Asteroid, který je možná kusem Měsíce

 Vědci zkoumali jeden z blízkozemních objektů a zjistili, že je možné, že byl kdysi součástí Měsíce. Odkud to vědí - a jaká je minulost asteroidu Kamo´oalewa? (délka blogu 5 min.) 

Blízkozemní objekty (anglicky se jim říká Near-Earth object, zkratka NEO) jsou poměrně malé asteroidy, komety a velké meteoroidy. Obíhají Slunce na podobné dráze jako Země. Jsou velice zajímavé. Nejen že je jejich pouť střídavě přibližuje a oddaluje od Země, pozoruje se u nich komplikovaný pohyb, který se dá dobře popsat slovem “kmitání”. 

Je docela dobře možné, že se podobné objekty dlouhodobě vyskytují také v jednom z Lagrangeových bodů L4 a L5 (to jsou ty, které se nacházejí na oběžné dráze Země kolem Slunce a předbíhají nebo se zpožďují za Zemí o 60 úhlových stupňů). Předpokládá se, že by se občas mohly z blízkosti těchto bodů vymanit a přejít na dráhu, která je přivede do blízkosti Země. Takové objekty by pak periodicky měnily svůj status - střídavě by byly Trojany a kvazisatelity Země.

Kvazisatelity Země

Studium výše zmiňovaných objektů, kterým se říká také kvazisatelity,  začalo objevem prvního z nich v roce 2004. Těleso, o kterém bude tento blog, mělo prozatímní označení 2016 HO3. 

Bylo objeveno 27. dubna 2016 pomocí havajského automatického dalekohledu Pan-STARRS. Jeho průměr, vypočtený ze standardního albeda pro kamenné asteroidy, je asi 50 metrů a jeho oběžná doba kolem Slunce trvá zhruba 366 dní. Později dostal malebné havajské jméno Kamo‘oalewa. 

Jedná se o nejstabilnější z pěti pozorovaných kvazisatelitů. Dá se čekat, že na své nynější dráze setrvá ještě několik set roků. 

Asteroid o průměru jen asi 50 metrů obíhá kolem Slunce po dráze, která je velmi podobná dráze Země a je extrémně obtížné ho pozorovat. Během své cesty vesmírem se asteroid někdy přiblíží k Zemi, pak se od ní vzdálí a navíc se pohybuje po složitém blízkozemním orbitu ve vzdálenosti 38 až 100 vzdáleností mezi Zemí a Měsícem. 

Pouze na jeden dubnový týden je tak blízko Země, že jej lze zkoumat těmi nejvýkonnějšími dalekohledy. Tehdy se stává dostatečně jasným (s jasností slabší než  23,0 mag).

Není tedy divu, že toho o těchto tělesech vědci moc neví. 

Odštěpek Země nebo Měsíce?

Objekty, které se nacházejí na podobných drahách, musí mít zajímavý původ. Pro vesmírná tělesa totiž není vůbec jednoduché, dostat se na takovou dráhu. Komety nebo asteroidy, které přiletěly z větší dálky, jsou příliš rychlé na to, aby si mohly udržet podobné parametry dráhy. Celkem logicky by tedy mohly být materiálem, který se v minulosti oddělil od Země nebo Měsíce, usoudili vědci. 

Zdá se, že je tato úvaha skutečně správná. Alespoň to vyplývá z nedávno publikované studie. Když se v dubnu objevila další možnost tento malý asteroid pozorovat, použili Velký binokulární dalekohled na Lowellově observatoři v Arizoně.  

Zjistili, že objekt má specifické spektrum odraženého světla, které nepřipomíná žádnou ze známých tříd běžných asteroidů. (Připomeňme si, že asteroidy se dělí do různých tříd podle toho, jak vypadá spektrum světla, odraženého od jejich povrchu.)

Ze všeho nejvíc se spektrum podobalo silikátovým asteroidům typu S. Doba rotace Kamo´oalewa je o něco kratší než 30 minut, což odpovídá podobným známým objektům. 

