Kuiperův pás, velké planety a model z Nice

Astronom Jakub Rozehnal se ve své vědecké činnosti zaměřuje na malá tělesa naší sluneční soustavy, zejména na planetky. Svou přednášku, která se uskutečnila 6. května 2014 v rámci cyklu Café Nobel v Městské knihovně v Lounech, věnoval moderní teorii vzniku a vývoje sluneční soustavy, publikované v roce 2005, které se říká „model z Nice“.

O tzv. Kuiperově pásu za dráhou planety Neptunu se spekulovalo od poloviny 20. století, první tělesa v této oblasti však začala být objevována až o čtyři desítky let později – pomineme-li Pluto, označované tehdy za planetu. Dnes známe kolem dvou tisíc těles Kuiperova pásu, která na základě jejich dráhových elementů dělíme hned do několika skupin. Vypadal takto Kuiperův pás od počátku, nebo se jeho struktura proměňovala?

Jak Jakub Rozehnal, vedoucí Štefánikovy hvězdárny v Praze na Petříně, ve své přednášce podrobně rozebírá, mnohé o proměnách Kuiperova pásu, o vztahu malých a velkých těles a dynamickém vývoji sluneční soustavy napovídá právě zmíněný „model z Nice“. Popisuje například gravitační interakci vnějšího prstence planetesimál, pozůstatků protoplanetárního disku, s velkými planetami, jejímž následkem byla migrace čtyř velkých planet, které původně vznikly na jiných místech, než obíhají dnes.

Dramatické změny, které tato migrace přinesla, vytvořily dnešní podobu Kuiperova pásu a daly vzniknout i tzv. Oortovu oblaku, který obklopuje naši sluneční soustavu, a z něhož k nám přilétají komety. Zároveň způsobily těžké bombardování vnitřní části sluneční soustavy před 4 miliardami let, které pokrylo zejména (atmosféry prostý) Merkur a náš Měsíc tisíci kráterů.

Jakub Rozehnal dále popisuje, jak se vědci snažili vysvětlit některé jevy, které se zdají být s „modelem z Nice“ v rozporu, a věnuje se i negravitačním vlivům, ovlivňujícím tělesa ve sluneční soustavě – zejména tzv. Jarkovského jevu, který především způsobuje, že i dnes nám tu a tam něco „spadne na hlavu“. Mohou to být asteroidy, ale také třeba komety, které mají vědci v podezření, že kdysi donesly na naší planetu vodu. Závěr povídání je pak věnován původu měsíců, obíhajících kolem velkých planet.

Poslechněte si zvukový záznam přednášky Jakuba Rozehnala.

Café Nobel v Městské knihovně v Lounech se uskutečnilo v rámci projektu Univerzity J. E. Purkyně v Ústí nad Labem „Partnerstvím ke zkvalitnění přípravy lidských zdrojů pro přírodovědné a technické vzdělávání“.

Foto: Největším tělesem Kuiperova pásu je trpasličí planeta Pluto, na snímku ze sondy New Horizons zachycená i se svým průvodcem Charonem. Kredit: NASA.