Pásma planétok v slnecnej sústave

Pásma planétok v slnecnej sústave
Za Marsom nasleduje široká medzera, vyplnená tisíckami menších telies ktoré sa
nazývajú asteroidy (z gréckeho "podobné hviezde"), malé planéty, planetoidy (z
gréckeho "podobné planéte") alebo planétky. Prvú a najväcšiu planétku (1) Ceres
objavil v prvý den XIX. storocia (1. 1. 1801) taliansky astronóm Giuseppe Piazzi (1746
- 1826). Mimochodom stalo sa tak v rámci medzinárodnej kampane hladania
"chýbajúcej planéty" medzi Marsom a Jupiterom, ktorú inicioval viedenský královský
astronóm Maximilián K. Hell (1720 - 1792), náš rodák zo Štiavnických baní.
Planétky medzi Marsom a Jupiterom v súcasnosti tvoria najpocetnejšiu skupinu. Pásmo
má tvar plochého prstenca a planétky sa v nom pohybujú prevažne vo vzdialenosti 2,1
a 3,3 AU od Slnka. Najväcšia je planétka (1) Ceres s priemerom asi 1 000 km. S
priemerom nad 240 km poznáme 16 planétok. Ale s klesajúcou velkostou prudko stúpa
pocet planétok. Ku koncu apríla 2001 bolo známych viac ako 110 000 telies, pricom až
41 655 bolo objavených v priebehu roka 2000. Takýto nebývalý nárast umožnilo
využívanie nových pozorovacích aparatúr a automatizované spracovanie snímok
pocítacmi.
Pri pohlade na dráhy planétok v priestore nepoznat žiadnu zákonitost, sú rozložené
náhodne. Ked si ale vynesieme do grafu pocet planétok v závislosti na velkej poloosi
ich dráh, uvidíme výrazné clenenie. Túto štruktúru pásma planétok objavil a vysvetlil v
roku 1857 americký astronóm Daniel Kirkwood (1814 - 1895). Podla 3. Keplerovho
zákona je od velkej poloosi závislá obežná doba telesa. Ak je obežná doba planétky a
Jupitera v pomere malých celých císel, hovoríme, že planétka je v rezonancií s
Jupiterom. Niektoré rezonancné dráhy sú nestabilné (tu vznikajú Kirkwoodove medzery
bez planétok) a iné sú stabilné a zoskupujú sa v nich rodiny planétok (napríklad
Trójania, rodiny planétok Hilda, Hygiena, Koronis a dalšie).
Osobitnou rodinou planétok sú Trójania a Gréci. Pri pohlade zo Slnka by ich bolo vidiet
v dvoch skupinách: jednu okolo 60° pred Jupiterom (Gréci) a druhú okolo 60° za ním
(Trójania) v oblasti Lagrangeových bodov. V Lagrangeových (tiež libracných) bodoch sa
vyrovnávajú gravitacné vplyvy Slnka a Jupitera a odstredivá sila pôsobiaca na
planétku. Mnohé z týchto planétok sú voci Lagrangeovým bodom na nestabilných
dráhach a presúvajú sa medzi oboma skupinami, takže sú vlastne rozptýlené po celej
dráhe Jupitera. Doposial poznáme 964 Trójanov a Grékov.
Významnou skupinou planétok sú blízkozemné telesá (NEA - Near Earth Asteroids). Je
to pomerne nesúrodá skupina objektov vymrštených z hlavného pásma planétok
gravitacným pôsobením planét. Cast telies sú vyhasnuté jadrá komét. Medzi NEA
zaradujeme objekty, ktoré majú velkú poloos menšiu ako 1,3 AU. Bližšie sa delia na tri
skupiny pomenované podla charakteristických planétok. Rodina planétky (1221) Amor
sú telesá, ktoré krížia dráhu Marsu, ale nedosahujú dráhu Zeme (napr. známa planétka
Eros). Do apríla 2001 sme objavili viac ako 600 Amorov. Rodina planétky (1862) Apollo
sú asteroidy, ktoré krížia dráhu Zeme a ich obežná doba je väcšia ako 1 rok. Do apríla
2001 sme našli tiež viac ako 600 Apolónov. No a rodina planétky (2062) Aten sú
asteroidy krížiace dráhu Zeme s obežnou dobou menšou ako 1 rok. Atén poznáme o
málo viac ako 100. Súhrnne sa všetky oznacujú ako planétky typu AAA.
Velmi sledovanou je skupina potencionálne nebezpecných asteroidov (PHA - Potentialy
Hazardous Asteroids), sú to planétky, ktoré sa približujú k Zemi na menej ako 0,05 AU
(20 násobok vzdialenosti Mesiaca) a sú jasnejšie ako 22mag, ciže väcšie ako približne
150 m. Pád telesa týchto rozmerov už spôsobí významnú katastrofu. Práve ich
nachádzaniu sa venuje stále väcšia pozornost, takže každý mesiac je objavených zopár
nových potencionálne nebezpecných planétok. Celkove ich poznáme viac ako 300.
Podla teoretických modelov by sa v okolí Zeme malo nachádzat velké množstvo malých
telies na stabilných dráhach podobných Zemskej orbite medzi 0,9 a 1,4 AU. Doposial
však bolo nájdených velmi málo planétok blízkozemného pásu (Near Earth Asteroid
Belt), ako sa im hovorí.
Vonkajšie planétky
Presunieme sa teraz na perifériu slnecnej sústavy. Od objavu Plutóna v roku 1930 tu
panoval osamotene, neskôr mu objavili mesiac Cháron v roku 1978. Tým bola slnecná
sústava zvonka uzatvorená, iba kométy prichádzali kdesi z okrajových oblastí.
