Planeta, která jí není? 
Dvojplaneta Pluto-Charon 
Další gigant na místě 
Lithiová hvězda?
   
 
  
Kresba archiv IANPlaneta, která jí není? 
 
"Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto," vychrlí ze sebe každý žák základní školy, když je tázán na posloupnost planet směrem od Slunce. A vidíte -- a ono je to špatně: Pluto může být Slunci blíže než Neptun a také není vůbec jasné zda si zaslouží označení "planeta". 
 
Když v roce 1930 Clyde W. Tombaugh a jeho kolegové z Lowellovy observatoře oznámili  objev tělesa na samých hranicích sluneční soustavy, nikdo nepochyboval, že se jedná o planetu, později symbolicky pokřtěnou jménem římského boha podsvětí. Právem -- vzhledem k nepředstavitelné vzdálenosti i nedostatečnému přístrojovému vybavení jsme měli o tomto tělese po celá desetiletí méně bezpečných zpráv než antický svět o tajemné říši mrtvých duší. Vždyť ani skvělý Hubblův dalekohled nám neukázal nic jiného než rozmazanou skvrnu velikou pár pixelů. Pár informací ale k dispozici máme: 
Na základě nebeské mechaniky astronomové brzy odvodili, že se Pluto pohybuje po protáhlé elipse (e=0,25) s velkým sklonem k rovině ekliptiky (v ní obíhá kolem Slunce Země) -- sklon dosahuje celých 17 stupňů. Jeden Plutónský rok přitom trvá téměř dvě stě padesát let pozemských. 
První nečekaný problém se objevil v roce 1950, kdy Gerard P. Kuiper poprvé změřil průměr Pluta. Vyšla Oznameni o objevu Pluta (kliknutim se podivate na cely dokument)mu překvapivě nízká hodnota šest tisíc kilometrů, tedy asi polovina Země. Teprve roku 1954 se podařilo z pravidelných světelných změn určit, že se Pluto otočí kolem své osy jednou za šest a půl dne. Dalších dvacet dva let trvalo, než se objevily první nápady, jak by tato planeta mohla vlastně vypadat. V roce 1976 se totiž zjistilo, že ve spektru převažují čáry metanu. Za teploty kolem 70 kelvinů musí tato sloučenina existovat v pevném stavu: Pluto je tudíž malým tělesem pokrytým světlým metanovým ledem. Tyto závěry jenom potvrdily, že se vůbec nepodobá ostatním vnějším planetám: Jupiteru, Saturnu, Uranu a Neptunu. Jeho hmotnost musí být menší než desetina Země a je tudíž srovnatelný spíše s naším Měsícem! 
K zásadnímu průlomu došlo o dvě léta později. James Christy z US Naval Observatory měl tehdy za úkol zpřesnit parametry dráhy planety. Když proměřoval její polohu na fotografických deskách, všiml si drobné boule, jež se s periodou 6,4 dne objevovala na jedné straně kruhového obrazu. Tak byl objeven satelit Charon -- převozník mrtvých do podsvětí. 
Většina planet má rotační osu více méně kolmou k rovině oběhu kolem Slunce. Jedinou výjimkou je Uran a Pluto. Jelikož Charon obíhá kolem Plutonova rovníku, můžeme za jistého postavení obou těles ze Země sledovat jejich periodické zákryty: série těchto jevů fantastickou shodou okolností nastala právě v letech 1985 až 1990. Umožnila nám tak nejen potvrdit existenci měsíce (zákryty o délce až čtyři hodiny se opakovaly každých 6,4 dne), ale zpřesnit základní vlastnosti obou těles. Objevitelske snimky Charonu (foto USNO) 
Tak, jak se měnilo natočení těles, zakrýval Charon nejdříve severní oblasti Pluta. Poté přecházel přes rovník a nakonec přes okolí jižního pólu. Z charakteru světelných změn bylo možné odvodit nejen velikost obou těles, ale i sestavit jejich velmi hrubé mapy. 
Střední průměr Charonu vyšel na 1200 kilometrů, Pluto přitom nebyl ani dvakrát větší. Zdá se také, že Plutonova jižní polární čepička je v porovnání se severní mnohem světlejší. Podél rovníku pak existují jak světlé, tak i tmavé oblasti. Zatímco větší těleso odráží 49 až 66 procent dopadajícího slunečního světla,  menší satelit je tmavší (36 až 39 procent). 
Z času na čas se stane, že Pluto zakryje nějakou jasnější hvězdu -- když pečlivě sledujete, jak se její jasnost mění těsně před zmizením za kotoučkem planety, můžete získat přibližnou představu o přítomnosti a vlastnostech případné atmosféry. K jednomu takovému úkazu došlo v červnu 1988, takže víme, že Pluto je obklopen řídkou atmosférou: povrchová teplota se odhaduje na 35 až 45 kelvinů, zatímco teplota plynného obalu je asi 100 kelvinů. Na této planetě je tedy "globální inverze"! 
