Neptunovi trojáni

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Neptunovi trojáni libračního centra L4plutina

Neptunovi trojáni jsou tělesa obíhající kolem Slunce v libračních centrech planety Neptun. Je známo 12 Neptunových trojánů, z nichž devět se nachází v libračním centru L4 (asi 5 miliard kilometrů od Neptunu v úhlu 60° ve směru jeho oběhu) a tři v libračním centru L5 (následujícím ve stejné vzdálenosti 60° za Neptunem).[1] Svůj název dostali analogicky podle již dříve objevené skupiny trojánů nacházejících se v libračních centrech Jupiteru, kteří byli pojmenováni po mýtických hrdinech trójské války.

První z Neptunových trojánů byl objeven roku 2001 v rámci prohlídky Deep Ecliptic Survey pořádané americkou vesmírnou agenturou NASA,[2] ovšem jeho příslušnost ke skupině byla prokázána až roku 2003.[3]

Velký význam pro astronomy měl objev tělesa 2005 TN53, jehož oběžná dráha má vůči rovině ekliptiky velký sklon (>25°), z čehož by mohlo vyplývat, že oblak těchto těles je poměrně silný.[4] To naznačuje, že tělesa zde byla spíše zachycena, než že se zformovala na místě či jsou pozůstatkem nějaké srážky. Astronomové se domnívají, že počet velkých těles ze skupiny Neptunových trojánů (tj. těch, jejichž průměr dosahuje alespoň 100 kilometrů) by mohl řádově převýšit počet velkých těles mezi Jupiterovými trojány.[2][5]

Objev prvního tělesa v libračním centru L5 byl oznámen roku 2010.[6]

Objev a výzkum[editovat | editovat zdroj]

První Neptunův troján, 2001 QR322, byl objeven roku 2001, a spolu s ním také oblast Neptunova libračního centra L4 (což je jedno z míst, kde se vyrovnává gravitace planety s gravitací Slunce). Byla to v té době pátá[pozn. 1] známá stabilní oblast planetek ve sluneční soustavě. Objev tělesa 2005 TN53 o čtyři roky později naznačil, že Neptunovi trojáni v L4 tvoří velmi silný oblak.

Objev prvního trójana v libračním centru L5, označeného 2008 LC18, byl oznámen 12. srpna 2010.[6] Tato planetka byla objevena v rámci průzkumu zaměřeného na oblasti, kde je světlo hvězd přicházející z míst poblíž centra Galaxie zastiňováno oblaky prachu. Předpokládá se, že trojáni v libračním centru L5 jsou stejně početní, jako v centru L4.[7]

Žádné z dosud nalezených těles nebylo prozkoumáno zblízka, i když astronomové zvažovali, že by se o to mohla pokusit sonda New Horizons, když během své cesty k Plutu prolétala oblastí Neptunova libračního centra L5.[2] V úvahu připadalo zejména těleso 2011 HM102, Neptunův troján s největším známým sklonem oběžné dráhy, který je zároveň dostatečně jasný.[7] Vhodné podmínky pro pozorování byly na konci roku 2013, a to ze vzdálenosti 1,2 astronomické jednotky,[8] ovšem tým mise se nakonec rozhodl, že dá přednost přípravám na blížící se průlet kolem Pluta.[9]

Dynamika a původ[editovat | editovat zdroj]

Tato animace v rotující vztažné soustavě ukazuje oběžnou dráhu 6 Neptunových trojánů z libračního centra L4, jejichž oběžná doba je shodná s oběžnou dobou Neptunu (zde zobrazen jako nepohyblivý bod vpravo dole). Modře je zobrazena oběžná dráha Uranu, žlutě Saturnu a červeně Jupiteru. (Pro spuštění animace klikněte)

Oběžné dráhy Neptunových trojánů jsou velmi stabilní, a to v obou libračních centrech.[10] Odhaduje se, že během vývoje sluneční soustavy zde zůstalo až 50 % původní trojánské populace z dob krátce po planetární migraci.[4] Je možné, že Neptunovi trojáni librují s 10 000letou periodou až do vzdálenosti 30° od svých libračních center.[7]

