Kuiperův pás těles nacházející se za planetou Neptun je stále neprobádanou částí Sluneční soustavy

Kuiperův pás za oběžnou dráhou Neptunu

Kuiperův pás zvaný rovněž Edgeworthův-Kuiperův pás je pás transneptunických těles (TNO objektů z anglického Trans Neptunian Objects). Fyzicky byl objeven teprve v roce 1992 (30. srpna 1992). Je to doklad toho, jak jsou naše znalosti vesmíru (i co by jen Sluneční soustavy) stále neúplné.

První těleso Kuiperova pásu, které objevili Dawe Jewitt a Jane Luu 2,2metrovým teleskopem na Havaji ve vzdálenosti 44 au od Slunce nese katalogové označení 1992 QB1. Objev završil téměř pětileté usilovné a tvrdošíjné pátrání po těchto tělesech. Již o šest měsíců později přibyl do seznamu TNO druhý objekt nesoucí označení 1993FW a další objekty začaly přibývat ještě rychleji. Doslova geometrickou řadou.

Co je to Kuiperův pás

Kuiperův pás představuje oblast planetek a kometárních jader nacházejících se za dráhou planety Neptun. Vnitřní hranice Kuiperova pásu činí asi 30 au a vnější hranice okolo 55 au, byť bývá tato hranice v odborné literatuře uváděna v rozmezí od 48 do 60 au. Nejčastěji je za vnější hranici uváděna vzdálenost 55 au.

Čtěte také: Makemake má oběžnici, Hubble objevil měsíc u ledové trpasličí planety

Někteří autoři uvádějí, že za hranicí 48 (až 60) au Kuiperův pás ve skutečnosti nekončí, pouze množství těles v něm řádově klesá a pás (rozptýlený disk) se ve skutečnosti táhne až do vzdálenosti několika stovek astronomických jednotek. Jiní autoři tuto oblast již považují z Oortův oblak.

Tělesa Kuiperova pásu se zformovala ze zbytků původní sluneční mlhoviny a vzhledem k nízké hustotě periférie protoplanetárního disku se nedokázala zformovat na planety. Nakonec ani planety Uran a Neptun by se nemohly na svých dnešních drahách nejspíš vůbec zformovat. Modely vývoje Sluneční soustavy naznačují, že se tyto planety dostaly na dnešní dráhy až mnohem později z vnitřních a mnohem hustějších částí Sluneční soustavy, kam je vypudila gravitační interakce s obřími planetami Jupiter a Saturn.

Kuiperův pás je jakousi obdobou hlavního pásu planetek, které obíhají mezi dráhami planet Mars a Jupiter. S tím rozdílem, že Kuiperův pás je asi 20× širší a úhrnná hmotnost těles je možná až 200× vyšší. Dodnes bylo v Kuiperově pásu objeveno přes 2 000 těles. Zlomek předpokládaného počtu. Vědci odhadují, že by se tady mohlo nacházet až 100 000 objektů s průměrem větším než 100 km.

Zatímco v hlavním pásu planetek, kterému kraluje trpasličí planeta Ceres převažují silikáty a železo, v Kuiperově pásu dominují zmrzlé a povětšinou prchavé látky (voda, metan, amoniak) s největšími tělesy Pluto, Eris, Makemake či Haumea s teplotami jen okolo 50 K.

První předpovědi existence Kuiperova pásu

O pásu těles za oběžnou dráhou nově objevené planety Pluto (dnes je Pluto překlasifikováno na trpasličí planetu) psal prvně již v roce 1930 F. C. Leonard v časopise Leafletské astronomické společnosti. Dalším, kdož o možnosti existence tohoto pásu těles psal byl E. Edgeworthe v roce 1943 a třetím byl v roce 1951 G. P. Kuiper.

Kuiperův pás rozhodně nelze zaměňovat s Oortovým oblakem, jenž by se měl nacházet v asi 1 000× větší vzdálenosti a rozprostírat se až do vzdálenosti okolo 100 000 au. To je asi jedna třetina vzdálenosti k nejbližší hvězdě (vyjma Slunce) Proximě Centauri a leží daleko za hranicemi tzv. heliosféry (asi 120 au) - oblasti, kde se sluneční vítr sráží s mezihvězdnou hmotou.

Dělení transneptunických těles (TNO)

Transneptunická tělesa se dělí na dvě (tři) skupiny. První jsou tzv. Plutína. Jsou to objekty, jejichž oběžné dráhy jsou podobné oběžné dráze Pluta s Charonem kolem Slunce, přičemž jsou s Neptunem v rezonanci 2 : 3. Tedy kolem Slunce oběhnou 2×, zatímco Neptun Slunce oběhne 3×. Jedná se přibližně o čtvrtinu známých TNO. Vedle Pluta je typickým představitelem takovýchto objektů Orcus.