Poslední zásadní poznatky o vládci podsvětí a jeho věčném služebníkovi přinesl Hubblův kosmický dalekohled. Z oběhu této dvojice kolem společného těžiště lze poměrně přesně odvodit nejen jejich Pluto s Charon na zaberu z Hubblova kosmickeho dalekohleduvelikost, ale i hmotnost a střední vzdálenost. Takže průměr Pluta se dnes udává na 2274 kilometrů, Charonu pak na 1172 kilometrů. Jejich střední vzdálenost je 19 640 kilometrů, tedy osm průměrů planety. Pluto je přitom pouze sedmkrát hmotnější než Charon, přesně 6,4x10-9 hmotnosti Slunce. V rozumnějších jednotkách: 0,0021 hmotnosti Země či pětina hmotnosti Měsíce! Vzhledem k poměru velikostí i hmotností by se tedy (pokud vůbec) mělo mluvit spíše o dvojplanetě. 
Střední hustota Pluta se pohybuje někde mezi 1,8 a 2,1 gramy na krychlový centimetr: je tudíž pravděpodobně složen ze směsi horniny (50 až 75 procent) a ledu. Povrch tvoří sloučeniny dusíku, především metanový led, s příměsí oxidu uhelnatého. 
"Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto." -- Je Pluto nejvzdálenější planetou? Střední vzdálenost poslední planety sluneční soustavy je 39,5294 astronomické jednotky (astronomická jednotka je průměrná vzdálenost Země-Slunce, tedy zaokrouhleně 150 milionů kilometrů). Pluto se ale pohybuje po dosti protáhlé dráze a může se od Slunce vzdálit až na padesát astronomických jednotek či naopak přiblížit na pouhých třicet astronomických jednotek -- tedy blíže než je Neptun. Jednou za Plutónský rok, po dobu dvaceti pozemských let, tak není nejvzdálenější planetou a známá "školní říkanka" je zavádějící. Naposledy toto období začalo v lednu 1979 a skončí příští čtvrtek 11. února, přesně 22 minut po poledni našeho času. Tehdy Pluto překročí Neptunovu dráhu a bude skutečně nejdál. (Nemusíte se ale bát, že se někdy v budoucnosti Pluto srazí s Neptunem. Vzhledem ke sklonu jeho dráhy osmou planetu vždy "nadleze" nebo "podleze", nejhůř v minimální vzdálenosti osmnácti astronomických jednotek.) 
"Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto." -- Je Pluto vlastně planetou? Během posledních několika jsme o Plutu získali poměrně slušnou představu. Současně se ale objevila i další tělesa ve vnějších oblastech sluneční soustavy, která jsou této planetě v mnoha směrech velmi podobná. Čím dál tím více se tak zdá, že "vládce podsvětí" patří spíše mezi ně. Ostatně zde je několik argumentů: 
  • Všechny vnější planety jsou plynné a mnohem větší než Pluto s pevným povrchem.
  • Pluto je nejméně dvakrát menší než všechny známé planety.
  • Dráha tělesa je atypicky protáhlá (srovnatelná pouze s Merkurem) a rekordně skloněná vůči rovině ekliptiky.
  • Pluto je jediný, kdo při svém oběhu kolem Slunce protíná dráhu jiné planety.
  • Jeho satelit Charon, je nesmírně veliký. Poměr hmotnosti obou těles spíše nasvědčuje, že se jedná o dvojplanetu.
Myšlenka, že se Pluto řadí mezi planety neprávem, není nijak nová. Na toto téma se v poslední době hodně diskutuje také v rámci Mezinárodní astronomické unie a hlasy, že by mělo být prohlášeno spíše za planetku, ruku v ruce s rostoucím počtem tzv. transneptunických těles, značně sílí. 
Existenci takových těles, dokonce celého pásu na periferii sluneční soustavy s počátkem za dráhou Neptunu, před léty navrhl Gerard P. Kuiper.  Mají zde být uskladněny zbytky po stavbě planet a jedná se současně také o zdroj komet s krátkou periodou oběhu. První takové těleso bylo objeveno v roce 1992 a dnes jich známe téměř stovku. Jak se ukazuje, lze je  rozdělit do dvou skupin: klasické objekty Kuiperova pásu, jež se pohybují po prakticky kruhových dráhách za Neptunem, a tělesa, jejichž dráhy jsou naopak velmi protáhlé, překračují dráhu Neptunu. Poměr jejich oběžné doby k oběžné době Neptunu je pak 3:2. Pluto je někde na předělu těchto dvou skupin. 
  
