Trpaslíci na oběžné dráze: Malé planety, kam patří i Pluto

Udělejme si malou inventuru těles Sluneční soustavy. V jejím centru se nachází Slunce – hvězda hlavní posloupnosti, kolem níž obíhá většina těles. Jedná se především o planety: po přesunutí Pluta do nově vytvořené kategorie jich zůstalo osm a je velmi málo pravděpodobné, že by se jejich počet v budoucnu zvýšil.

Kolem převážné části planet krouží měsíce, kterých známe 142. Pro nás je souputník Země zvlášť důležitý: bez jeho přítomnosti by na naší planetě nepanovaly tak příhodné podmínky pro život. Některé z velkých měsíců obřích planet se bohužel nacházejí příliš daleko od Slunce. Například Jupiterův měsíc Ganymed (největší ze všech satelitů, větší než Merkur) je ledové těleso s podpovrchovým oceánem kapalné vody pod ledovým krunýřem. Pokud by kroužil kolem Slunce po samostatné dráze ve vzdálenosti Země, měli bychom zde další planetu – možná obdařenou životem.

Dodavatelé vody pro Zemi

Další dvě skupiny těles v solárním systému představují planetky (někdy označované jako asteroidy) a komety. V počátečním období vývoje Sluneční soustavy docházelo k četným srážkám, které se nevyhnuly žádné planetě, tudíž ani Zemi. Ta byla doslova bombardována jak planetkami, tak kometami. Obě tyto početné skupiny těles přitom obsahují značné množství vody, která se při střetnutích s naší planetou stala její součástí, což představovalo jednu z podmínek pro vznik a rozvoj života.

Téma, zda byly zdrojem vody na Zemi komety, nebo planetky, tvořilo dlouhou dobu námět debat astronomů. Nyní došlo na základě analýzy složení meteoritů k vyslovení názoru, že pozemská voda nemá původ ve vnějších oblastech Sluneční soustavy (kde se nachází domov komet), ale zdá se být pravděpodobnější, že ji na Zemi dopravily asteroidy. Nicméně výzkum komety Hartley 2 vede naopak k závěru, že voda se na Zemi dostala s kometami z Kuiperova pásu, které v počátcích vývoje našeho solárního systému – v období tzv. pozdního velkého bombardování – dopadaly na Zemi a přispěly zde k vytvoření zásob vody. Zdá se tedy, že půjde nejspíš o zásluhu obou typů těles.

První trpasličí planeta

Pluto, objevené americkým astronomem Clydem W. Tombaughem 18. února 1930, bylo zařazeno mezi planety. Předpokládalo se totiž, že jeho velikost odpovídá Neptunu. Později se však zjistilo, že je podstatně menší – podle současných měření má dokonce menší průměr než pozemský Měsíc. 

Pluto kolem Slunce krouží po velmi eliptické dráze a jeho oběžná doba činí 248 let. V roce 1978 astronomové zjistili, že kolem Pluta obíhá poměrně velký měsíc, který dostal jméno Charon. Obě tělesa kolem sebe krouží ve vzájemné vzdálenosti 19 640 km s periodou 6,4 dne. Za stejnou dobu se také Pluto i Charon otočí kolem své rotační osy, což znamená, že k sobě přivracejí stále stejné polokoule. Kromě Charonu obíhají kolem Pluta ještě další čtyři malé měsíce: Nix, Hydra, Kerberos a Styx.

Největší mezi planetkami

Od roku 1992 se astronomům daří objevovat za dráhou Neptunu další tělesa. Patří do předpokládaného Kuiperova-Edgeworthova pásu (což je jakási obdoba hlavního pásu planetek nacházející se na periferii Sluneční soustavy), přičemž doposud bylo v této vzdálené oblasti objeveno přes 1 300 těles, z nichž některá se svým průměrem blíží velikosti Pluta a některá jej možná i převyšují. To také představovalo jeden z důvodů, proč astronomové vyřadili Pluto z kategorie planet.

Když astronomové v roce 2006 sestavili definici trpasličí planety, zjistili, že jejím požadavkům vyhovuje také Ceres, do té doby největší planetka hlavního pásu asteroidů mezi drahami planet Mars a Jupiter. S průměrem necelých tisíc kilometrů je sice menší než Pluto, avšak má kulový tvar, což představuje jednu z vlastností charakterizujících nejen planety, ale i trpasličí planety.

