Zvětšit obrázek

Dráha objektu 2004 XR190 (červeně) ve srovnání s některými dalšími tělesy Kuiperova pásu. (kredit: CFEPS)

Kuiperovým pásem nazýváme část Sluneční soustavy ležící za drahou planety Neptun, tedy více než 30 AU (astronomických jednotek) od Slunce. Jeho existenci v polovině minulého století předpověděli irský astronom Kenneth Edgeworth a Američan Gerard Kuiper. První těleso, které do tohoto pásu patří, bylo objeveno v roce 1992. Dnes jich známe již několik stovek a některá z nich jsou skutečnými obry svými rozměry srovnatelnými s planetou Pluto. A dráhy těchto těles tvrdě testují současné teorie vzniku a vývoje našeho planetárního systému.

Buffy, zabíječka teorií

Skupina astronomů, kterou vede Lynn Allen (University of British Columbia, Vancouver), nyní objevila člena Kuiperova pásu, který teoriím zasazuje tvrdý direkt. Jeho dráha je totiž výrazně skloněná k rovině ekliptiky, ve které obíhá většina planet. Její sklon činí 47 stupňů, přitom je ale téměř kruhová. Těleso s prozatímním označením 2004 XR190 obíhá kolem Slunce ve vzdálenostech 52 až 62 AU.

Planetka byla poprvé spatřena na snímcích pořízených Kanadsko-francouzsko-havajským dalekohledem v prosinci 2004. Až v říjnu letošního roku se podařilo získat další pozorování, která umožnila spočítat dráhu tělesa. Jeho velikost nebylo dosud možné přesně určit, ale zdá se, že jeho průměr je mezi 500 a 1000 km. Ačkoliv ještě nemá přidělené řádné pojmenování, dostala přezdívku „Buffy“ podle televizního seriálu o lovkyni upírů. „Možná se Buffy stane tak trochu zabíječkou teorií,“ říká objevitelka Lynn Allen. Podle platných konvencí už společně se svými kolegy navrhla Mezinárodní astronomické unii pro tento objekt několik inuitských jmen.

Nevysvětlitelná dráha

Proč je tady Buffy tak zvláštním tělesem? V Kuiperově pásu lze rozlišit několik oblastí. Jednou z nich je tzv. „rozptýlený disk“, který nalézáme ve vzdálenostech nad 50 AU. Na rozdíl od hlavní části pásu, jehož členové se pohybují v blízkosti ekliptiky, příslušníci rozptýleného disku mají dráhy s různými sklony. V tom by ještě problém nebyl. Jejich dráhy jsou ovšem také velmi protáhlé, eliptické a při svém putování se dostávají i do menších vzdáleností od Slunce, „na dohled“ od planety Neptun. Má se za to, že právě gravitační „kopance“ této planety při jejich vzájemném přiblížení způsobily, že se dnes pohybují po takto výstředných drahách. To ale nemohl být případ Buffy, která se k Neptunu nikdy nepřiblíží.

V rozptýleném disku nalezneme i další exotické dráhy, které se rovněž nedostávají do blízkosti Neptuna. Tyto dráhy jsou ale opět výstředné. V tomto směru se od nich 2004 XR190 výrazně liší. Astronomové musejí hledat vysvětlení, jak se těleso na takovou zvláštní dráhu vůbec mohlo dostat.

Zvětšit obrázek

Animace ukazuje sérii snímků, na kterých bylo nové těleso objeveno. Buffy je docela jasný, pohybující se objekt v pravé části snímku.

Mezihvězdná setkání

V loňském roce publikovala dvojice astronomů Scott Kenyon (Smithsonian Astronomical Observatory) a Benjamin Bromley (University of Utah) práci, podle které velkou roli v historii Sluneční soustavy sehrála hvězda, která kdysi dávno prošla v blízkosti Slunce. Pokud by se tak stalo ve vzdálenosti 150 až 200 AU, mohla by tato hvězda „ukradnout“ část těles z vnitřního Kuiperova pásu a naopak zde zanechat některé členy vlastního planetárního systému. Scott Kenyon ihned svou teorii podpořil a pro časopis Astronomy uvedl: „Není jisté, že (Buffy) je skutečně zachycena, ale možnost, že byla získána z jiné hvězdy, existuje.“

Teorie sice dokáže vysvětlit odlišnou dráhu jednoho tělesa, ale nedaří se jí aplikovat na celý Kuiperův pás. Pokud by totiž procházející hvězda silně narušila dráhy Buffy tak, aby získala dnešní podobu, musela by podobně narušit i dráhy dalších těles v pásu. „Jelikož astronomové tak silné narušení pásu nepozorují, je potřeba mnohem složitější teorie pro vysvětlení dráhy Buffy,“ kontrují objevitelé planetky.

Putující Neptun

Jinou možností je vzít v úvahu možné změny v uspořádání planet v minulosti. Za předpokladu, že dráha Neptuna se v ranném věku Sluneční soustavy pomalu vzdalovala od Slunce, lze vypozorovat složité gravitační interakce, které mohly ovlivnit dráhy některých členů Kuiperova pásu. To je případ tzv. rezonancí, kdy si odpovídají celočíselné násobky oběžných dob tělesa a Neptuna (např. rezonance 3:2 znamená, že 3 oběhy tělesa = 2 oběhy Neptuna). Taková rezonance pak může těleso „vykopnout“ na protáhlou, skloněnou dráhu. Ta se postupem času může stávat opět kruhovou, zatímco její sklon dále roste.

Hal Levison (Southwest Research Institute, Boulder) říká, že vědci pomocí speciálních rezonancí skutečně modelují objekty jako je Buffy. Jak ale sám přiznává, “bohužel, mám s touto myšlenkou jisté problémy.“ Zároveň upozorňuje na jinou skutečnost. Planetka 2004 XR190 byla objevena v blízkosti ekliptiky, kde tráví pouhá 2% své oběžné doby. To znamená, že další tělesa s podobnými vlastnostmi zůstávají zřejmě neobjevena, protože vyhledávací projekty tělesa na takto skloněných dráhách jednoduše nehledají.

Nový objev je tedy velkou výzvou pro současné teorie a bude vědce nutit znovu promyslet teorie o vzniku Kuiperova pásu.

Zdroje:

NewScientistSpace
http://www.newscientistspace.com/article/dn8455-strange-new-object-found-at-edge-of-solar-system.html
Canada-France-Hawaii Telescope Press release
http://www.cfeps.astrosci.ca/4b7/index.html
Space.Com
http://space.com/scienceastronomy/051219_mystery_monday.html
Astronomy
http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=3784