Hlavní obsah

U objektu Quaoar ve Sluneční soustavě byly odhaleny prstence

Dlouho jsme měli za to, že prstence se vyskytují jen u velkých planet. Ve Sluneční soustavě jsme je mohli pozorovat nejprve u Saturnu, pak u Jupiteru, Uranu a Neptunu. Poté je však vědci zaznamenali i u páru těles podstatně menších - u trpasličí planety Haumea a planetky Chariklo. Nejčerstvější objev prstenců se týká pravděpodobné trpasličí planety Quaoar, která se nachází ve velmi vzdálené oblasti našeho solárního systému, v tzv. Kuiperově pásu.

Foto: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Animace z února 2023: první prstenec kolem tělesa Quaoar

Článek

Kuiperův pás je tvořen mnoha drobnými zmrzlými tělesy, obíhajícími kolem Slunce až za drahou planety Neptun. Astronomům se začalo dařit tento pás lépe mapovat až po roce 2000, stále však o něm nemají úplně jasnou představu.

Planetka či trpasličí planeta Quaoar

Quaoar - foneticky zhruba Kwa(ou)war - může být jednou z největších známých trpasličích planet ve Sluneční soustavě. Těleso bylo objeveno v roce 2002, od Slunce bývá vzdáleno asi 42krát až 45krát více než Země, obíhá totiž po mírně eliptické dráze za dráhou planety Neptun.

Quaoar získal jméno podle tvořícího božstva z indiánské mytologie. Jeho průměr je přibližně 1100 kilometrů (zhruba poloviční než u Pluta), což jej činí jedním z největších těles v Kuiperově pásu. Má také charakteristický kulově symetrický tvar - podobný ostatním trpasličím planetám, jako je např. právě Pluto. I proto se neoficiálně už bere Quaoar jako trpasličí planeta.

Povrch Quaoaru je pokrytý četnými krátery, což naznačuje, že tato trpasličí planeta byla v minulosti často vystavena srážkám s jinými vesmírnými tělesy. Povrch je složen hlavně z ledových materiálů, jako jsou zmrzlá voda a zmrzlý metan.

Studium Quaoaru poskytuje cenné informace o původu a vývoji Sluneční soustavy. Tělesa v Kuiperově pásu jsou považována za pozůstatky z času formování soustavy a mohou tedy obsahovat důležité stopy po podmínkách, které v té době panovaly.

Předpokládaný kulatý tvar dělá z Quaoaru - nyní oficiálně stále „jen“ planetky - silného kandidáta na trpasličí planetu. Pro oficiální zařazení do této třídy však zatím nemáme dostatek přesných informací. V roce 2007 byl u Quaoaru objeven malý měsíc Weywot s průměrem asi 80 km.

  • Trpasličí planety jsou třída těles ve Sluneční soustavě, do které patří řada největších planetek. Trpasličí planeta je definována jako objekt, který má kulatý tvar, obíhá kolem Slunce, ale na rozdíl od planet se v blízkém okolí jeho oběžné dráhy kolem Slunce vyskytují další planetky. O této okolnosti astronomové říkají, že příslušný objekt zkrátka „nevyčistil“ pomocí svého gravitačního působení svoji dráhu, není zde „dominantní“ jako skutečné planety.
  • V současné době je oficiálně jako trpasličí planeta uznáváno pět těles: Ceres, Pluto, Eris, Haumea a Makemake. Další čtyři objekty jsou považovány za trpasličí planety zatím neoficiálně: Quaoar (2002 LM60), Sedna (2003 VB12), Orcus (2004 DW) a Gonggong (2007 OR10).

Kolem Země obíhá nově nalezený „kvaziměsíc“. Jak dlouho s námi zůstane?

Věda a školy

Nečekaný objev dvou prstenců

Objev prvního prstence (Q1R) byl souhrnně publikován v odborném časopise Nature v únoru tohoto roku. Byl uskutečněn mezinárodním týmem astronomů pod záštitou projektu Evropské výzkumné rady s názvem Lucky Star. K jeho objevu a prvotnímu prozkoumání přispěla pozorování vykonaná pomocí řady dalekohledů a přístrojů.