Spektrum pak porovnali s materiálem Měsíce. Ukázalo se, že je opravdu hodně podobné a v určitých oblastech je dokonce identické. Odpovídalo by hodně zvětralému materiálu, který se skládá z různých silikátů. 

Odkud pochází Kamo´oalewa?

Dokud nebude asteroid důkladně prozkoumán, jsou všechny odpovědi na tuto otázku spekulací. Existuje hned několik možností. 

Může se jednat o objekt, který byl zachycen na své oběžné dráze, podobně jako některé jiné asteroidy třídy NEO. Není to ale moc pravděpodobné. Kamo´oalewa má jinou excentricitu a sklon dráhy. 

Je tu také možnost, že je součástí nějaké větší skupiny asteroidů, které se pohybují blízko Lagrangeových bodů L4 a L5. Tuto možnost budou nejspíše zkoumat budoucí mise. Připomeňme si, že přímo ze Země tato tělesa nejsou příliš dobře vidět a navíc jsou velice málo jasná, takže šance na jejich objev pomocí pozemských teleskopů je malá. 

Je také možné, že objekt pochází přímo ze systému Země-Měsíc. Může se jednat o materiál, vyvržený při dávném nárazu velkých asteroidů nebo komet do Země případně Měsíce. To by vysvětlovalo jeho blízkost k naší planetě i parametry jeho dráhy. 

Existuje ještě další možnost - Kamo´oalewa může být pozůstatkem rozpadu většího tělesa. To se mohlo deformovat a rozpadnout při přílišném přiblížení původního tělesa k Měsíci nebo Zemi. Úlomky se pak rozptýlily v blízkosti naší planety. 

Poslední teorii odpovídá nález dalších tří těles. Byla objevena v roce 2020 a dostala názvy 2020 PN1, 2020 PP1 a 2020 KZ2. Jejich oběžné dráhy mají parametry podobné našemu hlavnímu hrdinovi. 

Je Kamo´oalewa “Měsíčňan”? 

Vědci, kteří zkoumali spektrum odraženého světla, jsou o tom přesvědčení. Jeho spektrální parametry totiž odpovídají měsíčnímu materiálu. 

Navíc tomu naznačuje rychlost tohoto objektu. Během blízkých přiblížení k Měsíci má rychlost kolem 2 - 5 km/s. Může se to zdát hodně, ale ostatní NEO mívají větší rychlost - a to zhruba desetinásobnou. 

Je tedy poměrně pravděpodobné, že se jedná o fragment Měsíce, například vyvržený při dopadu některého z větších asteroidů. Na povrchu Měsíce je dostatečné množství kráterů, které by přicházely v úvahu. 

Budoucí průzkum

Není jistě žádným překvapením, že se o Kamo´oalewa zajímá Čína. Ta má totiž na Měsíci hned několik roverů a stanici, která přenáší signály z odvrácené strany Měsíce. Poté, co Čína přistála na Měsíci, přivezla kosmická loď zpět na Zemi asi 1,7 kilogramu měsíční horniny, takže by měla vzorky pro přímé srovnání. 

Čínská vesmírná agentura už oznámila, že hodlá Kamo´oalewa navštívit a přivézt na Zemi vzorky jeho materiálu. Mělo by se to stát ještě v tomto desetiletí. 

Mise ZhengHe je pojmenovaná po admirálovi, který žil v 15. století. Z asteroidu by měla odebrat 200 - 1000 g vzorků horniny a vrátit se s nimi během 2 - 3 roků zpátky na Zemi. 

Sonda použije k přistání na 2016HO3 robotické nohy. K nim budou připojeny vrtáky pro ukotvení kosmické lodi k relativně rychle rotujícímu asteroidu, jinak by se na jeho povrchu také nemusel udržet. ZhengHe by měl nést na palubě další miniaturní satelity. Ty by měly provádět dálkový výzkum a vybrat nejlepší místo pro přistání a sběr vzorků. 

Můžeme se tedy těšit na to, že se během příštích let původ Kamo´oalewa vysvětlí. Sonda možná nalezne další podobná tělesa a objasní minulost dalších podobných vesmírných souputníků naší planety.