Další planeta ve Sluneční soustavě? Historie a současnost hledání Planety X (2.)

Pokud by v naší Sluneční soustavě existovala další planeta, s téměř jistotou se bude nacházet daleko za drahou Pluta. V předchozí části článku jsme si připomenuli historii jejího hledání.

Co ukrývá Oortův oblak?

Američtí astrofyzikové John Matese a Daniel Whitmire vyslovili v roce 2010 názor, že by mohl existovat průvodce našeho Slunce větší než planeta Jupiter. Měl by se přitom nacházet v oblasti Oortova oblaku, v daleké zásobárně ledových těles na okraji našeho solárního systému. Hypotetická planeta dostala název Tyche. Vědci tvrdili, že důkazy o její existenci může poskytnout družice NASA nazvaná WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), jež byla vypuštěna v prosinci 2009 s úkolem prozkoumat celou oblohu v oboru infračerveného záření. Satelit pořídil více než 2,7 milionu fotografií vesmírných objektů – od vzdálených galaxií až po asteroidy a komety v blízkosti Země. Objevil přitom velké množství dosud neznámých objektů včetně mimořádně chladných hvězd neboli hnědých trpaslíků, dvaceti komet, 134 blízkozemních těles a více než 33 tisíc planetek v hlavním pásu mezi Marsem a Jupiterem.

O existenci těles větších rozměrů v oblasti Oortova mračna svědčí několik planetek, které se dostaly blíže ke Slunci. Patří mezi ně například objekt pojmenovaný Sedna (o průměru 995 km) a nedávno objevené těleso 2012 VP113 (s průměrem 450 km), jež se ke Slunci přibližuje nejvíce na vzdálenost 80 AU, zatímco nejvzdálenější bod jeho dráhy leží 446 AU od naší hvězdy. Sedna krouží kolem Slunce ve vzdálenosti 76–937 AU s dobou oběhu zhruba 11 400 let. Pro porovnání: kamenné planety a planetky se nacházejí ve vzdálenosti 0,39–4,2 AU; obří planety obíhají 5–30 AU daleko a Kuiperův pás (tvořený tisíci ledových objektů, včetně trpasličí planety Pluto) se rozprostírá ve vzdálenosti 30–50 AU. „Pátrání po obdobných tělesech jako Sedna či 2012 VP113 ve vnitřním Oortově oblaku bude pokračovat. Jejich výzkum může přispět k poznání vzniku a vývoje Sluneční soustavy,“ uvádí Scott Sheppard z Carnegie Institution for Science. Přítomnost vesmírného objektu planetárních rozměrů v Oortově mračnu tedy zatím nelze stoprocentně vyloučit.

Velká planeta Tyche

Pokud by existovala vzdálená planeta Tyche, byla by velmi studená a zářila by příliš slabě, než aby ji bylo možné spatřit dalekohledem v oboru viditelného světla. Citlivější kosmické teleskopy pracující v infračerveném záření však dokážou odhalit i nepatrnou záři studených těles. A právě WISE je pro tyto účely dostatečně citlivým dalekohledem.

Proč se ovšem této hypotetické planetě přezdívá Tyche a proč byl zvolen řecký název, když se jména ostatních planet odvozují z římské mytologie? V 80. letech minulého století se často hovořilo o možném hvězdném průvodci Slunce. Objekt pojmenovaný po řecké bohyni Nemesis se měl stát kandidátem na vysvětlení periodických období velkého vymírání na Zemi. Nemesis měla obíhat kolem naší hvězdy po velmi protáhlé eliptické dráze, „vyrušovat ze spánku“ komety v oblasti Oortova oblaku přibližně každých 26 milionů let a posílat spršky ledových těles do vnitřních oblastí Sluneční soustavy. Některé ze zmíněných vlasatic se měly srazit s naší planetou, což mohlo znamenat katastrofální důsledky pro život.

Nedávné vědecké analýzy však již nepodporují představu, že velká vyhynutí organismů nastávala v pravidelných intervalech – hypotetická Nemesis tudíž už nepřipadá v úvahu. Stále však existuje možnost, že má Slunce vzdáleného, doposud nespatřeného průvodce planetárních rozměrů s dobou oběhu několika milionů roků, který nemusí mít devastační vliv na pozemský život. A k odlišení tohoto objektu od zlomyslné Nemesis použili astronomové jméno její laskavé sestry z řecké mytologie – Tyche.

Tisíce nových hvězd

Ovšem ani po vyhodnocení dat z družice WISE neobjevili astronomové žádný důkaz existence hypotetického tělesa ve Sluneční soustavě běžně označovaného jako planeta X. Podle nedávné studie se do vzdálenosti 10 000 AU od naší hvězdy nenachází žádné neznámé těleso o rozměrech Saturnu či větší, a žádné těleso větší než Jupiter nenajdeme dokonce do vzdálenosti 26 000 AU. (Pluto obíhá v průměrné vzdálenosti 40 AU.) „Ve vnějších oblastech Sluneční soustavy se velmi pravděpodobně neukrývá plynná obří planeta nebo malá hvězda jako průvodce Slunce,“ uzavírá Kevin Luhman z Penn State University. 

Výzkum však odhalil několik tisíc nových „obyvatel“ v okolí Slunce: jedná se o 3 525 hvězd a hnědých trpaslíků do vzdálenosti 500 světelných let od naší hvězdy, přičemž objev zahrnuje i binární soustavu hnědých trpaslíků vzdálenou od Země 6,5 světelného roku. Byla pojmenována WISE J104915.57-531906 a jedná se o třetí nejbližší hvězdný systém ke Slunci.

Neexistující Nemesis

Nemesis je hypotetická hvězda typu červeného trpaslíka, o jejíž existenci se začalo hovořit po roce 1984. Kolem Slunce měla obíhat po eliptické dráze v průměrné vzdálenosti 1,5 světelného roku, daleko za hranicí Oortova oblaku (nejbližší stálice Proxima Centauri je vzdálena 4,2 světelného roku). Hvězdy typu červeného trpaslíka jsou ovšem málo hmotné – kolem 0,075 slunce –, a gravitační působení okolních stálic a vliv rozsáhlých oblaků prachu a plynu by soustavu Slunce–Nemesis během několika stovek milionů let narušilo natolik, že by se rozpadla. Navíc se ukazuje, že „periodická“ vymírání nejsou až tak periodická – intervaly mezi jednotlivými náhlými katastrofami dosahují různých hodnot. 

K narušení „pořádku“ ve vnějších oblastech Oortova oblaku může docházet v důsledku přiblížení jiných hvězd. Například Gliese 710 se nyní nachází 64 světelných roků od Země a za 1,4 milionu let se přiblíží ke Slunci pouze na 1,1 světelného roku. Důležitou roli hrají také galaktické slapy, jejichž vliv se mění v důsledku oběhu stálic kolem středu Mléčné dráhy, což se může rovněž projevit narušením podmínek ve vnějším Oortově oblaku. Důsledkem je pak nasměrování většího množství kometárních jader do centra Sluneční soustavy, přičemž cesta k naší hvězdě trvá těmto vlasaticím miliony let.

Nelze opomenout ani vliv skryté hmoty, která se koncentruje v galaktické rovině Mléčné dráhy. Perioda oběhu Slunce činí 250 milionů roků, přičemž se naše hvězda dostává střídavě nad rovinu Galaxie a pod ni každých 32 milionů let. Gravitační působení skryté hmoty pak může ovlivňovat vyvrhování komet z Oortova oblaku.