Kolik vlastně máme ve sluneční soustavě planet? Do konce 18. století zněla odpověď "šest". A kolik jich je dnes? O tom Mezinárodní astronomická unie dosud nerozhodla!
Ani rozvoj pozorovací techniky po Galileovi neinspiroval k systematickému hledání dalších těles. Světovou raritou je pouze astrologická chodba v pražském Valdštejnském paláci, jejíž přístupná část končí sice Saturnem, avšak za provizorní příčkou pokračuje tak, aby po objevu dalších planet mohla být výzdoba jen doplněna.
Menší než jsme mysleli
Sedmou planetu, Uran, objevil roku 1781 Angličan W. F. Herschel. Astronomové za čas zjistili, že se Uran nenajde vždy tam, kam ho umisťují výpočty a z poruch jeho pohybu spočetli parametry neznámé osmé planety. Brzy poté, co byl roku 1846 přesně podle předpovědi nalezen Neptun, se ukázalo, že i jeho pohyb cosi ruší, což vedlo k pátrání po další „Planetě X“. Dlouho marně, až v lednu 1930 nalezl Američan Clyde Tombaugh objekt se zřetelným vlastním pohybem asi 2° od předpovězené pozice. Jen týden po objevu se uskutečnilo první evropské pozorování, u nás ve Staré Ďale (dnes slovenské Hurbanovo).
Kromě neobvykle protáhlé eliptické dráhy se sklonem 17°, křižující dráhu Neptunu, jsme o Plutu dlouho nevěděli téměř nic. Do počátku 50. let jsme se domnívali, že se velikostí řadí k obřím planetám, poté jsme slevili na průměr Marsu (6 794 km) a v 80. letech jsme došli k překvapivému závěru: Pluto má 400x menší hmotnost, než se původně předpokládalo a nemohl působit tak silným rušivým vlivem, z jakého se vycházelo. K jeho objevu tedy došlo jen podivuhodnou náhodou!
Předpovězený oblak
Objevem Pluta však pro mnohé astronomy pátrání po Planetě X neskončilo, i když úspěch se nikdy nedostavil. Nemohl, protože žádné velké těleso už na okraji sluneční soustavy není! Avšak co když má Pluto menší sourozence?
O existenci ledových těles za drahou Neptunu uvažoval už v srpnu 1930 Frederick C. Leonard, který nevylučoval, že právě objevený Pluto může být jen největším z nich. Podobný názor v letech 1943 a 1949 publikoval i Essexe Edgeworth (1880-1972). Ucelenější představy o periferii sluneční soustavy jsme získali počátkem 50. let.
Roku 1950 holandský astronom Jan Hendrick Oort (1900-1992) předpověděl, že komety přilétají z obrovské kulovité skořápky, která obklopuje celou sluneční rodinu ve vzdálenostech 10 000 až 100 000 AU (délka 1 astronomické jednotky – 1AU – odpovídá průměrné vzdálenosti Země od Slunce, tj. 149 597 871 km). Této zásobárně komet říkáme Oortův oblak. Jedná se především o miliardy zmrzlých shluků úlomků hornin, které se vlivem gravitačních poruch dostávají do blízkosti Slunce.
Některé komety pocházejí z tzv. Kuiperova pásu za drahou Pluta, pojmenovaném (trochu nespravedlivě) po holandském astronomovi Gerardu P. Kuiperovi (1905-1973), který jeho existenci předpověděl roku 1951. Je to jakési úložiště planetesimál – malých kamenných nebo ledových těles z éry zrodu slunečního systému. Vnitřní okraj pásu, ležícího v rovině ekliptiky se nachází ve vzdálenosti asi 30 AU a vnější až 600 AU od Slunce.
Konečně úspěšné pátrání
Hledačské vakuum skončilo na přelomu 70. a 80. let minulého století, kdy byla objevena nová skupina malých těles, obíhajících mezi Jupiterem a Neptunem, tj. ve vzdálenosti 5 až 15 AU. Říká se jim kentauři – vypadají jako planetky, ale chovají se jako velká jádra komet o průměru až 300 km. Obsahují značné množství ledu a někdy se obklopují řídkou atmosférou jako komety. Typickým představitelem je (2060) Chiron, objevený jako první z nich v roce 1977.