Klíčem k porozumění původu a vzniku celé jejich populace jsou poněkud nečekaně objevení trójani na drahách s velkým sklonem.[10] Existence takových trojánů nasvědčuje spíše teoriím, že zde byli buď náhle zachyceni[4][7] anebo se do oblasti dostali pomalou plynulou migrací,[7] a nikoli že se zformovali již přímo v libračních centrech nebo zde vznikli jako důsledek nějaké srážky větších těles.[4] Tato populace musela být dynamicky excitovaná již před svým zachycením, jinak by tělesa nemohla mít takový vysoký sklon. Soudě nejen podle zmíněného sklonu, ale také podle odhadovaného podobného počtu těles v L4 a L5, došlo k zachycení v době migrace Neptunu napříč populací dynamicky excitovaných planetesimál.[7] Původní populace trojánů pravděpodobně obsahovala mnoho těles na nestabilních drahách, a i současní trojáni jsou zdrojem populace kentaurů. Ačkoliv ne každý troján na stabilní dráze musí nutně pocházet z počátku vývoje celého systému, simulace pohybu malých těles oblastí plynných obrů ve sluneční soustavě ukázaly, že v dnešní době už Neptun nemůže nové trojány účinně zachycovat, a to ani na krátkou dobu.[10]

Barvy[editovat | editovat zdroj]

První čtyři objevení Neptunovi trojáni mají načervenalou barvu, nepatrně červenější než šedé objekty Kuiperova pásu, ovšem ne tak výrazně červené jako chladná klasická tělesa Kuiperova pásu, jejichž perihélium se nachází ve velké vzdálenosti. Nejvíce se jejich barva přibližuje některým kentaurům, dále Jupiterovým trojánům, nepravidelným měsícům plynných obrů a snad i kometám, což odpovídá jejich podobnému původu.[4]

Neptunovi trojáni jsou velmi slabě viditelní, takže se současnou technikou není možné pořídit spektroskopický rozbor jejich odraženého světla. Z toho důvodu není možné usoudit na jejich povrchové složení, neboť pozorované barvy mohou odpovídat mnoha různým povrchům.[4]

Členové skupiny[editovat | editovat zdroj]

Dosud známe z Neptunových trojánů jen velmi malý počet těles, přičemž je zarážející, kolik z nich bylo nalezeno na drahách s vysokým sklonem, zvláště když vezmeme v úvahu, že tato tělesa se obtížně pozorují.[4] To naznačuje, že trojáni na vysoce nakloněných drahách mohou svým počtem významně převyšovat tělesa na drahách s nízkým sklonem.[10] Jejich poměr se odhaduje kolem 4:1.[4]

Odhady celkového počtu velkých těles v oblasti závisí na jejich albedu (je-li vysoké, tj. odráží-li jejich povrch hodně světla, pak jsou pozorovaná tělesa menší) a pohybují se mezi 5 až 20násobkem počtu Jupiterových trojánů. Při albedu 5 % lze například v L4 očekávat 400 +250
-200
  Neptunových trojánů s průměrem převyšujícím 40 km.[4] Přibližně stejně se odhaduje i počet velkých těles nacházejících se v libračním centru L5.[7] Naopak menších těles se zdá být mezi Neptunovými trojány (podobně jako mezi Jupiterovými) relativně málo, což může být způsobeno tím, že se snáze tříští.[4]

Tělesa 2001 QR322 and 2008 LC18 vykazují významnou dynamickou nestabilitu. To může znamenat, že byla zachyceni později, až po planetární migraci, ale také nelze vyloučit, že se prostě jedná o dlouhodobé i když ne úplně dokonale dynamicky stabilní příslušníky skupiny.[10]

Do začátku roku 2015 objeveno 12 Neptunových trojánů, z nichž devět obíhalo v libračním centru L4 a tři v libračním centru L5.[1] Těchto 12 členů je uvedeno v následující tabulce sestavené na základě seznamu Neptunových trojánů vedeného organizací Minor Planet Center,[1] spadající pod Mezinárodní astronomickou unii. Rozměry těles pak pocházejí (není-li uvedeno jinak) z výzkumu Scotta Shepparda a Chadwicka Trujilla zveřejněného roku 2010.[7]

Označení Librační
centrum
Perihélium
(AU)
Afélium
(AU)
Sklon
(°)
Absolutní
magnituda
Průměr
(km)
Poznámka
2001 QR322 L4 29,404 31,011 1,3 8,2 ~140 První objevený Neptunův troján[3]
(385571) 2004 UP10 L4 29,318 30,942 1,4 8,8 ~100
2005 TN53 L4 28,092 32,162 25,0 9,0 ~80 První objevený Neptunův troján s vysokým sklonem[4]
(385695) 2005 TO74 L4 28,469 31,771 5,3 8,5 ~100
2006 RJ103 L4 29,077 31,014 8,2 7,5 ~180
2007 VL305 L4 28,130 32,028 28,1 8,0 ~160
2008 LC18 L5 27,365 32,479 27,6 8,4 ~100 První objevený Neptunův troján v L5[7]
2004 KV18 L5 24,553 35,851 13,6 8,9 56[11]
2011 HM102 L5 27,662 32,455 29,4 8,1 90–180[8]
2012 UV177 L4 27,806 32,259 20,8 9,2 ~80[12]
2014 QO441 L4 26,961 33,215 18,8 8,2 ~130[12]
2014 QP441 L4 28,022 32,110 19,4 9,1 ~90[12]

