Není to tak dávno, co jedno z nejvzdálenějších těles sluneční soustavy – Pluto, vzbudil slušný poprask. Před více než třemi roky totiž astronomové rozhodli, že Pluto bude vyobcován z hrdé rodiny planet, mezi které bylo počítáno od svého objevu v roce 1930. Nezdá se však, že by to Plutu nějak vadilo, a vědci se po svých rozepřích ohledně tohoto nevelkého objektu opět pustili do jeho zkoumání.
S výjimkou stratosféry a termosféry (viz článek v tomto čísle: Jak pracuje atmosféra) teplota v zemské atmosféře s narůstající výškou klesá. Pluto nemá nijak zvlášť hustý plynný obal, je stotisíckrát řidší než ten pozemský. Nové objevy evropských vědců však ukázaly zajímavou věc – čím vyšší vrstva Plutovy atmosféry, tím teplota stoupá.
Indiánská inspirace
Evropská jižní observatoř nesídlí ani na Sicílii, ani v Řecku, jak by se možná někomu mohlo zdát. Je třeba ji hledat v mnohem jižnějších končinách. V zapadlých koutech jihoamerického Chile se nachází hora Paranal a právě z ní evropští astronomové pozorují a zkoumají jižní oblohu. Základna je vybavena teleskopem VLT (Very Large Telescope, všeříkající, byť poněkud zvláštní název Velmi velký teleskop), který je složen ze čtyř gigantických dalekohledů. Zrcadlový objektiv každého z nich dosahuje průměru více než osmi metrů (8,2 m), je tedy vidět, že se skutečně o žádné drobečky nejedná. Těmto čtyřem obrům ještě pomáhají čtyři menší dalekohledy s téměř dvoumetrovými objektivy.
Všechny čtyři velké dalekohledy mají svá jména: Antu, Kuejen, Melipal a Jepun. Evropskému uchu tyto názvy zní cizokrajně a není se čemu divit. Vědci si je „vypůjčili“ od místních Indiánů z národa Mapučů. Mapučové totiž takto nazývají Slunce, Měsíc, Jižní Kříž a Venuši. A právě dalekohled Antu v posledních měsících dopodrobna zkoumal Pluto.
Tak jak je to s tebou, Pluto?
Pluto je z vesmírného úhlu pohledu vskutku malé těleso, je dokonce menší než pozemský Měsíc. Do kapsy by jej strčily i všechny galileovské měsíce, Saturnův Titan nebo Neptunův Triton. Pluto je velmi lehký a má nízkou hustotu, což napovídá tomu, že z velké části je složeno z ledu. Jak je Pluto malý, tak je zlobivý, s oblibou totiž kříží dráhu Neptunu. Vzhledem ke značné excentricitě své oběžné dráhy se na dvacet let během každého oběhu dostane Pluto blíže k Slunci než Neptun. Teprve před jedenácti roky se Pluto po dvaceti letech dostal opět dále od Slunce, než je Neptun.
Při tak malých rozměrech, jaké Pluto má, je téměř s podivem, že si udrží vůbec nějakou atmosféru. Nicméně jeho kouzlo osobnosti je takové, že nějaký ten dusík a také metan mu neodolají. Astronom Emmanuel Lellouch z pařížské observatoře s pěti kolegy z Francie a Německa k výzkumu Plutovy atmosféry použil nejen výkonný dalekohled, ale také citlivý detektor infračerveného záření CRIRES (Cryogenic Infrared Echelle Spectrograph – Chlazený infračervený spektrograf). Ten je vybaven takovou optiku, která automaticky koriguje chvění ovzduší, čímž se přesnost pozorování významně zvyšuje. „Spojením VLT s přístrojem CRIRES v podstatě získáme výhody satelitu na oběžné dráze okolo Pluta,“ přiblížil jeden z vědců, který se na výzkumu podílí Hans-Ulrich Käufl. „Je fascinující si představit, že s pomocí CRIRES jsme schopni přesně měřit vlastnosti plynu v atmosféře stotisíckrát řidší než na Zemi, u objektu pětkrát menšího, který se nachází na okraji sluneční soustavy,“ dodal.
Inverze i na Plutu
Vzhledem k velké vzdálenosti od Slunce je na Plutu docela zima. Sluneční paprsky už nejsou schopné tento ledový svět rozehřát a tak se teplota při povrchu Pluta pohybuje kolem minus 230 °C. To už je slušný samec, ovšem některá místa na našem Měsíci jsou ještě chladnější. Měření evropských vědců v čele s Emmanuelem Lellouchem ukázalo, že atmosféra Pluta je teplejší. No, teplejší, ani lední medvěd by se tu necítil nějak skvěle, protože rtuť teploměru by zde vystoupala na minus 170 °C. I tak je ovšem rozdíl šedesáti stupňů docela zásadní.
Za teplotní inverzi na naší planetě obvykle může špatný stav ovzduší. Na Plutu ale továrny či automobily vypouštějící do ovzduší zplodiny budou asi těžko. Přesto i zde panuje výrazná inverze, za každý kilometr směrem vzhůru stoupne v plynném obalu Pluta teplota o 3 až 15 stupňů Celsia. Naproti tomu na Zemi je v dolních vrstvách atmosféry každým kilometrem teplota o šest stupňů nižší.
Kde se bere metan?
