když objevil několik Plutu podobných trpasličích planet za drahou Neptunu - v Kuiperově pásu, jehož i samotné Pluto je evidentně součástí. Při dalším zkoumání dálav našeho planetárního systému si Mike spolu s Konstantinem všimli, že kromě Sedny a 2012 VP113 mají další čtyři malé planetky podobně stočené excentrické orbity. Z tohoto shlukování drah a na základě propočtu orbitálních rezonancí pak vypočítali pravděpodobnou dráhu mnohem masivnější planety, která si tato menší tělesa 'napásla' na jednu stranu.


   Celá klasická Sluneční soustava až po Neptun je v tom světlém bodě uprostřed obrázku. Fialově je naznačena extrémní dráha trpasličí planety Sedna a růžově podobně orientované dráhy menších planetek. Devátá planeta (oranžově) by pak měla Slunce obíhat na dráze protažené opačným směrem než pozorovaný shluk a měla by mít hmotnost okolo deseti Zemí (tedy o něco méně než Neptun).
   Za prvé se ukázalo, že taková planeta by byla co do jasnosti mimo možností výše zmíněné přehlídky WISE, která by si ji nevšimla, a tak Devítka skutečně může existovat a nepozorovaně pomalu obíhat daleko za ostatními známými planetami. Stále jde ale pouze o teorii. Pravděpodobnost, že se protáhlé oběžné dráhy takto shluknou náhodou, je sice velmi nepatrná, přesto samy o sobě jako důkaz nestačí. Správná teorie by měla předpovědět efekty, které půjdou ověřit dalším pozorováním, jenž teorii potvrdí nebo vyvrátí.

   Pokud přidáme planetu Devět do sofistikovaných matematických modelů vývoje Sluneční soustavy, ukáže se, že kromě oněch seskupených drah sednoidů by měla Devítka svým gravitačním vlivem vyprodukovat skupinu těles s ještě extrémnějšími drahami orientovanými kolmo na ostatní. Při nahlédnutí do seznamu známých vzdálených těles Mikeovi a Konstantinovi spadla čelist. Taková skupina těles skutečně existuje! Od předpovědi k potvrzení uběhlo asi pět minut...


   Modře naznačené orbity pěti tzv. vzdálených perpendikulárních kentaurů tvoří jakási kolmo orientovaná 'křídla' k orbitě deváté planety. Tito vzdálení kentauři jsou tělesa s excentrickými drahami, které ovšem zasahují hlouběji do Soustavy a kentauři tak přichází do styku s plynnými planetami. Podle modelů je taková setkání občas mohou gravitačně vymrštit z roviny 'křídel' vytvořených Devítkou i při zachování kolmé orientace  jejich dráhy. Vzhledem k tomu, že i taková tělesa byla v minulosti pozorována, zdá se, že do sebe všechno zapadá.

   Přesto pracujeme stále jen s malým vzorkem dat - šest seskupených sednoidů a pět kolmých kentaurů je pouze mizivé procento z celkové populace malých vzdálených planetek. I proto Mike pokračuje v porovnávání protáhlých oběžných drah a výsledky stále více svědčí pro existenci planety Devět. Pokud si třeba vyneseme dráhy známých těles, která mají perihel mimo Neptunův vliv a zároveň afel v oblasti teoretického vlivu Devítky, vypadá to, jakoby si nějaká velká planeta skutečně držela svoje stádo planetek pěkně zkrátka. 


   Nebylo by to poprvé, co se někdo pokusil 'vypočítat' planetu. Historie pamatuje ve skutečnosti několik pokusů s mnohdy až paradoxními výsledky. Všeho všudy - v případě Vulkánu jsme se spletli úplně - v případě Ceres i Pluta jsme hledali něco, co tam nebylo, a našli jsme něco úplně jiného - a konečně v případě Neptunu to byla trefa přímo do černého. Doufejme, že příběh planety Devět dopadne spíš jako Neptun než jako Vulkán, ale osobně bych se nedivil, kdybychom místo Devítky našli něco zcela nečekaného : )

Kolik že je těch planet?