Tělesa 2005 TN74[13] a (309239) 2007 RW10[14] byla rovněž pokládána za Neptunovy trojány, ovšem další pozorování tuto domněnku nepotvrdila. Těleso 2005 TN74 je pravděpodobně s Neptunem v dráhové rezonanci 3:5[15] a (309239) 2007 RW10 zřejmě kolem něj obíhá po kvazisatelitní smyčce.[16]

Související články[editovat | editovat zdroj]

Poznámky[editovat | editovat zdroj]

  1. Po hlavním pásu, Jupiterových trojánech, Kuiperově pásu a trojánech Marsu.

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Neptune trojans na anglické Wikipedii.

  1. a b c List Of Neptune Trojans [online]. IAU Minor Planet Center, rev. 2015-02-03, [cit. 2015-02-11]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. a b c POWELL, David. Neptune May Have Thousands of Escorts. Space.com [online]. 2007-1-30 [cit. 2010-5-26]. Dostupné online.  (anglicky) 
  3. a b GRYGAR, Jiří. ŽEŇ OBJEVŮ 2003 (XXXVIII.) – DÍL B [online]. Astronomický ústav Slovenskej akadémie vied, 2005-5-15, [cit. 2010-05-26]. Dostupné online.  
  4. a b c d e f g h i j k SHEPPARD, Scott S.; TRUJILLO, Chadwick A.. A Thick Cloud of Neptune Trojans and Their Colors. Science. 2006-7-28, roč. 313, čís. 5786, s. 511–514. Dostupné online [PDF]. ISSN 0036-8075. DOI:10.1126/science.1127173. (anglicky) 
  5. CHIANG, E. I.; LITHWICK, Y.. Neptune Trojans as a Test Bed for Planet Formation. The Astrophysical Journal. 2005-7-20, roč. 628, čís. 1, s. 520–532. ISSN 0004-637X. DOI:10.1086/430825. (anglicky)  PDF preprint online
  6. a b GARETH, Williams V.. 2008 LC18. Minor Planet Electronic Circular [online]. 2010-08-12, roč. 2010, čís. P50 [cit. 2015-02-11]. Dostupné online. ISSN 1523-6714.  (anglicky) 
  7. a b c d e f g h i SHEPPARD, Scott S.; TRUJILLO, Chadwick A.. Detection of a Trailing (L5) Neptune Trojan. Science. 2010-09-10, roč. 329, čís. 5597, s. 1304. Dostupné online. DOI:10.1126/science.1189666. PMID 20705814. (anglicky) 
  8. a b PARKER, Alex. Citizen "Ice Hunters" help find a Neptune Trojan target for New Horizons [online]. The Planetary Society, 2012-10-09, [cit. 2015-02-11]. Dostupné online. (anglicky) 
  9. PARKER, Alex. 2011 HM102: A new companion for Neptune [online]. The Planetary Society, 2013-04-30, [cit. 2015-02-11]. Dostupné online. (anglicky) 
  10. a b c d e HORNER, J., et al. 2008 LC18 : a potentially unstable Neptune Trojan [online]. arXiv.org, [cit. 2015-02-11]. Dostupné online. (anglicky) 
  11. MPEC 2011-O47 - "01:10 UT" - 2004 KV18. Tracking News [online]. 2011-07-28 [cit. 2015-02-11]. Dostupné online.  (anglicky) 
  12. a b c Absolute magnitude converter
  13. MARSDEN, Brian G.. 2005 TN74, 2005 TO74. Minor Planet Electronic Circular [online]. 2005-10-31, roč. 2005, čís. U97 [cit. 2015-02-11]. [www.minorplanetcenter.net/iau/mpec/K05/K05U97.html Dostupné online.] ISSN 1523-6714.  (anglicky) 
  14. PARKER, Joel. News & Announcements. Distant EKOs [online]. 2007-11-18, čís. 55 [cit. 2015-02-11]. Dostupné online.  (anglicky) 
  15. BUIE, Marc W.. Orbit Fit and Astrometric record for 05TN74 [online]. Southwest Research Institute, [cit. 2015-02-11]. Dostupné online. (anglicky) 
  16. C. de la Fuente Marcos; R. de la Fuente Marcos. (309239) 2007 RW10: a large temporary quasi-satellite of Neptune. Astronomy & Astrophysics [online]. 2012-08-20, roč. 545, čís. L9 [cit. 2015-02-11], s. 4. Dostupné online. ISSN 1432-0746. DOI:http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201219931. arXiv: 1209.1577.  (anglicky) 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]