Kosmická záhada: Periferie sluneční soustavy postrádá malé objekty

- Vesmír autor: Ladislav Loukota

Navzdory více než šesti dekádám kosmonautiky je tomu jenom pár let, co pozemská sonda poprvé navštívila vzdálenou periferii sluneční soustavy za drahou Neptunu. Dvojice průletů kolem Pluta a Ultima Thule však nyní mění dosavadní teorie kolem zdejších končin. Nejnověji se zdá, že mezi zmrzlými objekty na dráze Pluta chybí celá jedna "váhová kategorie" kosmických těles. Kam se poděly? 

Ultima Thule ve starší umělcově představě

Ultima Thule ve starší umělcově představě,zdroj: NASA

Letos uběhnou již čtyři roky od zlomového průletu sondy New Horizons kolem trpasličí planety Pluto. Astronomové od něj očekávali leccos, přesto je nakonec terén někdejší planety překvapil. Pozorovali na něm totiž množinu ledovců i čtyřkilometrové horské masivy, především však na Plutu bylo překvapivě málo kráterů. Teorie, které to vysvětlovaly, vycházely po několik další let od průletu samotného.

Zjištění, že Pluto je stále geologicky aktivní (nejspíše skrze kryovulkanisus), změnilo naše představy o chodu periferie sluneční soustavy nazývané Kuiperův pás. Nyní se zdá, že nedávný průlet sondy New Horizons kolem objektu Ultima Thule může přinést další překvapení.

Kuiperův pás je oblastí za oběžnou drahou Neptunu, obvykle je přitom považován za jakési "muzeum" materiálu, z něhož se kdysi formovala sluneční soustava. Zatímco v našich končinách tento materiál zformoval planety a další větší objekty, Kuiperův pás je plný těles, jejichž těkavé složky nestihly vyprchat, a jejichž dráhy se nikdy neprotly tak, aby se zformovaly do větších planet. Složení zdejších objektů i dnes může proto poskytnout nový náhled na to, jak před více než 4,6 miliardy let vznikl náš systém.

Až doposud se předpokládalo, že se zmenšujícími se rozměry přibývají počty zdejších těles podobně, jako je tomu v hlavním pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem. Nová práce astronomky Kelsi Singerové z Southwest Research Institute však přichází s jinou možností. Zdá se totiž, že v Kuiperově pásu nápadně často schází celá jedna velikostní kategorie objektů.

Důkazy pro nedostatek malých objektů Kuiperova pásu (Kuiper Belt Objects, KBO) vycházejí z dat získaných sondou New Horizons během průletu kolem Pluta a Ultima Thule. Snímky obou těles naznačují podezřelou absenci středně velkých impaktních kráterů. Krom Pluta astronomové analyzovali i jeho měsíc Charon. Zatímco na Plutu by bylo možné nižší počet kráterů vysvětlit jeho aktivitou, Charon je neaktivní – přesto má kráterů také málo.

Absence kráterů,

Absence kráterů na povrchu Pluta,zdroj:NASA/JHUAPL/LORRI/SwRI

To může znamenat, že impaktory - čili asteroidy nebo komety - o průměru od 100 metrů do 1,5 km musejí být poměrně velkou vzácností.

Kde jsou další krátery?

Doposud si astronomové jejich velikostí a počtem jisti být nemohli. New Horizons je první sondou, která provedla průlet kolem dvou KBO – Pluta (a jeho měsíců) a Ultima Thule. Do její cesty do vzdálených končin však pozemské teleskopy nebyly s to uzřít zdejší povrch v tak vysokém rozlišení. Kilometrové KBO bychom snad i detekovat uměli - také tentokrát však mohl být jejich nižší počet vysvětlen zkrátka velkou vzdáleností a tím, že nám "drobná" KBO zkrátka unikají.

Prozatím není jasné, co může být menší příčinou menšího počtu KBO od 100 do 1500 metrů. Nabízejí se však dvě možnosti, z nichž jedna má potenciál ovlivnit chápání evoluce sluneční soustavy.

Jedna hypotéza mluví o tom, že dříve menší KBO existovaly - spojovaly se však v průběhu vývoje Kuiperova pásu do větších celků. Vzhledem k přítomnosti kryovulkanismu na Plutu (a nejspíše v menší míře i na Ultima Thule) však nejstarší krátery již byly zahlazeny časem. Možností druhou je scénář, při němž již při formování Kuiperova pásu menší KBO chyběly. Na každý pád se absencí takto malých objektů Kuiperův pás liší od pásu asteroidů bez Marsem a Jupiterem.

"Překvapivý nedostatek malých KBO mění naše chápání Kuiperova pásu a ukazuje, že buď jeho formace nebo evoluce, popřípadě obojí, byly odlišné od formování pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem," řekla Singerová, "Snad má pás asteroidů více menších objektů než Kuiperův pás kvůli tomu, že jeho populace se na menším prostoru častěji sráží, a dělí tak na menší objekty."

Podobně jako v případě průlet New Horizons u Pluta se tak zdá, že i návštěva Ultima Thule dá vědcům dost materiálu na přemýšlení a nové teorie na několik příštích let!

Celou studii najdete v časopisu Science

Tagy: Vesmír New Horizons věda a poznání Kuiperův pás