Trpasličí planeta Sedna – prototyp těles za Kuiperovým pásem? (1)

Autor: Prof. Michael E. Brown
Přeložil: Vladimír Kocour

Snímek trpasličí planety Sedna. Objekt se prozrazuje vlastním pohybem na pozadí hvězd.

Obyčejně jedna z oblastí výzkumu, kterou jsem se v té době nejvíce zabýval, bylo hledání správné odpovědi na otázku, proč musí být tento nesouvislý pás smetí právě na okraji sluneční soustavy, a proč se zdá, že za ním už nic dalšího není. Mohl bych na to přijít. A tak jsem místo přípravy přednášky, opravdu jsem strávil to dopoledne děláním toho, co dělám, když mi zrovna vyzbyde chvilka: zíráním na tucty malých výřezů snímků o velikosti poštovních známek, která můj dalekohled pořídil minulou noc a počítač označil za potenciálně zajímavé. Zajímavé pro můj počítač a pro mě, znamená, že ve středu výřezu je něco, co se pohybuje po obloze tou rychlostí, kterou mají objekty Kuiperova pásu. Pouze jsem o tomto smetí na okraji sluneční soustavy nepřednášel, já jsem také hledal další.

Nenašel jsem další objekty v Kuiperově pásu každé ráno, kdy jsem hledal, ale ta předchozí noc před sedmi lety byla docela úspěšná. Rychle jsem našel dva typické představitele tohoto typu objektů, jak se pomalu pohybují na pozadí ostatních hvězd. Už jsem se začal chystat, že půjdu přednášet, když náhle v poslední minutě se mi vnější sluneční soustava začala měnit před očima!

Na obrazovce počítače jsem spatřil slaboučký objekt pohybující se tak pomalu, že musel být mnohem dál od Slunce, než nejvzdálenější objekty, o kterých jsem říkal ve třídě, že jsou na hranici sluneční soustavy. Možná. Ten objekt byl tak slabý, že jsem nevěděl, jestli tomu mám věřit nebo ne. Když se dostatečně dlouho díváte na oblohu – a to já jsem se tehdy opravdu dlouho díval – můžete zahlédnout fluktuaci šumu nebo proměnnou hvězdu nebo se vám může něco zdát, co vypadá jako něco skutečného.

Šel jsem do třídy, odříkal jsem přednášku, ale skončil jsem přesně na konci hodiny.

„Zde je způsob, jakým jsem se chystal skončit tuto přednášku,” řekl jsem jim, „už jsem se chystal, že řeknu, že za hranicí Kuiperova pásu nic neexistuje (ano, ano, puntičkáři by namítli, že je tam Oortovo mračno, ale v rozmezí vzdáleností od 100× až 200× dál, než je okraj Kuiperova pásu se nepředpokládá, že Oortovo mračno začíná). Ale nejsem si jistý, jestli tomu ještě věřím,” dodal jsem.

A vyprávěl jsem jim o tom, co jsem ráno spatřil na obrazovce počítače. Nemohl jsem zaručit, že je to reálné, ale řekl jsem jim, že jestli to je reálné, mohla by sluneční soustava vypadat velmi odlišně od toho, co jsem jim právě odpřednášel.

Ten malý bod na obrazovce, mnohem dál než se předpokládá okraj sluneční soustavy byl skutečný. Byla to Sedna.

Inuitská bohyně moře Sedna, po které byla pojmenována trpasličí planeta.

O pár týdnů později, po potvrzení, že Sedna je skutečná a určení její neobvyklé dráhy kolem Slunce, jsem se vrátil, řekl jsem o tom všem třídě a napsal jsem na tabuli pár jednoduchých vztahů pro znázornění, o jak podivnou dráhu se jedná, a kolik různých vysvětlení by mohla mít.

„Přijďte znovu na tento předmět příští rok, a já to budu mít vyřešené,” řekl jsem jim důvěrně.

To bylo před sedmi lety. Studenti, kteří by uposlechli moji radu, by byli smutní po celých dalších 6 let přednášek – nedověděli by se to, a já to nevím dodnes.

Co způsobilo tak podivnou dráhu Sedny?

Sedna oběhne kolem Slunce jednou za 12 000 let a její silně protáhlá dráha se nikde nepřibližuje k některé z planet.

Mnohé objekty vně Kuiperova pásu mají nečekaně protáhlé dráhy jako Sedna. Pro téměř všechny tyto objekty tato charakteristika dává smysl. Tyto malé zbytky kousků smetí byly na tyto dráhy gravitačně vykopnuty planetami v průběhu své existence. Kdykoli se příliš přiblíží k některé z planet (obvykle k Neptunu, ten je nejblíž), dostanou gravitační kopanec, který je může poslat na výstřednou dráhu s apheliem ve vzdálených končinách sluneční soustavy. Ale – a to je ta klíčová věc – jestliže dostaly kopanec, zase se musejí vrátit na místo, na kterém kopanec obdržely. Jestliže jste dostali kopanec od Neptunu, který vás pošle někam hodně daleko za Kuiperův pás, vrátíte se za jednou zpět ke dráze Neptunu. Díváme-li se na Kuiperův pás, vidíme výsledky všech těchto kopanců jasně: objekty Kuiperova pásu, které se nejvíce přibližují k Neptunu, mají nejvýstřednější dráhy. Naopak ty, které se zdržují od planet dále, vydrží déle na svých víceméně kruhových drahách.

Výjimka z tohoto pravidla je, pochopitelně, Sedna. Sedna má jednu z nejprotáhlejších drah, ale nikdy se nikde nepřibližuje k Neptunu ani k jiné z planet. A skutečně, Země se přibližuje k Neptunu na menší vzdálenost, než Sedna. A vůbec Země není ohrožena gravitačním rušením nebo dokonce gravitačním kopancem Neptunu.

Něco muselo vykopnout Sednu na její současnou podivnou dráhu. Ale co?

Odpověď zní: něco velkého, co už tam není nebo tam ještě je, ale my o tom ještě zatím nevíme.

Tato odpověď je ohromující. Dráha každého jednotlivého tělesa v celé sluneční soustavě může být vysvětlena, přinejmenším v principu, pomocí interakcí se známými planetami (a, opět, pro puntíčkáře přes Oortovo mračno, pomocí působení mezihvězdného prostředí). Sedna sama vyžaduje ještě něco jiného.

Co to je? Za sedm let ještě pořád nevíme. Hypotetičtí viníci zahrnují hvězdy míjející sluneční soustavu, skryté planety, hnědé trpaslíky v Oortově mračně a samozřejmě Sumery inspirované konspirační teorie. Ať je to cokoli, je to vázané na odpovědi na závažné otázky související se vznikem a vývojem sluneční soustavy, a ve stejné míře to evokuje nové otázky, na které neznáme odpověď.

Pokračování příště …

Zdroj:

BROWN, Michael E.: There is something out there — part 1, Mike Brown’s Planets, 27. 10. 2010