   Celý planetární kolotoč odstartoval v roce 1781 sir William Herschel, když poprvé v historii rozšířil počet známých planet. Usilovným pozorováním oblohy dalekohledem objevil Uran a dokázal tak, že na nebesích mohou skrytě obíhat dosud neviděné světy. Pět od pradávna sledovaných planet na obloze a jedna planeta pod nohama se rozrostly na sedm...
   Uran tehdy pěkně zapadl do předpokládané posloupnosti vzdáleností planet od Slunce, a tak byla na světě první  předpověď: V mezeře mezi Marsem a Jupiterem by prostě měla být planeta. Nastoupila 'nebeská policie' astronomů a ovoce přišlo o dvacet let později. Ale bylo ho nějak moc...
   Prvotní nadšení z objevu Ceres v přesně předpovězené mezeře zchladil už po roce objev další planety ve stejné oblasti a za dva roky další a pak ještě jeden. Dobře, místo jedné chybějící planety tady máme hned čtyři objekty na podobné dráze. Něco tu asi nehraje, ale nevadí - následujících skoro čtyřicet let měla Sluneční soustava jedenáct planet...
   Plnohodnotný úspěch matematiky přišel roku 1846. Na základě nepravidelností v pohybu Uranu vypočítal Urbain Le Verrier přesnou pozici, kde by se měla nacházet rušivá planeta. Tak tam Johann Gottfried Galle namířil dalekohled a objevil Neptun. Ten už nezapadal do oné posloupnosti, kvůli které se hledala Ceres a navíc se v jejím sousedství začalo objevovat stále více dalších 'planet'. Myšlenka posloupnosti tak byla zahozena a bylo pochopeno, že v mezeře mezi Marsem a Jupiterem je celý pás asteroidů a Ceres je jen největším z nich. A planet bylo osm... 
   Stejný matematik se snažil podobným způsobem vysvětlit lehce neposedný Merkur, který se také drobně vymykal předpovězenému chování. Veřejnost po úspěchu s vypočítáním polohy Neptunu uvěřila v existenci planety Vulkán, obíhající extrémně blízko Slunce a narušující orbitu Merkuru. Přestože žádná taková planeta nebyla k nalezení, vyskytoval se Vulkán skoro padesát let ve výčtu planet. A chvíli jich bylo devět...
   Věci na pravou míru uvedl až sám Albert Einstein, který roku 1915 v obecné teorii relativity přepracoval pohled na samotnou povahu gravitace. Díky jeho novým rovnicím se podařilo vysvětlit i stáčení Merkurovy dráhy, Vulkán přestal být potřeba a jeho existence byla zavržena. Planet zůstalo osm, ale ne na dlouho...
   Matematikům se totiž pořád něco nezdálo. Prostě jim ty pozice Uranu a Neptunu nějak nevycházely. Ačkoli nebyli schopni určit přesnou polohu, kde by měla být případná rušivá planeta, vedlo to některé astronomy k prohledávání oblohy. Psal se rok 1930 a kde se vzalo, tu se vzalo, Pluto! Jenže to se matematici trochu přepočítali. Pluto bylo divné, k planetám se nehodilo a chyby ve výpočtech stejně nevysvětlovalo. Přesto samo na okraji Soustavy si udrželo titul planety přes sedmdesát let. A ve škole jsme se všichni učili, že  máme devět planet...
   O planetství Pluto přišlo z úplně stejného důvodu, jako Ceres. Nejdříve jsme objevili hromadu dalších těles na podobných drahách a pak zjistili, že výpočty poloh Uranu a Neptunu byly chybné a že všechny planety jsou přesně tam, kde mají být. Ujasnili jsme si, že mezi Marsem a Jupiterem je Hlavní pás asteroidů a za Neptunem je Kuiperův pás. Ta největší tělesa z obou pásů dostala vlastní kategorii - trpasličí planety. A regulérních planet je OSM... 

   Jenže právě trpasličí planety nás nyní možná přivádí na stopu něčeho velkého. Dráhy některých trpaslíků jsou totiž poněkud neobvyklé a těžko vysvětlitelné. Formuje snad vnější oblasti Sluneční soustavy svou gravitací nějaké velké hmotné těleso? Nachází se v naší Soustavě přeci jen vzdálená Devátá planeta?