Novinky

Rozhovor: Petr Pravec – Novinky ve výzkumu planetek

V Astronomickém ústavu AV ČR se výzkumu planetek věnuje skupina dr. Petra Pravce. V poslední době se našim astronomům podařilo o planetkách zjistit několik nových věcí. Co přinesl výzkum, prozradí P. Pravec v našem rozhovoru.

Jak všichni víme, osa Země je skloněna vůči její oběžné rovině o 23,5 stupně. Ale jak je to u planetek?

U planetek je rozsah sklonů větší, vyskytují se planetky s prakticky jakýmikoli sklony, ale existují určité preference. Co se týká binárních asteroidů, tedy dvojplanetek, jejichž výzkumem se zabýváme, tak u nich je silná preference, aby póly byly buď blízko pólu ekliptiky anebo o 180 stupňů obrácené. Domníváme se, že příčina tkví v jejich vzniku, kdy efekt, který způsobí roztržení tělesa na dvě, která kolem sebe pak začnou obíhat, zároveň způsobí narovnání rotační osy. Zatím je to jen hypotéza a nevíme, jestli k narovnání osy došlo ještě před vznikem binární planetky nebo až po něm, ale tento efekt narovnávání určitě způsobuje.

Jak se dá určit sklon osy otáčení?

U binárních asteroidů to dovedeme určit poměrně snadno, protože vidíme zákryty, případně zatmění mezi oběma složkami v systému. To znamená, když je rovina dráhy satelitu vůči hlavnímu tělesu binárního asteroidu víceméně totožná s rovinou ekliptiky, tak dochází k zákrytům a zatměním neustále. Ta tělesa se nám, stručně řečeno, při oběhu kolem sebe schovávají jedno za druhé. Pokud je ale osa skloněná, tak jsou období, kdy zákryty nastávají a zase jiná období, kdy zákryty nenastávají. To můžeme dlouhodobě sledovat a na základě frekvence výskytu těchto jevů dokážeme situaci v počítači simulovat a také podle přesného průběhu těch jevů můžeme odhadnout sklon rotační osy k dráze satelitu. Dokážeme to s přesností několika stupňů. Takto určíme rovinu dráhy satelitu. Je tam ale ještě jeden předpoklad o tom, jak je vůči rovině dráhy satelitu orientována rovníková rovina primární složky. Samozřejmě ona nemusí být totožná s rovinou dráhy satelitu. Ale my můžeme předpokládat, že jsou téměř totožné, protože nevidíme u toho satelitu žádnou významnou uzlovou precesi. Tím pádem, když určíme rovinu dráhy satelitu, rázem máme i odhad sklonu primární složky.

Další věc, kterou u planetek sledujete, je odrazivost. Říká se o planetkách, že jsou černé jako uhlí. Je to správné přirovnání?

To platí jenom pro některé planetky. Planetky obecně jsou poměrně tmavé, ale ne všechny jsou až tak tmavé, jako černé uhlí. Naopak, ty planetky, které se přibližují k Zemi, většinou nejsou až tak tmavé. Jejich odrazivost, nebo přesněji geometrické albedo, se pohybuje typicky kolem 20 %. Kdybychom ale zkoumali jiné oblasti Sluneční soustavy, dál od Slunce, tak tam převažují planetky s primitivním složením, a ty jsou opravdu převážně tmavé, většinu z nich můžeme nalézt s albedem jen několika málo procent.

Vy jste zjišťovali u několika set planetek právě tu odrazivost. Jaký je výsledek?

Většinu závěrů jsem řekl v odpovědi na předchozí otázku. Dalším výsledkem je například zjištění, že se albedo prakticky nemění s velikostí planetky. To znamená, že jak pro velké planetky o velikosti kolem 200 km, tak pro malé o velikosti několika málo km, je to albedo prakticky stejné. To je zajímavý výsledek. Ukazuje to, že i když povrch planetek vypadá různě a je taky různě starý, tak na albedo to nemá vliv (u velkých planetek se předpokládá, že jsou staré, zatímco menší planetky vznikly zřejmě kolizním vývojem a jejich povrch je čerstvější). To zpochybňuje některé teorie toho, jaký vliv na povrch planetky má kosmické záření nebo záření Slunce. Kosmická eroze povrchu tedy zřejmě s časem nemění albedo nijak výrazně. Tohle byl jeden ze zajímavých výsledků a opravili jsme zjištění, se kterým přišli kolegové analyzující data kosmického dalekohledu WISE. Oni sice změřili změnu albeda, ale měli tam určitou chybu, a tu my jsme našli a odstranili.

Do kosmu bude za několik let vypuštěna dlouho očekávaná družice GAIA. Jak pomůže ve výzkumu planetek?

Družice GAIA má během 5 roků změřit miliardu hvězd a jejím hlavním cílem je zmapovat Galaxii. Vedlejším produktem bude detekce spousty dalších těles a mezi nimi i planetek. Díky pozorováním ze sondy budou změřeny přesně pozice těchto planetek a následně spočítány dráhy kolem Slunce. Dozvíme se tak o planetkách i údaje, které jsme zatím nevěděli. Například jsme spočítali, že je pravděpodobné, že v datech sondy přímo rozlišíme, jak kolem sebe obíhají dvojplanetky nebo jak planetky rotují. Odborně řečeno, uvidíme tzv. oscilaci fotocentra. Střed jasu obrazu (tzv. fotocentrum) není totožný s těžištěm tělesa, případně dvojplanetky, a proto fotocentrum kmitá kolem středové hodnoty. U dvojplanetek tedy přímo uvidíme projekci pohybu menší planetky kolem hlavní planetky. Na základě takového měření bychom měli být schopni odhadnout parametry dvojplanetky, zejména oběžnou periodu, vzdálenost od sebe, odhadnout velikost. Díky přesnému měření poloh světelných zdrojů GAIA pomůže detekovat takto přímo dvojplanetky. Zatím jsme byli odkázáni především na metodu zákrytů. Zatím nevíme, kolik takových dvojplanetek se podaří odhalit. V okolí Země je asi 15 % všech planetek podvojných. V hlavním pásu je četnost dvojplanetek nejméně stejná a domníváme se, že může být i větší, a v jejich studiu sonda GAIA pomůže.

Na otázky Petra Sobotky odpovídal vědecký pracovník Oddělení meziplanetární hmoty Astronomického ústavu Mgr. Petr Pravec, Dr.