U trpasličí planety Makemake objeven souputník

Pátráním na periferii Sluneční soustavy objevil Hubbleův kosmický teleskop HST (NASA) malý tmavý měsíc obíhající kolem Makemake, druhé nejjasnější ledové trpasličí planety – po Plutu – v Kuiperově pásu.

Měsíc předběžně označený S/2015 (136472) 1 se zkrácenou přezdívkou MK 2, je více než 1300× slabší než mateřská trpasličí planeta Makemake. MK 2 byl spatřen ve vzdálenosti přibližně 20 900 kilometrů od trpasličí planety a jeho průměr byl odhadnut na 160 kilometrů. Průměr Makemake byl již dříve určen na 1 400 kilometrů. Pro trpasličí planetu objevenou v roce 2005 bylo vybráno jméno z mytologie obyvatel Velikonočních ostrovů: Makemake je podle legendy stvořitel lidstva.

Kuiperův pás je rozsáhlý rezervoár pozůstatků zmrzlého materiálu z doby vzniku naší planetární soustavy před 4,5 miliardami roků, a také domov několika trpasličích planet. Některá z těchto těles mají vlastní známé satelity, avšak v tomto případě se jedná o první objev průvodce u trpasličí planety Makemake. Makemake je jednou z pěti trpasličích planet potvrzených Mezinárodní astronomickou unií (IAU).

Pozorování se uskutečnila v dubnu 2015 pomocí kamery Wide Field Camera 3 (WFC3) na palubě Hubbleova kosmického teleskopu. Unikátní schopnost HST pozorovat velmi slabé útvary v blízkosti jasných objektů, společně s vynikajícím rozlišením, umožňuje astronomům „vyloupnout“ malý měsíc z jasné záře trpasličí planety Makemake. Objev byl oznámen 26. dubna 2016 v cirkuláři Minor Planet Electronic Circular.

Pozorovatelský tým použil stejnou techniku pozorování měsíce pomocí HST, jaká byla použita při pátrání po malých satelitech Pluta v letech 2005, 2011 a 2012. Několik dřívějších pokusů objevit měsíce trpasličí planety Makemake vyznělo naprázdno. Objev měsíce může poskytnout cenné informace o systému trpasličí planety. Na základě změření parametrů měsíční dráhy astronomové mohou vypočítat hmotnost celé soustavy a získat přehled o jejím vývoji. Objev měsíce rovněž posiluje představu, že většina trpasličích planet má svoje měsíce.

„Makemake patří do třídy vzácných objektů podobných Plutu, takže objev jejich průvodců je důležitý,“ říká Alex Parker, Southwest Research Institute, Boulder, Colorado. „Objev tohoto měsíce nám poskytuje příležitost studovat Makemake v mnohem větším detailu, než bychom byli schopni bez tohoto průvodce.“

Objev tohoto měsíce jenom zvyšuje paralelu mezi Plutem a Makemake. Obě tělesa mají, jak je dobře známo, povrch pokrytý zmrzlým metanem. Jak bylo již realizováno u Pluta, další výzkum satelitu umožní snadněji určit průměrnou hustotu Makemake, což je klíčové pro zjištění, zda celkové složení Pluta a Makemake je rovněž podobné. „Tento nový objev otevírá novou kapitolu ve srovnávací planetologii ve Sluneční soustavě,“ říká Marc Buie, vedoucí týmu na Southwest Research Institute, Boulder, Colorado.

Vědci však potřebují další pozorování pomocí HST k provedení přesných měření, aby zjistili, zda je dráha měsíce eliptická či kruhová. Předběžné odhady napovídají, že v případě kruhové dráhy oběhne měsíc jednou dokola kolem trpasličí planety Makemake za 12 dnů či déle.

Určení tvaru měsíční dráhy pomůže astronomům vyřešit otázku jeho původu. Těsná kruhová dráha znamená, že měsíc MK 2 je pravděpodobně produktem srážky mezi trpasličí planetou Makemake a dalším tělesem Kuiperova pásu. Pokud se měsíc nachází na velmi protáhlé eliptické dráze, je mnohem pravděpodobnější, že se jedná o zachycené těleso Kuiperova pásu. Ať už je původ měsíce jakýkoliv, k události pravděpodobně došlo před několika miliardami roků, když Sluneční soustava byla ještě mladá.

Objev může pomoci vysvětlit jednu záhadu týkající se Makemake. Dřívější výzkumy trpasličí planety v oboru infračerveného záření odhalila, že zatímco povrch Makemake je téměř výhradně světlý a mimořádně studený, některé oblasti se jeví teplejší než jiné plochy. Astronomové předpokládají, že tento nesoulad může být důsledkem slunečního ohřevu oddělených tmavých skvrn na povrchu trpasličí planety. Avšak pokud je Makemake správně orientována, tyto tmavé skvrny by měly přispívat ke změnám jasnosti trpasličí planety v souladu s její rotací. Avšak tato předpokládaná proměnlivost nebyla nikdy pozorována.

Tato dřívější infračervená data neměla dostačující rozlišení k odlišení souputníka MK 2 od trpasličí planety Makemake. Dodatečné analýzy na základě pozorování pomocí HST naznačují, že mnohem teplejší povrch detekovaný dříve v oboru infračerveného záření, možná ve skutečnosti mohl být pouze tmavší povrch průvodce MK 2.

Existuje několik možností, které mohou vysvětlit, jak měsíc získal povrch černý jako uhlí, i když obíhá trpasličí planetu, která je jasná jako čerstvě napadaný sníh. Jedna představa předpokládá, že na rozdíl od velkých objektů jako je Makemake, měsíc MK 2 je natolik malý, že nemůže gravitačně působit na původně světlou ledovou kůru, která sublimuje – mění se z pevného skupenství na plyn – v důsledku slunečního záření. To vytváří z měsíce těleso podobné kometám a dalších objektům Kuiperova pásu, z nichž mnoho je pokryto velmi tmavým materiálem.

Když byl v roce 1978 objeven měsíc Pluta s názvem Charon, astronomové velmi rychle vypočítali hmotnost celé soustavy. Hmotnost Pluta vycházela 100× menší než původně odhadovaná hmotnost v době objevu Pluta v roce 1930. S objevem Charona astronomové znenadání věděli něco, co zcela zásadně změnilo představu o Plutu. To je velká výhoda těles, která mají své souputníky.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/18/full/

autor: František Martinek