Tři návštěvníci z cizích planetárních systémů

?Odkud se berou mezihvězdné objekty? Kometa, pozorovaná v roce 1996 byla nejspíše jedním z nich. Oumuamua, kometa Borisov a Hjakutakeova kometa. (délka blogu 5 min.)   

V raných fázích vývoje Sluneční soustavy byla její struktura ještě nestabilní - docházelo například k přeskupením obřích vnějších planet.  Jejich gravitační vliv pak přesunul mnohá malá tělesa v soustavě na nové dráhy. Některé z nich se jistě dostaly i na tzv. otevřené dráhy - a Sluneční soustavu navždy opustily, říká teorie. Jejím potvrzením by měly být naopak objekty, které v naší soustavě nevznikly a přiletěly do ní z cizích soustav. 

V mezihvězdném prostoru se pak musí nacházet poměrně velké množství menších objektů, které zdánlivě bezcílně bloudí vesmírem. Jak vědci před několika lety zjistili, je tato teorie správná. 

Návštěvníci z cizích světů

K určení mezihvězdného původu tělesa je nejprve nutné určit parametry jeho dráhy. Pokud se jedná o uzavřenou dráhu, má tvar kružnice nebo elipsy. Pokud je dráha neuzavřená, podobá se hyperbole nebo parabole.  

U těles, jejichž dráha se podobá parabole, nejspíš nejde o cizince z jiných soustav. Půjde nejspíš o místní objekty s dráhou, která byla narušena gravitačním vlivem buď velkých planet nebo dokonce sousedních hvězd v případě, že pocházejí ze vzdálených částí Sluneční soustavy. 

Pokud je ale pozorována silně hyperbolická dráha, můžeme si být prakticky jistí, že se jedná o těleso, pocházející z cizí planetární soustavy. 

Oumuamua

Zatím existují jen dvě věrohodná pozorování mezihvězdných těles přilétajících do Sluneční soustavy z jiných planetárních systémů. První těleso bylo objeveno v říjnu 2017 pomocí teleskopu Pan-STARRS. Dostalo jméno Oumuamua, což mimochodem znamená v jazyce havajských domorodců "první průzkumník".

Původně bylo sice považováno za kometu, pozorování ale odhalila, že se jedná o asteroid. 

Z povrchu tělesa se totiž nezačal během přibližování ke Slunci vypařovat plyn. 

Tento mezihvězdný asteroid přitom vykazoval poměrně zřetelné změny jasnosti. Vědci z toho vyvozují, že se jednalo o protáhlé těleso, případně o plochý disk. 

Hlavní zajímavostí byla ale nedostatečná aktivita Oumuamua. Vědci totiž očekávali spíše přílet komety, která může při přiblížení ke Slunci vytvořit efektní ohon. 

V počáteční fázi vývoje Sluneční soustavy byl poměr počtu komet k planetkám zhruba 200:1, takže by mělo být do mezihvězdného prostoru vyvrhováno logicky více komet. Pravděpodobnost, že by k nám přiletěl jako první zrovna asteroid, byla proto nízká. 

Paradox by se dal vysvětlit jiným scénářem. Těleso mohlo být ze svého mateřského systému vyvrženo až v závěrečných fázích vývoje hvězdy - když už se většiny svého plynu při četných návštěvách své hvězdy zbavilo. 

Jeho centrální hvězda se mohla například proměnit v rudého obra a později bílého trpaslíka. Přitom se nejprve rozpínala a poté ztratila část své hmoty. Během těchto změn hmotnosti hvězdy musí docházet i ke značným změnám v jejím planetárním systému. 

To může vést k vyvržení těles, která se v té době už více než kometám podobají vyschlým planetárním jádrům nebo asteroidům, tak jak je známe z naší vlastní soustavy. 

Tomu by mohla odpovídat i dráha Oumuamuy při vzdalování od Slunce. Docházelo u něj k negravitačnímu zrychlení, které se dá vysvětlit výtokem plynu z jeho povrchové vrstvy. Mohlo se tedy skutečně jednat o vysušené kometární jádro, které mělo hluboko pod povrchem ještě zbytky zásob plynu, které roztály a k povrchu se dostaly relativně pozdě - až při odletu od Slunce.  

Oumuamua měl načervenalou barvu, která je typická pro velké množství objektů ve Sluneční soustavě. Je to následek vzniku organických sloučenin, které se formují díky působení vysoce energetických částic kosmického záření. 

2/I Borisov

Další návštěvník z cizí planetární soustavy k nám dorazil v roce 2019. Tentokrát se skutečně jednalo o kometu, respektive se vzhledově tento objekt podobal kometám, které pozorujeme ve Sluneční soustavě. 

Zatímco byl asteroid Oumuamua objeven až poté, co prošel bodem maximálního přiblížení ke Slunci a Zemi, byla kometa Borisov objevena dávno před tím.

Astronomové ji tedy mohli pozorovat poměrně dlouho.  

Kometa Borisov byla v podstatě poměrně malým kometárním jádrem. Jinak se jednalo o typickou kometu, ze které se odpařuje plyn a prachové částice. Složení ohonu komety Borisov se trochu lišilo od místních komet, rozdíly ale nebyly moc velké.  Obsahovala poměrně málo vody a dvouatomových molekul uhlíku C2, zato měla větší koncentraci oxidu uhelnatého CO a sloučenin, kterým se říká aminy (R-NH2, kde R představuje některou jednoduchou organickou molekulu). 

Hjakutakeova kometa

Třetím návštěvníkem, který sice není prokázaný ale je velice pravděpodobný, byla kometa, která se objevila v roce 1996. Více si o ní můžete přečíst v dalším blogu. 

Zdroje:https://www.nature.com/articles/s41550-020-1095-2