Kliknutim se muzete podivat na videoukazku (mpg, 860 kB)Dvojplaneta Pluto-Charon: 
  
Když kliknete na přiložený obrázek, můžete se podívat na krátkou videoukázku (mpeg, 860 kb) přibližující dvojplanetu Pluto-Charon. Snímek na pozadí vznikl na základě radarových pozorování Spojených států. Všechny objekty jsou ve skutečném měřítku. Mapa útvarů na povrchu Pluta byla sestavena na základě pozorování z Hubblova kosmického dalekohledu (ten viděl planetu pod stejným úhlem jako basketbalový míč ze vzdálenosti více než šedesát kilometrů), zatímco u Charonu byla využita fotometrická měření vzájemných zákrytů z Lowellovy observatoře v Arizoně. V tabulce jsu pak zachyceny základní charakteristiky obou těles. (Zdroj Calvin J. Hamilton) 
  
těleso: Pluto Charon
objev: Clyde W. Tombaugh, 18. února 1930 James Christy, 1978
hmotnost: 0,002125 Země 0,0003188 Země
poloměr: 0,1783 Země 0,0919 Země
střední hustota: 2,05 g/cm3 1,83 g/cm3
střední vzdálenost: od Slunce: 39,5294 astr. jednotky od Pluta: 19 640 km
doba rotace: 6,38725 dne 6,38725 dne
doba oběhu: kolem Slunce 248,54  roku kolem Pluta 6,38725 dne
sklon rotační osy (Země 23,5 stupně): 122,52 stupně
sklon dráhy k rovině ekliptiky: 17,148 stupně
úniková rychlost: 1,22 km/s 0,610 km/s
hvězdná velikost: 15 mag 16,8 mag
 