Další skupinou jsou tzv. klasické objekty Kuiperova pásu. Jejich oběžné dráhy jsou obvykle kruhové či mírně excentrické (max. e = 0,1) s malým sklonem (do 10°) a stabilní. A leží až za hranicí oběžné dráhy trpasličí planety Pluto. Patří sem především velké objekty jako Makemake, Haumea či Quaoar. Jedná se také o nejpočetnější skupinu těles.

Poslední skupinou TNO jsou objekty rozptýleného disku, které mají silně excentrické dráhy s velkým sklonem (až 30°) a jejichž afélia mohou ležet až řádově stovky astronomických jednotek od Slunce. Asi nejznámějším příkladem tohoto typu TNO je v roce 2003 objevená planetka Sedna (2003VB12) pojmenovaná po inuitské bohyni žijící na dně chladného arktického oceánu.

Planetka Sedna nikdy nevstupuje to Kuiperova pásu (30 - 55 au) jako takového. Její silně excentrická dráhy má totiž perihélium 76 AU a afélium asi 1 000 au. Kolem Slunce oběhne jednou za 10 500 let. Někteří astronomové se ale domnívají, že Sedna je prvním z pozorovaných objektů vnitřního Oortova oblaku, jenž by měl být zásobárnou asi jednoho biliónu komet (10¹²) a do Kuiperova pásu tedy nepatří. Nesplňuje totiž podmínku, že afélium oběžné dráhy musí ležet v rozmezí 30 až 55 au.

Největší objekty Kuiperova pásu

V červenci roku 2005 byl objeven objekt, jenž byl dočasně označen jako 2003UB313. Objev vyvolal doslova senzaci, neboť podle prvních měření byl objekt dnes nesoucí jméno Eris asi o 10 % větší než Pluto. Bylo to pouhé dva roky po objevu transneptunického tělesa s průměrem větším než 100 km.

Eris obíhá kolem Slunce po excentrické dráze s perihéliem 37,9 au a aféliem 96,6 au, přičemž kolem Slunce oběhne jednou za 557 let. Trpasličí planeta Eris má navíc poměrně velkou oběžnici nazvanou Dysnomia. Její průměr může činit až 250 km. Nejnovější měření ale ukazují, že Eris je přece jen o pár kilometrů menší než Pluto. I tak jsou ale obě tělesa zhruba o třetinu menší, než náš Měsíc…

Dnes známe ve Sluneční soustavě celkem pět trpasličích planet: Pluto (2 322 km), Eris (2 300 km), Haumea (1 436 km), Makemake (1 422 km) a Ceres (952 km). Je však nanejvýš pravděpodobné, že s přibývajícími objevy v prostoru Kuiperova pásu, za které vděčíme především bouřlivému vývoji CCD techniky, bude počet známých trpasličích planet rychle narůstat. Zajímavým tělesem je i planetka Quaorar s průměrem okolo 890 km. Jedná se o nejhustější známé těleso Kuiperova pásu s hustotou minimálně 2,7násobku hustoty vody.

Použité a doporučené zdroje

• Astronomie a fyzika na přelomu tisíciletí, P Kulhánek a kol; Dialog 2004
• Trpasličí planety a transneptunická tělesa, Kozmos 6/2015
• Čo je za Kuiperovým pásom?, Kozmos 3/2015
• Kuiperův pás: Terra incognita naší soustavy
• Kuiper Belt: In Depth
• Kuiper Belt: Overview
• Kuiperův pás
• Dwarf Planets of Our Solar Systém

Dvoudenní túra Hostýnskými vrchy s bivakem pod…

Dvoudenní přechod západní částí Hostýnských vrchů sice nepatří do kategorie himalájských výkonů, přesto jako…

Engadinské třítisícovky počtvrté (2), tentokráte s…

O cestě až na toto sedlo a sestup do údolí Val Bregaglia, o čemž jsme původně tak trochu uvažovali…

Jezerní hory Retezat: Túra na Virful Bucura za výhledy…

Retezat patří k nejkrásnějším pohořím v Jižních Karpatech. Hřeben Retezatu se táhne jako nepřekonatelná…

Turistika v Krkonoších, túra na Výrovku a do Modrého dolu

V Krkonoších jsou turistické trasy notoricky známé, trasy známé poněkud méně a pak trasy téměř neznámé…

Další související články: