Trpasličia planéta s prstencom

Najznámejším objektom s prstencami v našej Slnečnej sústave je planéta Saturn. Svoje vlastné prstence však majú aj všetky ostatné vonkajšie planéty, teda Jupiter, Urán a Neptún, ale aj trpasličia planéta Haumea a asteroid Chariklo. Do tejto kategórie pribudol ďalší objekt.

Umelecká predstava trpasličej planéty Quaoar s prstencami a mesiacom Weywot, ilustrácia ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Astronómovia potvrdili existenciu prstenca pri ďalšom telese našej Slnečnej sústavy. Tentoraz je ním trpasličia planéta Quaoar, ktorá patrí medzi takzvané transneptunické telesá, čo znamená, že obieha okolo Slnka ďalej než Neptún. Na objave sa podieľali najväčší ďalekohľad sveta Gran Telescopio Canarias (GTC) a európsky kozmický ďalekohľad CHEOPS.

Quaoar

Quaoar je trpasličia planéta, patrí teda do rovnakej kategórie ako známe Pluto. To bolo ešte do roku 2006 planétou, než pre neho astronómovia vytvorili vlastnú kategóriu trpasličích planét, pretože objavili viacero telies s podobnou veľkosťou a na podobných dráhach ako Pluto. Tie potom boli spolu s ním zaradené medzi trpasličie planéty a medzi tieto telesá patrí aj Quaoar, objavený v roku 2002.
Pre presnosť uveďme, že oficiálne je Quaoar zatiaľ naďalej klasifikovaný iba ako kandidát na trpasličiu planétu. Jeho priemer je asi polovičný v porovnaní s Plutom, je to približne 1 100 km. Okolo Slnka obieha v Kuiperovom páse za Neptúnom. V perihéliu sa k Slnku približuje na 41,5 astronomickej jednotky, v aféliu sa vzďaľuje na 45 astronomických jednotiek. Podľa tretieho Keplerovho zákona je doba obehu telesa okolo Slnka tým väčšia, čím je väčšia jeho vzdialenosť od Slnka. Jeden obeh Quaoaru trvá viac než 284 rokov. Dôsledkom veľkej vzdialenosti Quaoaru od Zeme a pomerne malých rozmerov je jeho veľmi slabá zdanlivá jasnosť. Tá dosahuje približne magnitúdu 19. Je teda viac než 150 000-krát slabšia než jasnosť najslabších hviezd viditeľných voľným okom. Aj preto o Quaoaru máme veľmi obmedzené informácie a je to aj dôvod, prečo bola prítomnosť jeho prstenca potvrdená až teraz. Na svojej púti našou Slnečnou sústavou nie je Quaoar sám. Vo vzdialenosti 14 400 km od neho obieha jeho mesiac pomenovaný Weywot.

Zníženie intenzity žiarenia

Najväčší samostatný ďalekohľad sveta Gran Telescopio Canarias na ostrove La Palma, foto Instituto de Astrofísica de Canarias

Vzhľadom na nízku jasnosť trpasličej planéty sa jej prstenec nedá zachytiť priamym fotografovaním, a to ani pomocou najväčšieho ďalekohľadu sveta. Astronómovia si preto počkali na okamih, keď bude na oblohe trpasličia planéta zdanlivo prechádzať popred vzdialenú hviezdu. Zo zmeny jasnosti tejto hviezdy je možné zistiť množstvo dôležitých informácií o telese, ktoré ju zakrýva. Pri zákrytoch hviezd asteroidmi môžeme takto zistiť ich tvar, objaviť dosiaľ ich neznámy mesiac alebo práve prstenec. Pri planétach sa dá touto metódou sledovať aj atmosféra a jej vlastnosti.
Keď astronómovia zmerali zmeny intenzity žiarenia hviezdy, objavili v nich dva neočakávané poklesy. Zákryt trval asi iba minútu, ale pred ním a po ňom sa na grafe závislosti intenzity svetla na čase jasne objavili dva poklesy. Tie nemohli byť prisúdené ničomu inému než prstencu, ktorý Quaoar obopína. Prstenec sa nachádza v určitej vzdialenosti od materského telesa a chvíľu pred prechodom a chvíľu po prechode samotného telesa hviezdu tiež na krátky čas zakryje. V našej Slnečnej sústave je iba sedem telies, pri ktorých boli zistené prstence či jeden prstenec. Ide teda o vzácnu vlastnosť. Na jedno z týchto telies, asteroid Chariklo, sa nedávno zameral aj Kozmický ďalekohľad Jamesa Webba, ktorý okolo neho rovnakým spôsobom ako v prípade Quaoaru pozoroval prstenec.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 4/2023. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

RNDr. Zdeněk Komárek