 
Určit velikost transneptunických objektů není snadné, zřejmě žádný z  nich není dosud srovnatelný s Plutem. Je však pravděpodobné, že nějaké takové těleso dříve nebo později objevíme. Není tedy Pluto jenom největším dosud známým zástupcem Kuiperova pásu? Co je vlastně zač? 
Mezinárodní astronomická unie, která se jako jediná stará o pořádek v označování vesmírných těles, nikdy pojem "planeta" přesně nespecifikovala a od počátku se drží historických zvyklostí. V době, kdy Unie vznikala, tedy ve dvacátých létech tohoto století, bylo známo osm planet. Záhy objevené Pluto se pak do exkluzivního klubu zařadilo jaksi automaticky. 
Je však možné namítnout, že obdobně byly na začátku minulého století mezi planety řazeny i první objevené planetky. Takže naši praprapradědečkové ve školních škamnách mrskali: "Merkur, Venuše, Země, Mars, Ceres, Pallas... Jupiter, Saturn a Uran." 
Celou situaci by možná rozmotala přesná definice pojmu "planeta". Už jenom proto, že ji v budoucnosti použijeme i při studiu těles u cizích hvězd. V materiálech Mezinárodní astronomické unie najdete hned několik návrhů, které názorně dokumentují, jaké je v třídění -- historicky zavedeném a dnes dost možná uměle udržovaném -- zmatek. Zde je několik příkladů: Planety jsou všechny tělesa obíhající nezávisle kolem Slunce (tj. nikoli měsíce),  
  • která mají nezanedbatelnou velikost (spodní mez se pohybuje mezi 1000 a 2000 kilometry; takže ani jedna z planetek mezi dráhou Marsu a Jupiteru sem nepatří, zato Pluto se "o prsa" vejde). Námitka: Proč zrovna tato hodnota a ne třeba 2591,4 kilometru?Pluto na postovni znamce
  • která mají nezanedbatelnou hmotnost (spodní mez leží mezi nejhmotnější planetkou a Plutem). Námitka: Proč zrovna taková mez?
  • která jsou natolik hmotné a veliké, že je drží pohromadě vlastní gravitací a má přibližně sférický tvar (podle toho je možné za planetu prohlásit několik největších planetek i Pluto). Námitka: Co je to přibližně sférický tvar?
  • jejichž valnou většinu hmotnosti najdete v jistém rozmezí vzdálenosti od Slunce, např. obsahují více než 90 procent hmotnosti ve vzdálenosti 0,8 až 1,2násobku průměrné vzdálenosti od Slunce, či jsou dostatečně masivní, aby v okolí své orbity vymetly veškerá menší tělesa. (Nejedná se tedy o nějaké shluky větších částic. V každém případě v tomto případě mezi planety nepatří ani Pluto, ani planetky.) Námitka: Tohle se budou učit naše děti?
Výše uvedené třídění vzniklo na základě planet známých ve sluneční soustavě. Ale ruku na srdce, není Jupiterův měsíc Ió či Neptunův Triton mnohem zajímavější než fádní Merkur a Neptun? 
Snad nejjednodušší je považovat za planety tělesa, která prošla či právě procházejí vnitřní diferenciací -- existuje u nich tudíž jádro, kam klesly těžší prvky. Vnější vrstvy pak mohou tvořit i látky značně těkavé či dokonce plynné. Pak ale mezi planety patří i některé planetky (například největší Pallas a nejhmotnější Ceres) a také měsíce velkých planet. 
Ať už se dohodneme na jakékoli definici, je jasné, že diskuse kolem zařazení Pluta bude nadále pokračovat. A i kdyby byl Pluto v nejbližší době oficiálně vyobcován ze skupiny planet, bude ještě několik desítek let trvat, než stará říkanka "Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto" natrvalo zmizí. 
 
Jiří Dušek
Podle různých materiálů
 
Další gigant na místě 

V pondělí dvacátého pátého ledna tohoto roku přistála v chilské Antofagastě nákladní loď, která vezla velmi cenný náklad patřící Evropské jižní observatoři (ESO). Po více než měsíční pouti oceánem vyložili přístavní dělníci pod bedlivým dohledem inženýrů druhé astronomické zrcadlo, které bude tvořit v nedaleké budoucnosti soustavu dalekohledů na hoře Paranal.  
Zrcadlo, které vyrazilo z francouzského přístavu Le Havre, pokračovalo z Antofagasty dva dny na přívěsu obřího tahače, který dopravil bezpečně náklad až  na horu Paranal.  Přestože se celý transport odehrával na kamenitých cestách v poušti Atacama, nebylo zrcadlo nikde poškozeno, jak se ukázalo na observatoři po první prohlídce. 
Přepravovat kolos, který má v průměru více než osm metrů je nejen velmi náročné a nákladné, ale také je to velmi zajímavé zpestření života obyvatel města Antofagasty. Při prvním (1997) a druhém (1998) překládání nákladu z lodi na tahač prý byl velmi velký zájem veřejnosti a medií, tentokráte si museli dělat fotodokumentaci pracovníci ESO sami.  I taková věc brzo zevšední. 
Každopádně astronomové celého světa už nyní netrpělivě čekají na to, až se začne na hoře Paranal naplno pozorovat. Soustavě čtyř 8,2 metrových zrcadel bude jen těžko něco konkurovat. 
 