Osud Ceres je bezesporu zajímavý. Po objevu v roce 1801 byla považována za chybějící planetu, později se z ní stala největší planetka v hlavním pásu asteroidů. V roce 2006 následovala další změna – přesun do kategorie trpasličích planet. Aktuální výzkumy naznačují, že má diferencované nitro. „Ceres je planetární embryo,“ říká Lucy McFaddenová z Univerzity v Marylandu, „a gravitační poruchy způsobované Jupiterem před miliardami roků jí zabránily nabalit na sebe více hmoty a dorůst do podoby dospělé planety.“

Makemake

Další trpasličí planeta se nachází v oblasti Kuiperova pásu, za dráhou Neptunu. Byla objevena v roce 2005, obdržela předběžné označení 2005 FY9 a později byla pojmenována Makemake. Představuje druhý nejjasnější objekt Kuiperova pásu po Plutu. V době, kdy se na své dráze dostane nejblíže Slunci, a tudíž je více zahřívána, se kolem ní vytváří velmi řídká atmosféra. Načervenalé zbarvení Makemake naznačuje, že její povrch možná pokrývá zmrzlý metan, etan či dusík. Nebyla u ní zjištěna přítomnost žádného měsíce.

Makemake se v polynéské mytologii, zejména na ostrově Rapa Nui (Velikonoční ostrov), považuje za stvořitele lidstva a boha plodnosti. Je nejvyšším bohem Tangata manu kultu a uctívá se v podobě mořských ptáků, kteří představovali jeho inkarnaci. Jeho symbolem je muž s ptačí hlavou.

Eris – dvojče Pluta

K největším trpasličím planetám patří Eris – její průměr se odhaduje na 2 400 km (Pluto má podle aktuálních dat průměr 2 370 km). Astronomové ji objevili 21. října 2003, avšak vzhledem k enormní vzdálenosti od Země se její přesnou dráhu podařilo určit teprve po nových pozorováních uskutečněných 8.–10. ledna 2005. Kolem Slunce obíhá Eris ve vzdálenosti 38–98 astronomických jednotek (AU; 1 AU = průměrná vzdálenost Země od Slunce) a jeden oběh vykoná za 557 let. Nejdále od Slunce se nacházela naposledy v roce 1977, nyní se k němu přibližuje; v nejmenší vzdálenosti od hvězdy pak prolétne v letech 2256–2258. Doprovází ji měsíc Dysnomia, který kolem ní krouží po kruhové dráze ve vzdálenosti 37 350 km s periodou 15,8 dne.

Na základě pozorování poměrně vzácného úkazu, kdy trpasličí planeta zakryla koncem roku 2010 slabou hvězdičku, bylo zjištěno, že Eris je téměř kulovým tělesem o průměru 2 326 km (podobně jako Pluto). K odhadu její hmotnosti pak vědci použili pohyb zmíněného měsíce Dysnomia. Podle tohoto měření je Eris o 27 % hmotnější než Pluto, což dává v kombinaci se známým průměrem střední hustotu tělesa 2,52 g/cm³.

Poslední pozorování potvrzují, že povrch této trpasličí planety tvoří tuhý metan, který však obsahuje značné množství zmrzlého dusíku. Charakter pořízených spekter naznačuje, že hlubší vrstvy ledové pokrývky obsahují čistší metan, zatímco povrchové vrstvy jsou více znečištěny tuhým dusíkem. Ukazuje se, že povrch Eris odráží až 96 % dopadajícího slunečního záření, tedy dokonce více než čerstvě napadaný sníh na Zemi, což z této trpasličí planety dělá nejbělejší objekt ve Sluneční soustavě (společně se Saturnovým měsícem Enceladem). Podle odhadů dosahuje teplota na polokouli přivrácené ke Slunci maximálně −238 °C; na odvrácené straně je to samozřejmě ještě méně.

Trpasličí planeta Eris byla pojmenována podle stejnojmenné řecké bohyně, která je personifikací sváru. Měsíc Dysnomia dostal jméno podle její dcery, bohyně anarchie.

Zatím poslední: Haumea

Zatím poslední známá trpasličí planeta nese jméno Haumea. Byla objevena v roce 2003, kdy obdržela předběžné označení 2003 EL61. Jméno dostala podle bohyně plodnosti a porodu z havajské mytologie. Jedná se o těleso zajímavého tvaru – připomíná totiž splasklý ragbyový či fotbalový míč. Má podobu elipsoidu o rozměrech 1960 × 1518 × 996 km a kolem své osy rotuje velmi rychle jednou za necelé čtyři hodiny. Předpokládá se, že tato rychlá rotace a eliptický tvar představují důsledek dávné srážky s jiným tělesem. Haumea má pravděpodobně kamenné jádro a tenkou vrstvu ledu na povrchu.

Brzy po jejím objevu bylo zjištěno, že kolem ní obíhají dva malé měsíčky, pojmenované později Hi’iaka a Namaka. První z nich má průměr 310 km a jeden oběh vykoná za 49 hodin; druhý oběhne trpasličí planetu za 35 hodin a jeho průměr činí 170 km.