Kolem Chirona se mohou tvořit prstence

Za oběžnou dráhou Jupitera se skrývá zvláštní objekt o průměru asi 270 km. Jmenuje se Chiron a je to typ tělesa vnější Sluneční soustavy známého jako kentaur. Ale i mezi svými „kolegy“ z řad kentaurů je Chiron výjimečný – a nová pozorování z JWST odhalují, jak moc se Chiron nepodobá ničemu jinému, co jsme kdy viděli. Kolem Slunce oběhne Chiron jednou za 50 roků.

„Je to podivín ve srovnání s většinou ostatních kentaurů,“ říká fyzik Charles Schambeau z University of Central Florida. „Má období, kdy se chová jako kometa, má kolem sebe prstence materiálu a potenciálně kolem něj obíhá pole trosek z drobného prachu. Vyvstává tedy mnoho otázek ohledně vlastností Chirona, které toto jedinečné chování umožňují.“

Sluneční soustava překypuje kamennými a ledovými pozůstatky z doby svého vzniku zhruba před 4,5 miliardami let. Kentauři, kteří se nacházejí převážně mezi Jupiterem a Neptunem a jejichž oběžné dráhy protínají dráhy alespoň jedné z obřích planet, tvoří zajímavou skupinu.

Například Chiron má vlastnosti podobné asteroidům, ale občas vykazuje také aktivitu podobnou kometám. A mimochodem, má kolem sebe malý miniaturní prstenec.

Protože se předpokládá, že Chiron je jakousi časovou schránkou z doby formování Sluneční soustavy, vědci se o tomto zvláštním tělese chtějí dozvědět více, ale jeho vzdálenost ztěžuje toto rozluštění. Tým výzkumníků, vedený planetoložkou Noemí Pinilla-Alonso z univerzity v Oviedu ve Španělsku, obrátil silné „oko“ JWST, aby zjistil, zda by mohl pozorovat detaily, které nám dosud unikaly.

Na připojeném spektru z Webbova teleskopu je chemické složení Chirona. Barevné pruhy zvýrazňují různé druhy ledu, jako je vodní led, oxidy uhlíku a lehké uhlovodíky. Vložený obrázek vpravo je detail odrazivosti Chirona zvýrazňující fluorescenci metanu spolu s absorpcí etanu a propanu.

„Všechna malá tělesa ve Sluneční soustavě nám vypovídají o tom, jak to bylo v minulosti, což je období, které už nemůžeme skutečně pozorovat,“ říká Pinilla-Alonso. „Aktivní kentauři nám však říkají mnohem více. Procházejí transformací poháněnou slunečním ohřevem a poskytují jedinečnou příležitost dozvědět se o povrchových a podpovrchových vrstvách.“

Chiron někdy vyvrhuje plyn a prach, stejně jako komety. Vědci použili JWST, aby se pokusili zjistit, z čeho se tento plyn a prach skládají – nejen z toho, co v prostoru kolem kentaura obsahuje koma (jako atmosféra komety), ale i z toho, co by mohlo být v jeho nitru.

„Na Chironu je jedinečné to, že můžeme pozorovat jak povrch, kde se nachází většina ledu, tak i komu, kde vidíme plyny, které pocházejí z povrchu nebo těsně pod ním,“ říká Pinilla-Alonso. „Objevování toho, které plyny jsou součástí komy a jejich různých vztahů s ledem na povrchu, nám pomáhá porozumět fyzikálním a chemickým vlastnostem, jako je tloušťka a pórovitost ledové vrstvy, její složení a jak ji ovlivňuje záření.“

Astronomové prováděli pozorování v blízké infračervené oblasti a rozebírali spektrum, aby hledali absorpční a emisní čáry, které vznikají absorpcí a reemisemi světla na specifických vlnových délkách specifickými atomy a molekulami. Podobná pozorování v minulosti odhalila přítomnost kyanidu a oxidu uhelnatého.

Pinilla-Alonso a její kolegové objevili oxid uhličitý, oxid uhelnatý, etan, propan, acetylen, metan a vodní led. Detekce metanu je podle vědců obzvláště pozoruhodná a výsledky naznačují, že Chironova koma je ho plná. Někdo vyslovil vtip o kentauřích prdech, ale my jsme na to příliš dospělí.

Vědci se domnívají, že kentauři kdysi patřili k ještě vzdálenější populaci ledových těles Sluneční soustavy, k transneptunským objektům neboli TNO, které obíhají kolem Slunce za oběžnou dráhou Neptunu. Protože jsou TNO tak daleko od Slunce, jsou považovány za relativně nedotčené pozůstatky formování Sluneční soustavy, které zahrnují rané složení oblaku prachu, ze kterého se Sluneční soustava zrodila.

Jak se kentauři přibližují ke Slunci, led v nich může sublimovat a uvolňovat část tohoto materiálu. Vědci se domnívají, že metan, oxid uhličitý a vodní led, které na Chironu pozorují, by mohly být některé z původních materiálů, které zdědil od zrodu Sluneční soustavy.

Jiné sloučeniny, jako je etan, propan a acetylen, se mohly na povrchu kentaura vytvořit v důsledku redukce a oxidace – tedy rezivění.

„Na základě našich nových dat z JWST si nejsem tak jistá, zda máme standardního kentaura,“ říká Pinilla-Alonso. „Každý aktivní kentaur, kterého pozorujeme pomocí JWST, vykazuje nějakou zvláštnost. Nemohou však být všichni outsidery. Musí existovat něco, co vysvětluje, proč se zdá, že se všichni chovají odlišně, nebo něco, co je mezi nimi všemi společné a co zatím nevidíme.“

Výzkumníci plánují pokračovat v pozorování Chirona, jak se k nám bude přibližovat, aby zjistili, zda existuje něco, jak se mění v čase a v ročních obdobích, co by poskytlo více vodítek o povaze těchto podivných, ledových, vybuchujících těles.

Zdroj: https://www.sciencealert.com/this-strange-comet-asteroid-hybrid-is-like-nothing-else-in-the-solar-system; https://www.livescience.com/space/astronomy/strange-object-between-saturn-and-uranus-is-evolving-its-own-ring-system-study-suggests a https://scitechdaily.com/asteroid-cometor-something-else-mysterious-activity-on-oddball-space-object-raises-new-questions/

autor: František Martinek