Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pomocí dalekohledu ESO/VLT v Chile astronomové pořídili snímky 42 planetek patřících k největším objektům hlavního pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem. Vůbec poprvé se vědcům podařilo zobrazit takto rozsáhlou skupinu malých těles Sluneční soustavy v takových detailech. Pozorování odhalila širokou paletu podivných tvarů od téměř sférických až po protáhlé připomínající ‚kost pro psa‘. Vědcům tato pozorování pomohou prozkoumat původ planetek ve Sluneční soustavě.
Detailní snímky těchto 42 objektů představují značný pokrok při výzkumu planetek. Vznikly díky moderním pozemním dalekohledům a přispějí ke zodpovězení ‚základní otázky života, vesmíru a vůbec‘ [1].
„Pouze trojice velkých planetek hlavního pásu – Ceres, Vesta a Lutetia – byla dosud pozorována opravdu detailně, protože je navštívily kosmické sondy Dawn americké NASA a Rosetta Evropské kosmické agentury,“ vysvětluje Pierre Vernazza (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Francie), který vedl studii asteroidů zveřejněnou v časopise Astronomy & Astrophysics. „Naše pozorování pomocí přístrojů ESO přineslo podrobné záběry mnohem většího počtu objektů, celkem 42.“
Malý počet detailně studovaných planetek měl za následek, že až dosud zůstávaly v podstatě neznámé jejich klíčové charakteristiky jako tvar nebo hustota. Mezi lety 2017 až 2019 Pierre Vernazza a jeho spolupracovníci začali tuto mezeru v našem poznání zacelovat, když zahájili rozsáhlou přehlídku velkých těles hlavního pásu asteroidů.
Většina planetek v pozorovaném vzorku má průměr větší než 100 km. Konkrétněji se týmu podařilo zobrazit téměř všechny objekty hlavního pásu s průměrem větším než 200 km, 20 z celkem 23 takto velkých těles. Dva největší asteroidy, které členové týmu zkoumali, byly Ceres a Vesta s průměry kolem 940 respektive 520 kilometrů, zatímco u těch nejmenších – Urania a Ausomia – se průměr pohybuje jen kolem 90 kilometrů.
Rekonstrukcí tvaru pozorovaných planetek vědci zjistili, že je lze v zásadě rozdělit do dvou skupin. Jedny jsou téměř kulaté (sférické), jako třeba Hygiea a Ceres, zatímco jiné mají mnohem podivnější a často protáhlý tvar. Nepochybnou královnou druhé skupiny je Kleopatra připomínající ‚kost pro psa‘.
Kombinací známého tvaru a informací o hmotnosti objektů členové týmu ukázali, že v rámci této skupiny se velmi výrazně liší hustoty jednotlivých těles. U čtveřice asteroidů s nejnižší hustotou – do této skupiny patří například Lambera a Sylvia – se její hodnota pohybuje kolem 1,3 gramu na centimetr krychlový, což je srovnatelné například s uhlím. Naopak u planetek Psyche a Kalliope s nejvyššími hustotami 3,9 respektive 4,4 gramu na centimetr krychlový, se jedná o hodnoty vyšší než má třeba diamant (3,5 gramu na centimetr krychlový).
Tyto výrazné rozdíly v hustotách jednotlivých asteroidů naznačují, že také jejich složení je významně odlišné, což astronomům přináší důležitou informaci o jejich původu. „Naše pozorování poskytla silné důkazy podporující myšlenku významné migrace těchto těles od doby jejich vzniku. Krátce řečeno, takto nápadné rozdíly ve složení mohou být vysvětleny jedině tak, že tyto objekty pocházejí z odlišných částí Sluneční soustavy,“ vysvětluje jeden ze spoluautorů studie Josef Hanuš (Univerzita Karlova, Praha, Česká republika). Konkrétně výsledky podporují teorii, že planety s nejnižší hustotou vznikly ve vzdálených oblastech Sluneční Soustavy za drahou Neptunu a postupně migrovaly až na své dnešní pozice.
Zjistit tyto informace bylo možné díky mimořádné citlivosti přístroje SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch), který pracuje na dalekohledu ESO/VLT [2]. „S vylepšenými schopnostmi zařízení SPHERE a díky faktu jak málo toho bylo známo o tvarech největších planetek hlavního pásu, jsme byli schopni dosáhnout významného pokroku v této oblasti,“ upozorňuje spoluautor studie Laurent Jorda (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille).
Astronomové budou schopni detailně zobrazit ještě větší množství planetek pomocí připravovaného velkého dalekohledu ESO/ELT (Extremely Large Telescope) v Chile, který je v současnosti ve fázi výstavby a měl by zahájit vědeckou činnost ve druhé polovině tohoto desetiletí. „Pozorování těles hlavního pásu pomoci ELT nám umožní zkoumat objekty s průměry kolem 35-80 km,“ dodává Pierre Varnazza. „A s přístrojem obdobným SPHERE připojeným k ELT bychom mohli zobrazovat srovnatelně velký vzorek těles dokonce ve vzdáleném Kuiperově pásu. A to znamená, že budeme pozorováním ze Země schopni charakterizovat geologickou historii mnohem většího počtu malých těles Sluneční soustavy.“
[1] V knize ‚Stopařův průvodce po Galaxii‘ (The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy) Douglase Adamse je číslo ’42‘ odpovědí na ‚základní otázku života, vesmíru a vůbec‘. Na 12. října 2021 připadá 42. výročí vydání této kultovní knihy. [2] Všechna pozorování byla provedena pomocí zařízení ZIMPOL (Zurich IMaging POLarimeter), což je zobrazovací polarimetrický subsystém přístroje SPHERE pracující s viditelným světlem.Výzkum byl prezentován v článku, který byl publikován v časopise Astronomy & Astrophysics, (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202141781).
Snímky a další grafika: Eso.org
