Příbuzní Pluta jako vetřelci v pásu asteroidů

Mezi milióny objektů hlavního pásu asteroidů ve Sluneční soustavě mohou být vetřelci z prostoru za planetou Neptun, kteří byli vymrštěni na jejich současné dráhy v období dávné migrace obřích planet. Vyplývá to z nových počítačových simulací.

Hlavní pás planetek ve Sluneční soustavě je různorodá směs těles, která obíhají v prostoru mezi drahami planet Mars a Jupiter. Tyto planetky, jak se všeobecně předpokládá, vznikly blízko svých současných poloh, takže jejich složení může odrážet původní rozložení plynu a prachu kolem Slunce, z kterého se nakonec vytvořila pevná tělesa.

„Astronomové oprávněně přijímali fakt, že tělesa, která zde vidíme, zde také vznikla,“ říká Hal Levison (Southwest Research Institute in Boulder, Colorado). Avšak Levison a další vědci mají podezření, že zhruba 20 % těles v pásu asteroidů mohou být kometám podobné objekty, které se vytvořily v chladném prostředí za drahou planety Neptun.

Rozptýlená tělesa

Na základě nových počítačových simulací vědci prověřovali teorii označovanou jako „Nice model“ („dobrý model“), která předpokládá, že planety Uran a Neptun vznikly mnohem blíže Slunci, než se nacházejí dnes a byly obklopeny rozsáhlým diskem zbytků materiálu z doby vzniku planet (tzv. planetesimálami). Tento model byl navržen asi před 4 roky.

Podle tohoto modelu planety Jupiter a Saturn vstoupily do „orbitálního tance“ přibližně 700 miliónů roků po vzniku Sluneční soustavy. Jejich gravitace pak nasměrovala Urana a Neptuna do oblasti disku, tvořeného planetesimálami, kde jako bowlingové koule způsobily, že se drobné objekty rozletěly do různých stran jako kuželky.

Dřívější simulace sledovaly dráhy těchto planetesimál a ukázaly, že se vzdalují a vytvářejí tzv. Kuiperův pás ledových těles v místě, kde se nachází Pluto. Jiné představují vzdálené měsíce Jupiteru a Saturnu. Další pak tzv. Trojany, tj. asteroidy, které obíhají kolem Slunce po stejné dráze jako Jupiter, avšak jsou shromážděny ve dvou oblastech před a za planetou (v tzv. Lagrangeových libračních bodech).

Vnější část prstence

Nové počítačové simulace „nahánějí“ planetesimály do oblastí kolem Jupiteru a Saturnu. Jak se planety pohybují, objevuje se mnoho planetek, které jsou zachyceny jako tzv. asteroidy typu Hilda, což je skupina těles na vnějším okraji hlavního pásu planetek. Kolem Slunce oběhnou třikrát během dvou oběhů planety Jupiter. Zatímco některé z těchto objektů se staly tělesy rodiny planetky Hilda či Trojany, většina z těchto zachycených těles se usadila ve vnějších oblastech hlavního pásu planetek.

Podle jedné ze základních teorií je hlavní pás planetek jakýmsi pozůstatkem procesů formování planet v mladé Sluneční soustavě. Předpokládá se, že rozdílné chemické složení těles v pásu asteroidů (například led a složitější molekuly, s kterými se setkáváme především na vnějším okraji hlavního pásu) souvisí se složením protoplanetárního disku, z kterého se jednotlivá tělesa zformovala. Výsledky nových simulací ukazují, že tyto předpoklady nemusí být úplně správné.

Částečná simulace

Avšak jestliže tato vnější ledová tělesa jsou přistěhovalci, to by znamenalo, že všechna tělesa v hlavním pásu planetek nevznikla na svých současných místech. „To nám říká, že naše předpoklady nemusí být nezbytně správné,“ říká Levison.

Při použití tohoto modelu astronomové popsali pohyb velmi malých těles v mladé Sluneční soustavě. Výsledkem bylo zjištění, že vliv změny drah planet Uran a Neptun na oběžné dráhy malých těles měl za následek vyvržení části objektů z oblasti, kde nyní obíhá trpasličí planeta Pluto, tj. z oblasti nazvané Kuiperův pás. Hlavní pás planetek tak byl „osídlen“ dávnými sourozenci Pluta.

Tyto nové výsledky počítačového modelování nebyly přijaty vědeckou komunitou zrovna nadšeně. Mnozí astronomové namítají, že pokud jsou výsledky simulací správné, pak bude nutné současné teorie vzniku Sluneční soustavy přepracovat. Namítají především, že v rámci modelování nebyly prověřeny procesy, které nasměrovaly planetesimály do vnitřních oblastí planetární soustavy. Uvedených 20 % „vetřelců“ v hlavním pásu asteroidů může být značně nadhodnoceno.

Například Renu Malhotra (University of Arizona, Tucson) říká, že není přesvědčena o odhadu, že 20 % planetek v hlavním pásu pochází z vnějších oblastí Sluneční soustavy. Je to proto, že nová studie nemodeluje procesy, které nasměrovaly planetesimály pryč z jejich původních drah – pouze nějakým způsobem poslala tělesa z vnějších oblastí dovnitř Sluneční soustavy, kde byly zachyceny.

„Není zřejmé, nakolik je to statisticky pravděpodobné,“ říká Renu Malhotra. Nejjednodušší hypotéza je, uvádí Malhotra, že většina planetek hlavního pásu asteroidů jsou jeho původní „obyvatelé“.

Zdroj: http://www.newscientist.com/article/dn17472-plutos-kin-may-have-invaded-asteroid-belt.html

autor: František Martinek