Šlo např. o přístroj HiPERCAM, což je extrémně citlivá vysokorychlostní kamera, která je namontována na největším optickém dalekohledu na světě, Gran Telescopio Canarias (GTC). Ten má průměr zrcadla 10,4 metru a nachází se na ostrově La Palma v Kanárském souostroví.

Pozorování se dále zúčastnil robotický dalekohled ATOM systému HESS (High Energy Stereoscopic System) umístěný v Namibii a vesmírný dalekohled CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite) provozovaný Evropskou kosmickou agenturou (ESA), jehož hlavní role spočívá ve zkoumání exoplanet (planet u jiných hvězd).

Přispělo také několik soukromých observatoří, provozovaných občanskými astronomy v Austrálii. Studie se celkem zúčastnilo 59 akademiků z celého světa.

Na Plutu objevili ledové sopky. Chrlí „zubní pastu“

Věda a školy

Prstence Quaoaru, tvořené zřejmě ledem a kamením, jsou příliš malé a slabé, aby byly vidět přímo na fotkách. Místo toho vědci při svých pozorováních využili zákrytů v letech 2018-2021, kdy světlo nějaké hvězdy v pozadí bylo dočasně blokováno Quaoarem a jeho prstenci - během jeho pohybu kolem Slunce.

Celá událost zákrytu trvala necelou minutu, neočekávaně jí předcházely a následovaly menší poklesy intenzity světla, což prozradilo existenci jednoho nebo více prstenců.

Novější pozorování z dubna 2023 uskutečněná pomocí dalekohledů Gemini North a Canada France-Hawaii Telescope dokonce potvrdila existenci dvou prstenců u planetky Quaoar.

Všechny dříve známé prstencové systémy byly schopny přetrvat, protože obíhají v blízkosti mateřského tělesa, kde velké slapové síly brání úlomkům materiálu prstence v jejich shlukování a spojování a v tvorbě měsíců. Dále od mateřského tělesa již zpravidla slapové síly nezabrání přetvoření prstenců v měsíce, proto tam prstence zpravidla nepozorujeme. To však neplatí pro prstence Quaoaru.

To, co dělá prstencový systém kolem Quaoar pozoruhodným, je skutečnost, že vnější prstenec leží ve vzdálenosti více než sedmi poloměrů planetky (cca 4057 km) – což je dvakrát více než poloměr dráhy, kde leží tzv. Rocheova mez, což je vnější hranice toho, kde se předpokládalo, že prstencové systémy mohou ještě přežít. (Tamní měsíc Weywot přitom obíhá 24 poloměrů daleko.)

Astronomové pozorovali „neviditelnou“ galaxii z raného vesmíru

Věda a školy

Vnější prstenec není souvislý a je silně nepravidelný po svém obvodu. Je více neprůhledný a hustší v místě, kde je úzký, a méně tam, kde je širší. Radiální šířka vnějšího prstence se pohybuje od pěti do 300 kilometrů.

Vnitřní prstenec obíhá Quaoar ve vzdálenosti asi 2520 km, což je asi čtyřapůlnásobek poloměru Quaoaru, s radiální šířkou prstence asi 10 km. Oba prstence jsou přitom velmi tenké „na výšku“. Typické doby oběhu těles v obou prstencích jsou zřejmě sladěny v tzv. rezonanci s dobou rotace planetky i s dobou oběhu jejího měsíce.

Existenci těchto prstenců tak umožňuje vzájemná vyladěnost pohybu prstenců, rotace planetky a doby oběhu jejího měsíce.

Pro srovnání: jak připomíná vědecký server Phys.org, hlavní prstence kolem Saturnu leží ve vzdálenosti jen zhruba tří planetárních poloměrů.

Letošní objev proto znamená, že teorii tvorby prstenců a mechanismu jejich udržování bude nutno přepracovat a doplnit.

Webb pořídil nezvyklý snímek Neptunu. Po 33 letech pořádně vidíme jeho prstence

Věda a školy

Dva prstence kolem obřích černých děr? Může za tím být temná hmota

Věda a školy
Související témata:
Quaoar (trpasličí planeta)

Související články

Výběr článků

Načítám