Samozřejmě, že vědce zajímalo, čím je tento stav způsoben. Odpověď jim nabídl opět detektor infračerveného záření CRIRES. Dosud měli vědci za to, že drtivou část atmosféry Pluta tvoří dusík, dále je zde obsažen metan a ve stopovém množství oxid uhelnatý. Měření však ukázalo, že metanu je zde mnohem více, než se předpokládalo. Je možné, že právě metan je vinen inverzí v této krajině věčného ledu. Metan se drží spíše blíž k povrchu Pluta, ve vyšších vrstvách atmosféry je ho minimálně. Jakmile se Pluto vzdálí od Slunce více, atmosféra zamrzá a padá k povrchu. Při přiblížení naopak zmrzlé části sublimují (vzhledem k extrémně nízkému tlaku mají kapaliny na Plutu těžký život). To vytváří antiskleníkový efekt, podobně jako pocení ochlazuje lidský organismus.
Existují dvě teorie, které mohou zvláštní vlastnosti atmosféry Pluta vysvětlit. Podle prvního modelu je povrch pokryt tenkou vrstvou metanu, která omezuje sublimaci dusíkové námrazy. Druhý model pak předpokládá existenci oblastí čistého metanu na povrchu trpasličí planety.
Ovšem, kde je pravda, na to si budeme muset počkat. „O platnosti jednoho z modelů musí rozhodnout další výzkum Pluta při jeho vzdalování od Slunce,“ říká Lellouch. Lidstvo by se mohlo odpovědi dočkat již v roce 2015, kdy se k Plutu přiblíží americká sonda New Horizons (viz box).
Kterak byl Pluto „zplutováno“
Od 24. srpna 2006 už Pluto není nejvzdálenější planetou sluneční soustavy. Na valném shromáždění Mezinárodní astronomické unie (IAU) konaném v Praze rozhodli astronomové o vyřazení Pluta ze seznamu planet ve sluneční soustavě. Její součástí je od nynějška místo devíti jenom osm planet. Zlé jazyky tvrdí, že Pluto byl zařazen jen kvůli tomu, že jej objevili američtí astronomové. Pluto se tak nově řadí mezi takzvané trpasličí planety.
Ostatně jde jen o název, těleso samé to nikterak nezmění. Vědci si občas rádi pohrají a změní své klasifikace, které byly po desítky let součástí školních osnov. Takže, zatímco astronomové si počet planet zredukovali z devíti na osm, oceánografové se vydali opačnou cestou. Čtyři oceány se jim zřejmě zdály málo, tak již před časem definovali pátý. Nazývají jej jižní a jeho hranice byla určena 60. rovnoběžkou.
Trpasličí planety alias plutoidy
Trpasličí planety jsou tělesa, která musí splňovat stejné podmínky jako tradiční planety s tím rozdílem, že svou gravitací nevyčistily blízký prostor od ostatních těles. Pluto se nachází v nevyčištěném prostoru – v pásu asteroidů za Neptunem, takže je trpasličí planetou, stejně jako 2003 UB 313 (Xena) a Ceres, který obíhá na dráze mezi Marsem a Neptunem.
Pluto v číslech
Střední průměr: 2390 km (Měsíc – 3476 km, Země – 12756 km)
Hmotnost: 0,0025násobek hmotnosti Země (0,0125E+21 tun)
Gravitace: 0,07násobek gravitace na Zemi
Známé měsíce: 3 – Charon, Nix, Hydra
Vzdálenost od Slunce:
střední – 39,232 AU = 5,869 miliardy km
nejmenší – 29,64 AU = 4,434 miliardy km
největší – 48,825 AU = 7,304 miliardy km
Rotace kolem své osy: 153,29 hodiny (6,4 dne)
Doba oběhu kolem Slunce: 90 465 dnů (247,7 roku)
Atmosféra (hlavní složky): dusík a metan
New Horizons se blíží k Plutu
19. ledna 2006 odstartovala z kosmodromu Eastern Test Range na Floridě raketa Atlas V (montáž této rakety si můžete v tomto čísle prohlédnout). Ta vynesla do kosmu sondu New Horizons, která má za úkol zkoumat vzdálená místa sluneční soustavy, zejména Pluto, jeho měsíce a některá transneptunická tělesa. Takových těles s průměrem vyšším než 100 kilometrů se kdesi za Neptunem pohybuje více než 70 000.
Po roce svého putování sonda prolétla kolem Jupiteru, kde pořídila snímky nejen jeho povrchu, ale i snímky tří ze čtyř galileovských měsíců Io, Europy a Ganymedu. Stále má ovšem před sebou více než polovinu své cesty. Podle plánů by se k Plutu měla přiblížit 14. července 2015. Ovšem New Horizons začne Pluto zkoumat již pět měsíců před největším přiblížením a bude pokračovat jeden měsíc po něm. Dálkové snímkování pořídí globální mapu Pluta a jeho souputníka Charona s rozlišením 40 kilometrů. Kolem trpasličí planety by sonda měla proletět v minimální vzdálenosti 10 000 km, kolem Charona ve vzdálenosti 27 000 km rychlostí přibližně 14 kilometrů za vteřinu. Poté se vydá ještě dál, směrem ke Kuiperovu pásu, a celá mise by měla pokračovat až do roku 2020.
Čtenářská anketa na internetových stránkách našeho vydavatelství www.rf-hobby.cz
Někteří vědci stále nesouhlasí s tím, že Pluto bylo vyřazeno z kategorie planet. Patří podle vašeho názoru Pluto mezi planety?
Ano 29 %
Ne 71 %
