Složitý tanec měsíčků Pluta
Jak se k trpasličí planetě Pluto blíží americká sonda New Horizons, vrcholí také zájem astronomické veřejnosti o ni. Mezi různými zajímavostmi Plutovy soustavy vyniká netypický a nepravidelný charakter drah jeho pěti měsíčků.
Především bychom z gravitačního hlediska neměli o Plutu mluvit jako o jednom tělese, ale jako o dvojité soustavě. Jeho největší měsíc Charon totiž obíhá jen ve vzdálenosti 19 500 kilometrů od Pluta, přičemž má co do velikosti asi polovinu jeho poloměru (600 oproti necelým 1200 kilometrů) a skoro 12% jeho hmotnosti. Gravitační centrum soustavy se proto nalézá mezi oběma planetami ve volném prostoru a výsledné gravitační pole soustavy má protáhlý a nesférický tvar, navíc časově proměnlivý, jak Charon a Pluto obíhají kolem společného centra. A toto netypické a proměnlivé gravitační pole má základní vliv na dráhy dalších čtyř zatím objevených drobných Plutových měsíčků, vlastně měsíčků dvojité soustavy Pluto-Charon. Jmenují se Nix, Hydra, Kerberos a Styx.
Chaos i rezonance v pohybu
Nejnovější pozorování Hubbleova kosmického dalekohledu navíc prokázala, že tři malé měsíčky - Nix, Hydra a Styx, jsou těsně gravitačně provázány a korelovány třítělesovou rezonancí, což je chrání před vzájemnými srážkami. Základní charakteristikou pohybu menších měsíčků je ovšem přibližná rezonance jejich oběžné doby s oběžnou dobou dvojice Pluto-Charon, která pro Styx, Nix, Kerberos a Hydru vystupuje v poměru oběžných dob s přibližnými hodnotami 1:3, 1:4, 1:5 a 1:6. Tato rezonance ovšem není dokonalá, skutečné oběžné doby měsíčků se od ideální rezonance o několik procent liší. Celá soustava pak nemůže být hodnocena jako zcela vyladěná či periodická, ale projevují se v ní jisté tendence k chaotickému chování. Nix a Hydra se navíc vyznačují nepravidelným tvarem a nestálou osou rotace, takže se jakoby na oběžné dráze kymácejí. Kerberos a Styx na tom mohou být podobně.
Na rozhození vyladěných poměrů se mohou podílet jak dvojice Pluto a Charon, tak i malý měsíček Kerberos, který je velmi tmavý. Je složen z jiného materiálu a pravděpodobně má zcela jiný původ než ostatní měsíčky. Možná je zbytkem jiného tělesa, které si kdysi s Plutem srazilo, přičemž došlo k vytvoření ostatních světlejších měsíčků. Na základě analýzy dynamických poměrů v soustavě kolem Pluta astronomové Mark Showalter a Douglas Hamilton zveřejnili v časopise Nature některé závěry o tom, jak obecně vznikají planety a jejich měsíčky. Takto rezonančně založený systém podle všeho nemohl vzniknout náhodně a v minulosti byl patrně vyladěn přesněji, než něco do jeho “pohybové harmonie” zasáhlo.
Zdá se, že některé odpovědi ohledně vývoje soustavy těles kolem Pluta by mohla přinést právě sonda New Horizons, která už za 6 týdnů touto soustavou proletí a bude moci Pluto i jeho měsíčky zblízka pozorovat.
Zdroje: Nature, Wired, NASA, National Geographic, New York Times, Phys.Org, Popular Science, New Scientist, Space.com 1, Space.com 2, Space.com 3
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.