Rudolf Novák
(Podle ESO Press Release)
 
 
 
Lithiová hvězda? 

Zajímavý objev hned z prvních pozorování, která jsou ještě navíc zkušební. Tomu se říká profesionální práce a náhoda zároveň. Nový detektor FEROS (Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph ) se tak možná zapsal do análů moderní spektroskopie ještě jako "malý chlapec". 
Toto zařízení je schopno pořizovat velmi kvalitní spektra velmi slabých objektů. Hvězdy, které jím lze běžně pozorovat, jsou sedmtisíckrát slabší než ty, co spatříte za bezměsíčné noci pouhým okem. Jednou takovou slabou stálicí, která se před jeden a půl metrovým zrcadlem dalekohledu ocitla, byla S50. Pod tímto označením se ukrývá obří hvězda, vzdálená asi šestnáct tisíc světelných let od Slunce, směrem k hranicím Galaxie. Je součástí otevřené hvězdokupy Be21, která vznikla v době, kdy měla sluneční soustava polovinu svého současného stáří (tedy asi dvě miliardy roků). V jejím spektru byly objeveny absorpční čáry Lithia, tedy prvku, který se ve spektrech hvězd často nevyskytuje. 
 
Lithium je nejtěžší prvek, který vznikl po Velkém třesku a je tak velmi oblíbený mezi kosmology a astrofyziky, kteří tyto fáze vesmíru zkoumají. Ve hvězdách však dlouho nevydrží. Při ranných fázích vývoje hvězd bývá silným větrem částic vymetán do mezihvězdného prostoru, v jejich nitrech jej také mnoho nenajdete, neboť stane-li se palivem termojaderných reakcí, je rychle vyčerpáno. Dnes je v mezihvězdném prostoru asi desetkrát více Lithia, než nám ho matka příroda nadělila. Spektra mnoha stovek hvězd  v okolí Slunce ukázalo jen málo stop po tomto prvku a S50 je bezesporu držitelkou lithiového rekordu osamocených stálic. 
Otázka, kde se ho vzalo takové množství však zůstává i nadále otevřená. Vědci soudí, že možnosti jsou dvě. Mohlo se stát, že v  atmosféře obra skončila svoji pouť obrovská planeta nebo hnědý trpaslík. Tedy objekty příliš lehké na to, aby v nich mohly hořet termonukleární reakce a lithium v nich určitě dlouho vydrží. Druhá (a snad i pravděpodobnější) možnost je, že se nám podařilo pozorovat velmi krátkou fázi vývoje takto hmotné hvězdy, kdy je její atmosféra obohacována nemalým množstvím tohoto prvku. Hvězda se škaredým jménem S50 je nyní možná na počátku stadia, při kterém bude ztrácet obrovské množství materiálu atmosféry do mezihvězdného prostoru a vyprodukované Lithium jej tak opět obohatí. 
Každopádně už dnes se plánuje, že další podrobná pozorování budou v budoucnu probíhat na nedalekém kopci Paranal soustavou osmimetrových zrcadel. 
 
Na přiloženém obrázku vidíte spektrum hvězdy S50 a srovnávací S156. Absorpční čára Lithia je označena šipkou. 

Rudolf Novák
(Podle ESO Press Release)