Avšak teprve roku 1992 jsme našli objekt (15760) 1992 QB1, první z těles za drahou Neptunu – proto jim společně říkáme transneptunické. Koncem roku 2005 jsme jich znali už víc než 1000 a rychle jich přibývá. Podle dynamických vlastností drah je dělíme do několika skupin.
První tvoří objekty, jejichž dráha je v tzv. rezonanci 2:3 s dráhou Neptunu. To znamená, že oběhnou Slunce dvakrát za stejnou dobu, za jakou Neptun oběhne Slunce třikrát. Oběžná doba Neptunu je 165 let a oběžná doba těles v rezonanci je 246 až 251 let. K Neptunu se příliš těsně přiblížit nemohou, avšak občas jeho dráhu křižují. Mají velkou poloosu 40 AU a nacházejí se na vnitřní straně Kuiperova pásu.
Právě takovou dráhu má dosavadní 9. planeta Pluto s dobou oběhu 248 let. Od roku 1993 je známo, že není jediným tělesem tohoto typu a nyní víme o více než 180 jeho „sourozencích“. Odhadujeme, že těles s průměrem nad 100 km se takto pohybuje asi 1400 a všem dohromady jsme začali říkat Plutinos – česky plutína nebo plutíci.
Jak se v tom vyznat?
Zvláštní skupinku tvoří tělesa, jejichž dráhy jsou v jiných rezonancích s drahou Neptunu (4:5, 3:4, 3:5, 4:7, 1:2 a 2:5). Zatím jich známe asi 25.
Dalšími transneptunickými tělesy jsou klasické objekty Kuiperova pásu, obíhající za Plutem tak, že se k Neptunu nepřibližují víc než na 10 AU. Jejich dráhy jsou téměř kruhové s excentricitami pod 0,15 a s velkými poloosami od 42 do 48 AU. Podle prvního objeveného tělesa 1992 QB1 jim říkáme “cubewanos” (z angl. výslovnosti QB1) a nyní jich známe přes šest set.
Část těles označujeme jako objekty rozptýleného disku Kuiperova pásu. Mají různorodé dráhy s velkou výstředností a velkým sklonem k rovině ekliptiky. Jejich přísluní, tedy když jsou nejblíže Slunci, se nacházejí ve vzdálenosti 30 až 38 AU (tedy v blízkosti dráhy Neptunu) a odsluní (nejdále od Slunce) dál než 100 AU. Prvním a přímo vzorovým představitelem je 1996 TL66, které se v přísluní přibližuje na 35 AU a v odsluní se vzdaluje na 135 AU – nyní je známo přes 100 těles této skupiny.
Kromě toho víme o stovce dalších těles, která zatím nejsou zařaditelná do žádné z předchozích kategorií.
Lov na největšího plutíka
Pluto je ze všech vzdálených objektů nejjasnější, nejnovější UB313 je v pořadí čtvrtý. Podrobnější údaje lze tedy získat pouze největšími světovými dalekohledy. Problémem jsou i přesná astrometrická měření pro spolehlivý výpočet dráhy. Přímé určení velikosti slabých, vzdálených těles je téměř nemožné (výjimkou byla planetka Quaoar), obvykle se proto vychází z fotometrických měření. Pokud ovšem nevíme, z jakého materiálu je povrch tělesa, musíme některé údaje doslova hádat.
Příkladem je tzv. albedo, tedy podíl odraženého a dopadajícího záření (0 pro dokonale černé těleso, 1 při úplném odrazu světla), které odhadujeme často jen podle příslušnosti k určité skupině těles a to je ošidné – i albeda „klasických“ planetek se od sebe liší. Při nízkém albedu vychází rozměr větší, při vyšším naopak menší.
Víme, že jádra komet a několik planetek mají povrch mimořádně tmavý s albedem 0,04 (odrážejí jen 4% dopadajícího světla). Avšak určitě to neplatí pro všechny vzdálené objekty. Pokud tedy nemáme doplňující měření, předpokládáme pro větší transplutonická tělesa albedo asi 0,09. Stanovit průměr takového tělesa s přesností na 15% je velkým úspěchem…
Roku 2000 bylo objeveno těleso typu cubewano (20000) Varuna jako objekt 20. magnitudy. Na základě měření v submilimetrové oblasti záření byl průměr tělesa při albedu 0,07 stanoven na 785 – 1045 km a při albedu 0,04 na 880 – 1280 km. Loni při albedu 0,05 vyšel na 700 – 1260 km. U plutina (28978) Ixion ve vzdálenosti 6,4 miliardy km byl při albedu 0,04 stanoven průměr 1 270 km a při albedu 0,09 (odpovídajícím narudlé barvě) 1 050 km, ovšem již při albedu 0,15 by průměr klesl pod 800 km.
Planety nebo planetky?
Loni objevený objekt 2003 UB313, pokládaný (zatím předčasně) mnoha médii za 10. planetu sluneční soustavy, představuje určitě větší těleso než Pluto (podle objevitelů: i kdyby odráželo všechno světlo), protože reálný odhad jeho průměru činí nejméně 3000 km (Pluto 2340 km). Je v této chvíli nejvzdálenějším pozorovaným objektem sluneční soustavy, od něhož k nám letí světlo 13,5 hodiny a ve vzdálenosti 97,6 AU od Slunce je právě v odsluní. Přísluní leží ve vzdálenosti 38,2 AU, oběh trvá 557 roků, sklon k rovině ekliptiky je 44°. První pozorování naznačují, že na povrchu by mohl být zmrzlý metan, podobně jako na Plutu. Od října 2005 jsme si jisti, že kolem UB313 obíhá 60x slabší měsíc. Tuto tzv. podvojnost odhalujeme u stále většího počtu vzdálených těles (2003 EL61 má dokonce měsíce dva, Pluto tři), což umožňuje určit jejich hmotnost. Klíčové poznatky očekáváme v nejbližší době od pozorování Hubbleovým kosmickým teleskopem.
2003 UB313 zatím nemá oficiální jméno. Objevitelé občas používají přezdívky Xena (pro měsíc Gabrielle) podle postav známého televizního seriálu. Důvodem je, že se Mezinárodní astronomická unie dosud nedokázala shodnout, zda 2003 UB313 je „pouze“ velké transneptunické těleso, či zda má nárok na historicky prestižní označení „planeta“. V pozadí zůstává geopolitický „spor o Pluta“, protože kdyby byl objeven nyní, za planetu by považován nebyl. Jenže to by pak Američani přestali figurovat v seznamu objevitelů planet. Je zřejmé, že bude nutno nově definovat, co lze za planetu považovat.
Důležité rozhodnutí padne nejpozději letos v létě v Praze, protože valné shromáždění astronomů se tentokrát koná u nás. Pokud Pluto nadále zůstane devátou planetou, pak bude UB313 planetou desátou a můžeme začít přepisovat učebnice.
TOP TEN na periferii
název předb. označení charakter vel. poloosa odhad průměru (+měsíců)
2003 UB313 ostatní 67,89 AU 3400+350 km
Pluto+Charon plutino 39,78 2340+1250+150+130
90377 Sedna 2003 VB12 Oort? 495 1700
90482 Orcus 2004 DW plutino 39,42 1530
2005 FY9 ostatní 45,75 1500
50000 Quaoar 2002 LM60 cubewano 43,50 1260
84522 2002 TC302 rez. 2:5 55,08 1200
2003 EL61 ostatní 43,38 1050+350+50
20000 Varuna 2000 WR106 cubewano 43,01 960
19308 1996 TO66 cubewano 43,15 900
28978 Ixion 2001 KX76 plutino 39,58 890
(Pozn.: koncem r. 2005 známe nejméně 30 objektů s průměrem nad 500 km a téměř 100 s průměrem nad 300 km).
