Nejtajemnější útvar Sluneční soustavy 5/5 (3)

Události Věda Zajímavosti

V nejchladnějších a nejtemnějších oblastech naší sluneční soustavy – oblasti, kterou ještě musí navštívit lidská kosmická loď – je podivný, chladný mrak, který obsahuje materiál z jiných hvězd.

Nachází se v nejvzdálenějších úsecích sluneční soustavy, za pásem asteroidů a plynnými obry, dále než ledové světy Uranu a Neptunu, a dokonce daleko za vzdálenou oběžnou dráhou Pluta. Sedí dokonce i za vnějším okrajem heliosféry, bublinou plazmy vyvrženou naším Sluncem, která obklopuje naši sluneční soustavu a označuje začátek mezihvězdného prostoru.

Jako obrovská skořápka obaluje naši sluneční soustavu – nejen podél roviny, kde leží planety, asteroidy a trpasličí planety, ale rozprostírá se všemi směry. Tento útvar se jmenuje Oortův mrak. Jediným problémem je, že si nemůžeme být zcela jisti, že tato obrovská ledová kupole tam opravdu je.

Astronomové tento útvar nikdy neviděli a nejvzdálenější kosmická loď, jakou kdy lidstvo vypustilo – Voyager 1 – se tam nedostane dalších 300 let. Nový výzkum a nadcházející vesmírné mise však nyní začínají odhalovat některá ze svých tajemství. Nějaké stopy také poskytují návštěvy vzdálených komet jako třeba C / 2002 F3 (Neowise).

Oortův mrak poprvé předpověděl Jan Oort v roce 1950, aby vysvětlil existenci dlouhopeiodických komet. Na rozdíl od komet s krátkou periodou, které se obvykle vracejí za dobu méně než 200 let a pocházejí z ledového disku za Neptunem zvaného Kuiperův pás, bylo obtížnější vysvětlit původ těch, kteří mají mnohem delší oběžné dráhy. U většiny komet s dlouhým obdobím trvá dokončení jedné oběžné dráhy Slunce 200 až 1 000 let. Mají také excentrické oběžné dráhy, které se přibližují velmi blízko ke Slunci a pak zase extrémně daleko.

Oort se domníval, že tyto komety mohly pocházet ze skořápky vzdálených objektů, které byly vyrobeny převážně ze skály a ledu, daleko mimo dosah naší sluneční soustavy. Předpokládá se, že tato obrovská skořápka objektů začíná někde kolem 306 miliard km až 756 miliard km od Slunce. To odpovídá 2 000–5 000násobku vzdálenosti Země od Slunce (vzdálenost 150 milionů km 93 mil, známá jako astronomická jednotka (AU)) nebo 0,03–0,08 světelných let. Některé odhady uvádějí, že se oblak natáhl do vesmíru až na 100 000–200 000 AU ( AU astronomická jednotka je vzdálenost Slunce – Země a činí 149,6 mil. kilometrů).

Zatím nemáme žádné další uspokojivé vysvětlení pro pokračující přísun dlouhodobých komet, které pozorujeme,“ říká britská astronomka Cyrielle Opitom, která studuje komety a sluneční soustavu na univerzitě v Edinburghu. „Při rekonstrukci svých orbitů se zdá, že sdílejí afélium – nejvzdálenější vzdálenost od Slunce – ve vzdálenosti přibližně 20 000krát větší než vzdálenost od Slunce k Zemi, což se nazývá Oortův mrak.“

Vznik tohoto útvaru je stále záhadou. Mohl by obsahovat až stovky miliard nebo dokonce biliony skalních planetesimálů – pevných kousků skály nebo ledu, podobných kometám, které jsou často stavebním kamenem planet. Ale tyto objekty, všechny v rozmezí několika kilometrů až několika desítek kilometrů, jsou příliš malé na to, aby je bylo možné vidět přímo ze Země, dokonce i našimi nejsilnějšími dalekohledy. Jedna nedávná studie však nabídla určité poznatky o tom jak Oortův oblak vznikl. Simon Portegies Zwart a jeho kolegové z nizozemské univerzity v Leidenu použili sérii počítačových simulací ke studiu toho, jak se mrak formoval v chronologickém pořadí více než 100 milionů let. Jedná se o první studii, která spojuje každý krok ve formování oblaku, místo aby se na ně díval samostatně.

Výsledky ukazují, že mrak „nevznikl jednoduchým způsobem, ale jakousi konspirací přírody, kde tomu musí odpovídat řada procesů“, říká Portegies Zwart. Planety, hvězdy a Mléčná dráha hrály při jeho vzniku určitou roli, říká. „Komplikace procesu mě překvapila.“

Výsledky naznačují, že je nepravděpodobné, aby naše sluneční soustava byla jediná obklopená obrovským ledovým mrakem. „Jakmile jsme zmapovali různé procesy, ukázalo se, že jde o docela přirozený důsledek vývoje sluneční soustavy,“ říká Portegies Zwart.

Jejich práce také předpověděla, co může Oortův oblak obsahovat. Pokud jsou jejich předpovědi přesné, mohl by Oortův oblak obsahovat materiál, který je naší sluneční soustavě cizí: „Věci od jiných hvězd,“ říká Portegies Zwart.

Myšlenka, že naše Slunce mohlo ukrást materiál odjinud, byla poprvé předložena asi před deseti lety. „V rodné hvězdokupě našeho Slunce by byly sourozenecké hvězdy přitahovány dostatečně těsně, aby se jejich kometární mraky překrývaly a zamotávaly,“ říká Michele Bannister, planetární astronom na University of Canterbury na Novém Zélandu. „Pak se hvězdy postupně rozešly, když se hvězdokupa rozpadla.“ Stejně jako Oortův mrak může obsahovat komety z jiných hvězd, některé naše vlastní komety nyní mohou na oplátku obíhat jiné hvězdy.