Vtedajšia technika nedokázala objavit drobnejšie telesá, i ked teoretické modely sa
pohrávali s myšlienkou rozsiahleho pásma pomerne velkých planétok za dráhou
Neptúna.
Prvou lastovickou bol náhodný objav telesa na dráhe medzi Saturnom a Uránom, ktoré
bolo oznacené ako planétka (2060) Chiron. Objavil ho Charles Kowal 18. októbra 1977
pomocou 1,2 m dalekohladu na Mount Wilsone. Teleso zamotalo astronómom hlavu,
pretože sa nehodilo do žiadnej dovtedy známej skupiny telies. Okrem toho zacalo
prejavovat slabú kometárnu aktivitu, takže sme ho zacali považovat za vzdialenú
"spiacu" kométu nezvycajne velkých rozmerov. Postupne boli objavené niekolké dalšie
podobné telesá. Túto skupinu telies nazývame Centauri. Väcšinou krížia dráhy velkých
planét, takže skôr alebo neskôr sa k nim natolko priblížia, že budú vymrštené zo
slnecnej sústavy, alebo podstatne zmenia svoje dráhy. Ked ale na svojich dráhach
nemôžu stabilne existovat, musia odniekial prichádzat noví Centauri.
Okrem Centaurov, ktorý sa pohybujú medzi velkými planétami na pomerne málo
výstredných dráhach, zasahujú do tejto oblasti aj dráhy dalšieho typu planétok, tzv.
Objekty roztrúseného disku (Scattered-Disk Objects). Majú velmi excentrické dráhy,
takže zachádzajú až do vzdialeností stoviek astronomických jednotiek (AU). Aj tieto
telesá sú iba na prechodných dráhach a postupne sa z niektorých stanú budúci
Centauri. Celkove poznáme niekolko desiatok Centaurov a Objektov roztrúseného
disku.
Ako sme už napísali vyššie, musí existovat dostatocne výdatný zdroj planétok, ktoré
zachádzajú do vonkajších oblastí velkých planét. Prvý na to upozornil Kenneth Essex
Edgeworth (1880-1972) v roku 1943. Vyvodzoval, že ak planéty vznikali z pôvodnej
prstencovej hmloviny okolo Slnka zrážkami a postupným "nabalovaním" drobných
teliesok, v istej vzdialenosti už nemohli vzniknút planéty, lebo zrážky teliesok už boli
príliš zriedkavé. Tieto pôvodné stavebné kamene planetárnej sústavy by tu mali
obiehat doposial daleko za dráhou Neptúna. Iba obcas sa niektoré z nich dostanú do
oblasti velkých planét.
Túto teóriu neskôr rozvinul Gerard Peter Kuiper (1905-1973) v pätdesiatych rokoch XX.
storocia. Ich teóriu však dlho nebolo možné potvrdit ani vyvrátit, pretože telesá s
priemerom niekolkých desiatok až stoviek kilometrov na hraniciach slnecnej sústavy je
takmer nemožné pozorovat. Prvé teleso Edgeworth-Kuiperovho disku (tiež KBO -
Kuiper Belt Objects) bolo objavené až v roku 1992. Za necelých desat rokov ich však
poznáme už viac ako 300. Predpokladá sa, že planétok s priemerom nad sto kilometrov
by tu mohlo byt okolo 35 000 a menších, nad dvadsat kilometrov až 100 miliónov.
Celková hmotnost Edgeworth-Kuiperovho disku sa odhaduje na niekolko sto násobok
hmotnosti hlavného pásu planétok medzi Marsom a Jupiterom.
Všeobecne sa telesá na hranici slnecnej sústavy nazývajú Transneptúnské objekty
(TNO - Trans Neptunian Objects). Zatial najväcším transneptuniánom je planétka
(20000) Varuna, ktorá má priemer medzi 750 a 1 000 km, takže šliape na päty aj
Plutu. Varunu objavili 28. novembra 2000.
Podobne ako v prípade pásma planétok medzi Marsom a Jupiterom, aj v prípade
transneptuniánov sa vytvárajú rodiny planétok na základe rezonancie, tentoraz s
Neptúnom. Významná je rodina planétok, ktoré obiehajú po dráhach s rezonanciou 3:2
s Neptúnom. Kedže najväcším telesom tejto rodiny je Pluto, hovoríme o Plutinách ci
Plutatách (Plutinos). Poznáme ich zatial niekolko desiatok. Dalšie transneptuniány
oznacujeme ako klasické (classical Kuiper belt objects), casto tiež Cubewanos, co je
skomolenina oznacenia prvej takejto planétky s predbežným oznacením 1992 QB1
(foneticky znie skratka QB1 ako kjú-bí-wan).
Ako vidno, s planétkami sa v posledných rokoch akoby roztrhlo vrece. Mnohé staré
predstavy sa kvôli tomu musia prehodnotit, iné sa po rokoch podarilo potvrdit. Coskoro
budú musiet byt prepísané aj ucebnice a deti sa už nebudú ucit o Slnku s deviatimi
planétami, ale o pestrom svete slnecnej sústavy s rozdielnymi rodinami telies.
Výstižnejšia je predstava o Slnku so štyrmi malými, tuhými planétami, štyrmi velkými,
plynnými planétami a dvoma významnými rodinami planétok medzi Marsom a
Jupiterom a za dráhou Neptúna. Na samom okraji slnecnej sústavy sa ešte nachádza
obrovské mracno komét.