Planetka, nebo kometa aneb Komety ukryté mezi planetkami (2.)

V předchozí části článku astronomové zjistili, že rozdělení kosmických objeků na planetky (asteroidy) a komety není tak jednoznačné. Existují totiž tělesa, která mají charakteristické rysy obou kategorií.

Původ komet hlavního pásu

Astronomové se domnívají, že zmíněné komety jsou v hlavním pásu skutečně původní – tedy, že se sem nedostaly ze vzdálenějších oblastí Sluneční soustavy nějakou složitou gravitační hrou. Přítomnost vody či vodního ledu nás ve vnějších oblastech hlavního pásu nepřekvapí. Pozemské studie meteoritů či spektroskopická pozorování planetek v dané lokalitě ukazují na výskyt hydratovaných minerálů, které mohou vznikat pouze za přítomnosti vody – takže se zde životodárná tekutina musela minimálně v minulosti skutečně nacházet.

Překvapením ovšem je, že se tato voda (případně led) uchovala do současnosti: po více než 4,5 miliardy let bychom očekávali, že se na povrchu těles v hlavním pásu už musela odpařit. Ovšem nedávno provedené počítačové simulace ukázaly, že pokud by led spočíval pod vrstvou prachového materiálu o tloušťce několika jednotek až desítek metrů, mohl by v těchto částech Sluneční soustavy vydržet dodnes.

Jak ovšem odstartovat kometární aktivitu tělesa pokrytého vrstvou prachu? Výpočty ukazují, že spouštěcím mechanismem by se mohly stát impakty malých těles. I dopad metrového objektu by pak měl teoreticky za následek vystavení podpovrchové vrstvy ledu přímému slunečnímu záření; případně by se izolační vrstva alespoň zeslabila natolik, že by přestala led krýt. Každá taková srážka by mohla vysvětlit aktivitu po následujících sto až tisíc let; poté by se otevřená „kapsa“ těkavého materiálu vyčerpala. I kdybychom však podobný scénář připustili, musíme vysvětlit další problém: vezmeme-li v úvahu průměrnou dobu mezi dvěma dopady, tj. zhruba deset tisíc roků, těleso o velikosti 133P by se vyčerpalo asi za miliardu let. 

Astronom českého původu David Nesvorný se svými kolegy zjistil, že se 133P řadí k členům mladé skupiny planetek, která se v rámci rodiny Themis zformovala poměrně nedávno: označuje se jako Beagle a vznikla rozpadem většího tělesa před méně než deseti miliony lety. Znamenalo by to, že se ledový materiál v minulosti ukrýval uvnitř velké planetky, kde byl dobře chráněn před slunečním zářením. A teprve rozpad původního tělesa spojený se vznikem řady menších objektů by umožnil přesun ledového materiálu blíže k povrchu, kde by následně mohl kometární aktivitu spouštět výše popsaný proces malých impaktů.

Ideálním důkazem zmíněné hypotézy by se stal nález další komety mezi členy rodiny Beagle, což se ovšem zatím nepodařilo. Astronomové však věří, že se jedná pouze o otázku času.

Jak dostat vodu na Zemi

Nicméně objev ledových těles uvnitř hlavního pásu by mohl mít závažnější důsledek přímo pro naši planetu. Nikoliv, nehrozí nám nebezpečí srážky s některým ze zmíněných objektů – hlavní pás však možná představuje oblast, odkud pochází pozemská voda.

Je známo, že Země vznikla příliš blízko Slunci, než aby se na jejím povrchu udržela voda v jakémkoliv skupenství. Vyšší teploty vedly k odpaření ledových krystalků a dalších těkavých látek. Ve větších vzdálenostech od středu našeho solárního systému se zformovaly například uhlíkaté chondrity, které obsahují až 10 % vody; a vodu nalezneme rovněž u planetárních obrů, jako je Jupiter. Vědci dlouhou dobu předpokládali, že životodárnou tekutinu dopravily na téměř již zformovanou zeměkouli vlasatice v období tzv. těžkého bombardování. Analýza izotopického složení komet ovšem ukazuje, že vykazují dvakrát vyšší zastoupení deuteria (izotopu vodíku) než mořská voda. Zřejmě se tedy zamýšleným zdrojem vody na Zemi stát nemohou. A naopak – zastoupení deuteria v pozemské vodě mnohem lépe odpovídá izotopické složení vody v meteoritech. 

Nyní tedy víme, že se voda či vodní led skutečně mohou v hlavním pásu planetek vyskytovat, a můžeme tak hledat zdroj pozemské vody právě tam. Kromě toho se nám také – mnohem blíže naší planetě – nabízí příležitost ke zkoumání těles, jež k nám mohla vodu dopravit. Jelikož detailní výzkum kterékoliv komety v hlavním pásu bude komplikovaný, je zřejmé, že jej budeme muset svěřit nějaké kosmické sondě.

Hledání skrytých komet

Ačkoliv dnes astronomové znají desítku komet v hlavním pásu, stále o těchto tělesech víme příliš málo. Vzorek zkrátka není dost velký, abychom z něj mohli usuzovat na obecné vlastnosti zmíněných vesmírných objektů. Nezbývá tedy než doufat, že se jej v blízké budoucnosti podaří podstatně rozšířit například díky novým přehlídkám noční oblohy, k nimž patří i projekty Pan-STARSS či LSST. 

Komety v hlavním pásu projevují aktivitu jen v určitých úsecích svých heliocentrických drah, což jejich hledání ztěžuje. Navíc se jejich větších část nemusí ukázat vůbec. Astronomové odhadují, že až 90 % všech ledových těles v hlavním pásu může zůstávat neaktivních zkrátka proto, že v poslední době neprodělala žádnou srážku, která by vystavila skrytý led působení slunečního záření.

Nicméně ještě nedávno jsme o kometách v hlavním pásu nevěděli téměř nic, a dnes už pomalu sestavujeme jejich zajímavou mozaiku. Vzhledem ke zvýšenému zájmu astronomů o uvedenou oblast se tak můžeme těšit na další objevy a novinky.

Rozpadající se asteroid

Asteroid označený P/2013 R3 byl objeven 15. září 2013 jako rozmazaný objekt. Pozorování provedená Keckovým dalekohledem odhalila v jeho prachové obálce hned tři pohybující se úlomky. Následný pohled Hubbleovým teleskopem ukázal dokonce desítku úlomků, přičemž každý z nich vytvářel vlastní prachový ohon. Největší fragmenty měřily v průměru více než 350 m a vzdalovaly se od sebe rychlostí asi 1,5 km/h. Další snímky potvrdily, že se mezitím objevily úlomky nové. 

Nízká rychlost vzdalování jednotlivých částí naznačuje, že se v tomto případě nemohlo jednat o katastrofickou srážku, která by původní těleso rozbila na kusy. Objekt pravděpodobně uvnitř popraskal v důsledku dávné kolize, ale samotný rozpad způsobilo sluneční záření, jež nepatrně zrychlovalo rotaci tělesa. V určitém okamžiku došlo k překročení pevnosti materiálu a jednotlivé fragmenty se od sebe začaly zvolna vzdalovat. Jejich kometární vzhled ukazuje, že se opět jedná o těleso na rozhraní mezi asteroidem a kometou.