Jedna studie z listopadu 2020 naznačuje, že mezihvězdné objekty by mohly svým počtem převyšovat objekty z naší vlastní sluneční soustavy. Rovněž byly identifikovány tři hvězdy, které mohly projít Oortovým mrakem.

Jak velká část Oortova mraku pochází z jiných hvězd, zůstává záhadou, a dokonce ani studování komet zblízka nemusí na to odpovědět. „Bylo by velmi obtížné zjistit, které komety zde nebyly vytvořeny, ale možná nám budoucí pohledy na mezihvězdné kometární návštěvníky v reálném čase poskytnou nějaké informace,“ říká Kat Volk, planetární vědec z Arizonské univerzity.

Portegies Zwart a výsledky jeho týmu naznačují, že asi polovina věcí ve vnitřní části oblaku a čtvrtina vnější části mohla být zachycena odjinud.

Pochopení Oortova mraku – a komet, které z něj pocházejí – by nám mohlo poskytnout několik důležitých vodítek o původu naší sluneční soustavy a o tom, jak se formovala. Tyto objekty jsou jedny z nejvíce nedotčených a předpokládá se, že vznikly ve stejnou dobu jako planety.

Bylo by opravdu skvělé mít možnost vyvrtat několik děr v několika objektech Oortova oblaku a analyzovat materiál,“ říká Portegies Zwart.

Ale s Voyagerem 1, který byl spuštěn před více než 40 lety, je stále jen jedna desetina vzdálenosti od okraje sluneční soustavy k Oortovu mraku a je nepravděpodobné, že by tam s čímkoli přímo kontaktoval, pokud by nedošlo ke kolizi, a získání takových vzorků by dlouho čekat.

Existují další čtyři kosmické lodě, které se nakonec dostanou do Oortova oblaku – Voyager 2, New Horizons a Pioneer 10 a 11. „Ale bude jim trvat tak dlouho, než se tam dostanou, že jejich zdroj energie zemře dlouho, než se k němu dostanou, “ komentuje Cyrielle Opitom. „Je to příliš daleko.“

Místo toho může být snazší získat vzorky z kousku Oortova mraku, který k nám přišel. Vědci již shromažďují stopy o tom, z čeho jsou tyto záhadné objekty vyrobeny, z dat, která sbírají z pozorování kolem komet, u nichž existuje podezření, že tam vznikly.

Nepotřebujeme jít na komety, abychom viděli, z čeho jsou vyrobeny. Počáteční výsledky některých studií zjistily, že u těchto komet byl nalezen oxid uhelnatý, voda a další druhy uhlíku a křemičitanu .

Existuje však naděje, že je dokonce možné se blíže podívat na jednu z těchto komet Oort Cloud s vesmírnou misí.

Nedávné mise, jako je evropský orbiter Rosetta a její přistávací modul Philae, či kosmická loď NASA Deep Impact navštívily prolétající komety. Další kosmické lodě, jako například japonské mise Hayabusa a Hayabusa 2 a NASA Osiris-Rex, také odebraly vzorky z asteroidů, aby je vrátily na Zemi.

U komet z Oortova oblaku to není tak snadné, jelikož jsou obvykle objeveny až několik let předtím, než dosáhnou nejbližšího bodu na své oběžné dráze ke Slunci. „Na postavení lodi a jejímu vyslání k takové kometě je velmi krátká doba,“ sděluje Cyrielle Opitom.

Jedna nadcházející mise si však klade za cíl proletět blízko komety, která přišla přímo z Oortova oblaku. „Existují mise kosmických lodí určené k návštěvě nových dlouhodobých komet. Tyto sondy budou vypuštěny a následně budou čekat na jakési parkovací oběžné dráze, dokud nebude detekován vhodný cíl,“ říká Volk. Jeden z nich, Comet interceptor, který nedávno vybrala Evropská kosmická agentura, použije více kosmických lodí k výběru komety, na kterou bude cílit, a poté ji studuje zblízka.

Jedná se o velmi vzrušující misi … a doufejme, že nám to umožní poprvé prozkoumat velmi nedotčenou kometu přicházející přímo z Oortova mraku,“ říká Cyrielle Opitom.

Před spuštěním Comet Interceptor v roce 2029 začne dalekohled, který se v současné době staví v Chile na observatoři Vera Rubin, začne po dokončení roku 2023 hledat dlouhodobé komety pocházející z Oortova mraku. „To nám umožní vysílat sondy ke kometám pocházející z Oortova oblaku a to je to, co Comet Interceptor udělá, i když nebude shromažďovat a přinášet vzorky, “ dodává Cyrielle Opitom.

Studium komet zblízka nám umožňuje „sledovat, jak se mění, když je zahřívá Slunce po jejich cestě z míst hlubokého mrazu,“ říká Bannister. A pokud je to poprvé, co je navštívili, mohou s sebou nést tajemství. Přímý pohled na komety tímto způsobem by mohl pomoci odpovědět na otázky, jak velký je mrak ve skutečnosti a kolik z něj pochází z naší sluneční soustavy.

Zatímco vědci pokračují v shromažďování těchto vodítek, aby se dozvěděli více o Oortově mraku a shromáždili důkazy o jeho existenci, budeme vědět jen s jistotou, jakmile se jedna z našich kosmických lodí vydá do této neznámé oblasti vesmíru. Pokud se Voyageru 1 podaří přežít dalších 300 let, lidstvo skutečně dosáhne nové hranice.

Zdroj: BBC

foto: NASA

 

Ohodnoťte, prosím, tento článek

1 thought on “Nejtajemnější útvar Sluneční soustavy

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *