Jedinečný artefakt z doby formování Země se vrací po miliardách let v mrazu

ESO 014/16 tisková zpráva

Bezocasá kometa z Oortova oblaku přináší informace o původu Sluneční soustavy

Astronomové nedávno objevili unikátní objekt složený nejspíš z hmoty, která se vyskytovala ve vnitřní části Sluneční soustavy v době formování Země, ale byla uchována v chladu Oortova oblaku po miliardy let až dodnes. Pozorování provedená pomocí dalekohledů ESO/VLT a Canada France Hawai`i Telescope ukázala, že těleso s kometárním označením C/2014 S3 (PANSTARRS) je prvním objektem na dlouhoperiodické dráze, které svými vlastnostmi spíše připomíná původní planetku z nitra Sluneční soustavy. Objekt by mohl přinést důležité informace o vzniku Sluneční soustavy.

V článku, který zveřejnil vědecký časopis Science Advances, dospěli autoři (Karen Meech, University of Hawai`i, Institute of Astronomy a kol.) k závěru, že objekt s kometárním označením C/2014 S3 (PANSTARRS) vznikl v centru Sluneční soustavy v době, kdy se tvořila planeta Země, ale ještě v raných fázích vývoje byl vyvržen do vzdálených oblastí.

Pozorování, která provedli, ukazují, že se spíše jedná o prastaré kamenné těleso, než o zbloudilou dnešní planetku. Tento objekt by mohl být vzorkem stavebního materiálu kamenných planet (jako je Země), který však byl vypuzen daleko do mrazivých končin Sluneční soustavy a v Oortově oblaku (Oort Cloud) se uchoval v původním stavu po miliardy let. 

Karen Meech vysvětluje neobvyklé chování objeveného tělesa: „Známe spoustu planetek, ale všechny byly po miliardy let vystaveny žáru v blízkosti Slunce. Tato je první, jakou jsme mohli pozorovat, která tomuto 'opékání' unikla, byla uchována v tom nejlepším 'mrazáku', jaký máme.“ 

Těleso C/2014 S3 (PANSTARRS) bylo objeveno pomocí dalekohledu Pan-STARRS1 jako slabě aktivní kometa ve dvojnásobné vzdálenosti od Slunce, než obíhá Země. Její dlouhá perioda oběhu (asi 860 let) naznačovala, že těleso by mohlo přicházet z Oortova oblaku.   

Záhy se však ukázalo, že kometa C/2014 S3 (PANSTARRS) je neobvyklá. Neměla vytvořen charakteristický ohon, který je typický pro většinu dlouhoperiodických komet přibližujících se ke Slunci. Necelý týden po objevu se členům týmu podařilo pořídit spektrum tohoto velmi slabého objektu pomocí dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) v Chile. 

Pečlivé studium odraženého světla ukázalo, že se podle spektra jedná o typickou kamennou planetku typu S (S-type), jaké obvykle nacházíme v hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem. C/2014 S3 vůbec nevypadala jako typická kometa, u kterých se předpokládá, že vznikly na okraji Sluneční soustavy a jsou tvořeny spíše ledem. Zdá se, že hmota tohoto tělesa byla během vývoje Sluneční soustavy jen slabě přetvořena, což naznačuje, že byla hluboce zmražena po dlouhou dobu. Za velmi slabou kometární aktivitu, jakou C/2014 S3 (PANSTARRS) projevovala, je zodpovědná sublimace vodního ledu. Aktivita tělesa je však asi milionkrát nižší než v případě srovnatelných dlouhoperiodických komet v podobné vzdálenosti od Slunce. 

Autoři dospěli k závěru, že objekt pravděpodobně tvoří čerstvý materiál z vnitřní Sluneční soustavy, který byl dlouho uchován daleko v Oortově oblaku a nyní se vrátil zpět.

Teoretické modely, jaké máme dnes k dispozici, jsou schopny vysvětlit většinu základních struktur, které pozorujeme ve Sluneční soustavě. Předpovídají ale různé složení Oortova oblaku – udávají diametrálně rozdílný podíl ledových a kamenných těles v této oblasti. Objev prvního kamenného objektu z Oortova oblaku tak může být důležitým testem správnosti předpovědí těchto modelů. Autoři odhadují, že je potřeba prozkoumat 50 až 100 takových komet, aby bylo možné rozhodnout, který ze současných modelů popisuje vlastnosti Oortova oblaku lépe. Otevírá se tak další prostor pro výzkum původu naší Sluneční soustavy.

Spoluautor článku Olivier Hainaut (ESO, Garching, Německo) dodává: „Našli jsme první kamennou kometu a pátráme po dalších. Podle toho, kolik se nám jich podaří najít, budeme schopni říct, jestli obří plynné planety v mládí skutečně migrovaly Sluneční soustavou nebo jestli se utvořily v poklidu bez větších změn dráhy.“

Zdroj

Další informace

Výsledky výzkumu byly zveřejněny v článku “Inner Solar System Material Discovered in the Oort Cloud” autorů Karen Meech a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Science Advances.

Složení týmu: Karen J. Meech (Institute of Astronomy, University of Hawai`i, USA), Bin Yang (ESO, Santiago, Chile), Jan Kleyna (Institute of Astronomy, University of Hawai`i, USA), Olivier R. Hainaut (ESO, Garching, Germany), Svetlana Berdyugina (Institute of Astronomy, University of Hawai’i, USA; Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik, Freiburg, Germany), Jacqueline V. Keane (ESO, Garching, Germany), Marco Micheli (ESA, Frascati, Italy), Alessandro Morbidelli (Université de Nice Sophia-Antipolis, Nice, France) a Richard J. Wainscoat (Institute of Astronomy, University of Hawai`i, USA).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• snímky dalekohledu VLT
• Canada France Hawai`i Telescope

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV , Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Karen Meech; Institute for Astronomy, University of Hawai`i; Honolulu, HI, USA; Tel.: +1 808 956 6828; Mobil: +1 720 231 7048; Email: meech@ifa.hawaii.edu

Olivier Hainaut; ESO Astronomer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6752; Mobil: +49 151 2262 0554; Email: ohainaut@eso.org

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org