Malé objekty jsou v Kuiperově pásu překvapivě vzácné

TLDR verze: V oblasti sluneční soustavy za Neptunem je méně malého bordela, než jsme tušili – Kuiperův pás se tak zřejmě vyvíjel trochu jinak, než naznačovaly dosavadní modely (studie tu).

Data z první ruky

Možná z hlouby paměti ještě vyhrabete matné, vágní vzpomínky na dřevní rok Léta Páně 2015 A.D., kdy kolem Pluta a jeho měsíců proletěla sonda New Horizons. Všichni se tehdy bičovali memíčky Pluta a jeho srdce, astronomové však byli paf hlavně z toho, že Pluto nevypadá jako Merkur! Na jeho povrchu bylo notně méně kráterů, než se čekalo. A to také naznačovalo přítomnost aktivní geologie.

Takzvaný Kuierův pás začíná za drahou Neptunu. Do průletu kolem Pluta jsme neměli přímé pozorování žádného jiného tělesa tohoto regionu sluneční soustavy z první ruky v odpovídající kvalitě. Samozřejmě jsme byli s to hodit na zdejší tělesa čumendu z dálky, ale uznejte sami, že vidět Pluto jako změť pixelů nebo jako Hi-res trpasličí planetu, to je trochu jiná káva! Co je podstatné, vzorek jednoho předmětu made in Kuiperův pás se nám nyní díky novoročnímu průletu kolem objektu Ultima Thule rozrostl na celá *dvě* tělesa  – a tak můžeme začít komparovat!

Astronomka Kelsi Singer z Southwest Research Institute si takto u Ultima Thule, Pluta a Charonu prohlédla krátery v poměru k velikostem a došla k nečekanému objevu – chybí střední váhová třída kráterů! U Pluta by se nad tím kvůli zdejšímu kryovulkanismu a tomu, že část kráterů může být „zahlazena“, dalo ještě mávnout rukou. Ale Ultima Thule ani Charon tuhle výmluvu nemají.

Vzhledem k dominantním rychlostem přirozených těles ve sluneční soustavě přitom absence celé jedné velikostní třídy kráterů znamená jediné: chybí i jedna celá třída velikostí kosmických objektů! Jako kdyby tělesa od 100 do 1600 metrů Kuiperův pás skoro neznal!

Za ledničkou nejsou

Objevují se tedy dvě možné hypotézy. Buď se střední velikost těles už kdysi dávno v éře formování sluneční soustavy spojila do větších celků, anebo tu nikdy nevznikla! Možnost první zní dost pochybně. Třeba pás planetek mezi Marsem a Jupiterem tuhle střední třídu objektů zná velmi dobře. Kuiperův pás je přitom jakýmsi mrazákem zárodečné hmoty, z níž vznikala sluneční soustava. Doslova platí, že by tu věci měly být tak, jak byly v éře, kdy RNA na povrchu Země platila za zbrusu nový vynález.

Zdá se tedy, že pravděpodobnější je druhá možnost. Střední velikosti objektů od 100 metrů do 1600 metrů jsou naopak „běžnou anomálií“ v pásu planetek a v Kuiperově pásu nikdy ve významnějším počtu nevznikly. Jak by něco takového bylo možné? Inu, Kuiperův pás je proklatě velký. Říkáte si možná, že když jste si objednali dvojtou večeři, byla také proklatě velká, ale proti Kuiperově pásu je to prd!

Kuiperův pás.
Stroj: Wikipedia/CC

Tahle oblast ve vzdálenost 30 až 55 astronomických jednotek tvoří jakýsi vágní prstenec v první fázi humen sluneční soustavy. Pás asteroidů mezi Marsem a Jupiterem je proti celému Kuiperově pásu miniaturní, přeplněnou zónou života. Právě to je možná důvod, proč se v pásu asteroidů tělesa srážela nápadně častěji. A proč skrze podobné srážky vznikalo více bordela střední velikosti.

Naopak v Kuiperově pásu došlo na podobné srážky statisticky DALEKO méně často – což znamená, že po prvotním zformování těles vzniklo i daleko méně úlomku. Zatím jde samozřejmě jenom o hypotézu, uvidíme ještě, co ukáží další data. Je ale pozoruhodné, jak relativně málo (dva průlety kolem objektů Kuiperova pásu) vlastně stačí na to, abychom potenciálně začali přepisovat významnou část evoluce našeho systému!

Stále tajemná periferie

Novinky kolem Kuiperova pásu nejsou jediné, co možná změní náš pohled na humna sluneční soustavy. V kontextu jeho nového chápání se sluší připomenout, že pořád nemáme ani moc dobrou představu ani o tom, jak to vypadá s existencí Oortova oblaku. A když píšu „nemáme moc dobrou představu“, myslím tím v zásadě „kulovou“.

Oortův oblak možná znáte z fikce jako takovou poslední štaci sluneční soustavy na mezihvězdné cestě ven. Rozkládat by se měl za Kuiperovým pásem dále, snad s majoritou objektů ve vzdálenosti kolem 50 tisíc AU od Slunce. To je… 1666 krát dál, než je Pluto. Dokonce i Voyageru 1 do takové vzdálenosti chybí asi ještě 49880 AU! 😀

Z toho vám asi dojde, že Oortův oblak zatím nepozorujeme ani tou nejvíce naleštěnou čočkou. Existenci podobného vnějšího kulového objektu těles postuloval před skoro 90 lety estonský astronom Ernt Öpik. Více se však s nezávislou hypotézou téhož proslavil J. H. Oort až v roce 1950, který jej formuloval jako další odkladiště zárodečné hmoty sluneční soustavy.

Najít tu můžeme předměty z vodního ledu, amoniaku a metanu, to celé až o váze 100 Zemí. Díky extrémně malé hustotě na extrémně velkém prostoru je však drtivá většina rozprostřena ve formě malých komet. Asi.

Oortovo mračno
Stroj: Wikipedia/CC

Počkáme si

Alespoň si tedy Oortův oblak takhle zatím malujeme v simulacích. Fakt je, že prozatím lautr ani jednou nedošlo na přímo pozorování jeho přítomnosti, ačkoliv na to ukazují modely a teorie. A vzhledem k tomu, že vývoj nových sond pro hluboký vesmír se táhne jako turecký med, na potvrzení, korekci či vyvrácení Oortova oblaku si ještě asi počkáme.

V 80. letech třeba NASA zvažovala vyslání sondy TAU, která by měla v relativně krátké době dosáhnout rychlost 106 km/s a zamířit alespoň do vnější části vnitřku Oortova mračna.  Jak ale víte, na realizaci mise zatím nedošlo. Jinou možností je vysláné nové kosmické observatoře Whipple, která se měla na Oortův oblak zaměřit svými objektivy. Její program byl ale pozastaven v roce 2016.

Nejde ani tak o to, že Oortovo mračno tam venku být nemůže. I nynější zjištění kolem velikosti objektů Kuiperova pásu ale naznačuje, že se v podstatných detailech asi bude lišit od našeho očekávání. A jelikož ono očekávání hraje roli při přemýšlením nad tím, jak vznikla Země, nejde zrovna o žádnou maličkost! Podobně jako v případě New Horizons a Pluta ale platí, že na podobné zásadní objevy si budeme muset ještě zásadně dlouho počkat.

[LL, PS]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, která připravuje přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze