Trpasličí planety

Základní charakteristika

Ve Sluneční soustavě je řada objektů, které obíhají Slunce, mají tvar zformovaný gravitací (nejde o nepravidelná tělesa), ale nejsou natolik veliké, aby okolí své dráhy vyčistily od drobnějších těles. Taková tělesa nazýváme trpasličí planetyTrpasličí planeta – nebeské těleso, které: 1) obíhá okolo Slunce. 2) má dostatečnou hmotnost, aby jeho gravitace překonala vnitřní síly pevného tělesa (dosáhne přibližně kulatého tvaru odpovídajícího hydrostatické rovnováze). 3) není satelitem jiného tělesa. 4) nevyčistí okolí své dráhy od drobných těles (na rozdíl od planety). K typickým trpasličím planetám patří velká tělesa Kuiperova pásu, z nichž nejznámější je Pluto. a nacházejí se jak v Hlavním pásuHlavní pás – pás planetek mezi drahami Marsu a Jupiteru. Největším tělesem je planetka Ceres (průměr 974 km) objevená v roce 1801. V roce 2005 překročil počet známých těles Hlavního pásu 100 000. Jejich úhrnná hmotnost je ale velmi malá. Existuje zde jen 16 těles s rozměry nad 240 km. planetek mezi Marsem a Jupiterem, tak v Kuiperově pásuKuiperův pás – oblast malých těles za drahou Neptunu. Vnitřní okraj pásu se nachází ve vzdálenosti asi 30 a vnější asi ve vzdálenosti 500 astronomických jednotek od Slunce. Je „položen“; do roviny ekliptiky. Dnes známe tisíce objektů Kupierova pásu a předpokládá se, že existuje přes 100 000 objektů s velikostí větší než 100 kilometrů. Průměry těles nepřesahují (až na ojedinělé výjimky) 400 km. Celková hmotnost všech těles se odhaduje na 0,1 hmotnosti Země. Nejznámějším tělesem Kuiperova pásu je Pluto. za drahou Neptunu. Kategorie trpasličích planet byla zavedena na zasedání Mezinárodní astronomické unieIAU – Mezinárodní astronomická unie (International Astronomical Union), organizace založená v roce 1919. Sdružuje astronomické společnosti z celého světa a vydává závazná rozhodnutí ohledně názvosloví těles a útvarů na nich. Vedení IAU sídlí v Paříži. Od roku 1922 (s výjimkou válečných let 1939–1948) zasedá IAU pravidelně každé tři roky na Valném shromáždění IAU. v Praze v roce 2006, kdy již bylo zřejmé, že těles podobných jako Pluto je ve Sluneční soustavě několik desítek. Planety mají tři základní vlastnosti: 1) obíhají kolem Slunce, 2) mají tvar formovaný vlastní gravitací, 3) vyčistí prostor kolem své dráhy od menších těles. Trpasličí planety nesplňují třetí vlastnost a obecně jsou menší než regulérní planety. V roce 2008 schválila IAU rezoluci, podle které budou nadále trpasličí planety obíhající za drahou Neptunu označovány jako tzv. PlutoidyPlutoidy – trpasličí planety za drahou Neptunu. Tato skupina těles byla definována v roce 2008 na zasedání Mezinárodní astronomické unie ve Stockholmu. K typickým zástupcům patří Pluto, Eris nebo Makemake.. U některých trpasličích planety byly objeveny i měsíce. Pluto má pět měsíců (Charon, Nix, Hydra, Kerberos, Styx), Haumea dva měsíce (Namaka, Hi'iaka), po jednom má Eris (Dysmonia), Quaoar (Weywot) a Orcus (Vanth). Pluto má rozměr srovnatelný s trpasličí planetkou Eris, jeho hmotnost je ale o 27 % nižší. Ceres, první objevená planetka z Hlavního pásu, byla považována za planetu od roku 1801, kdy byla objevena, až do poloviny 19. století, kdy byla nalezena řada dalších těles Hlavního pásu. Situace se opakovala s Plutem, který byl v rodině planet od roku 1930 do roku 2006.

Trpasličí planety

název	průměr	poloha	objev	měsíce
Ceres	952 km	Hlavní pás	1801	0
Pluto	2 380 km	Kuiperův pás	1930	5
Eris	2 326 km	Kuiperův pás	2003	1
Makemake	1 480 km	Kuiperův pás	2005	0
Haumea	1 240 km	Kuiperův pás	2004	2
Sedna	1 200 km	Kuiperův pás	2003	0
Quaoar	1 110 km	Kuiperův pás	2002	1
Orcus	917 km	Kuiperův pás	2004	0
Ixion	650 km	Kuiperův pás	2001	0
Varuna	600 km	Kuiperův pás	2000	0
AW 197	600 km	Kuiperův pás	2002	0

Trpasličí planety. Rozměry mohou být zatíženy značnou chybou, různé zdroje udávají dosti odlišné hodnoty, údaje lze brát jen jako hrubé odhady. Názvy měsíců jsou na velké variantě obrázku nad tabulkou.

Pluto a Charon

Pluto je nejznámější z trpasličích planet. Spolu s Charonem tvoří trpasličí dvojplanetu v Kuiperově pásuKuiperův pás – oblast malých těles za drahou Neptunu. Vnitřní okraj pásu se nachází ve vzdálenosti asi 30 a vnější asi ve vzdálenosti 500 astronomických jednotek od Slunce. Je „položen“; do roviny ekliptiky. Dnes známe tisíce objektů Kupierova pásu a předpokládá se, že existuje přes 100 000 objektů s velikostí větší než 100 kilometrů. Průměry těles nepřesahují (až na ojedinělé výjimky) 400 km. Celková hmotnost všech těles se odhaduje na 0,1 hmotnosti Země. Nejznámějším tělesem Kuiperova pásu je Pluto.. Do roku 2006 byl Pluto považován za planetu. V blízkosti jsou dva menší měsíce Nix a Hydra. Pluto oběhne Slunce jednou za 248 let. Kolem vlastní osy se otáčí v opačném smyslu, než obíhá. Na podrobných snímcích ze sondy New HorizonsNew Horizons – americká sonda, která se vydala na cestu k Plutu v lednu 2006. Sonda byla vynesena raketou Atlas V551. Opuštění Zeměkoule bylo propočteno tak, aby sonda letěla nejprve k Jupiteru, který ji urychlil na cestu k Plutu. Po průletu kolem Pluta a Charónu v červenci 2015 mise pokračuje do oblasti dalších transneptunických těles v Kuiperově pásu., která prolétla kolem Pluta v červenci roku 2015, je patrná rozsáhlá ledová oblast ve tvaru srdce, která měří ve směru od východu k západu 1 800 km a 1 500 km od severu k jihu. Byla pojmenována podle objevitele Pluta Tombaugh Regio. Na povrchu byly pozorovány kopce vysoké 2 až 3 km oproti okolnímu terénu, jsou zde dopadové krátery až do velikosti 260 km v průměru. Současně se zde ale nacházejí také rozsáhlé rovinaté ledové pláně bez výraznějších terénních nerovností, Tombaugh Regio je jednou z nich. Povrchová teplota byla naměřena v rozmezí 35÷55 K. V takových podmínkách jsou povrchové útvary, ať už jsou tvořeny čímkoli, pokryty ledem vymrzlým z atmosféry. Atmosféra je složena převážně z dusíku s příměsí uhlovodíků, zejména metanu, jenž tvoří čtvrtinu atmosféry. Atmosférický tlak při povrchu dosahuje jen ~10 µbar, i přesto, že atmosférická absorpce byla při zákrytu Slunce Plutem zaznamenána až ve výšce 1 670 km. Hranice neprostupné mlhy byla při tomto měření nalezena ve výšce 150 km nad povrchem. Povrch je na mnoha místech pokryt dusíkovým ledem a zmrzlou tholinovou směsí a také ledovým oxidem uhelnatým. Povrch proto dobře odráží světlo.

Pluto je tak malé, že nemohlo způsobit poruchy drah Uranu a Neptunu, na základě kterých bylo v roce 1930 objeveno Clydem Tombaughem na Lowellově observatoři ve Flagstaffu. Jeho měsíc Charon má oběžnou dobu synchronizovánu s rotací, perioda je 6,4 dne. Hmotnost měsíce je 8×10²¹ kg, průměr 1 212 km (asi polovina Pluta). Charon je tak v poměru k planetě, kterou obíhá, největším měsícem vůbec. Pluto a Charon lze považovat spíše za rovnocennou dvojici těles než za trpasličí planetu a její měsíc. Dráha Pluta je mimořádně excentrická, v některých obdobích je blíže ke Slunci než Neptun (1979–1999). Sklon dráhy k rovině ekliptiky je 17°. Sklon rotační osy je 123°! Pluto se podobně jako Uran spíše odvaluje v rovině dráhy než rotuje. Pluto s Charonem jsou velká tělesa z Kuiperova pásuKuiperův pás – oblast malých těles za drahou Neptunu. Vnitřní okraj pásu se nachází ve vzdálenosti asi 30 a vnější asi ve vzdálenosti 500 astronomických jednotek od Slunce. Je „položen“; do roviny ekliptiky. Dnes známe tisíce objektů Kupierova pásu a předpokládá se, že existuje přes 100 000 objektů s velikostí větší než 100 kilometrů. Průměry těles nepřesahují (až na ojedinělé výjimky) 400 km. Celková hmotnost všech těles se odhaduje na 0,1 hmotnosti Země. Nejznámějším tělesem Kuiperova pásu je Pluto.. Podobných těles zde bude několik desítek. Na přelomu tisíciletí byly například objeveny Ixion, Quaoar, Varuna, Orcus, Sedna a Eris, jež mají obdobnou velikost jako Pluto. Zatím jedinou sondou, která se dostala do blízkosti Pluta, byla americká New Horizons. Detaily naleznate v AB 39/2015.

Pluto a Charon. V dolní polovině planety je vidět planina ve tvaru srdce
pokrytá ledem (Tombaugh Regio). Zdroj: NASA/New Horizons.

Základní parametry Pluta
hmotnost	1,3×1022  kg
průměr	2 380 km
průměrná hustota	1,86 g/cm3
teplota	−230 °C
geometrické albedo	0,55
doba otočení kolem osy	6d 7h 18min
doba oběhu kolem Slunce	248 let
průměrná oběžná rychlost	4,7 km/s
střední vzdálenost od Slunce	5,906×109 km
excentricita dráhy	0,25
inklinace	17,2°
počet měsíců	5
sklon rotační osy	123°

Pouhých 15 minut po těsném průletu zachytily kamery na New Horizons tento ledový a hornatý terén na okraji Sputnik Planum (vpravo) v protisvětle. Na snímku se dole v temnotě ztrácí Pandemonium Dorsa. Vysoké pohoří v popředí na snímku vlevo je Norgay Montes. Na obzoru se vypínají Hillary Montes. Některé hory dosahují až do výše 3 500 metrů nad okolní terén. Snímek byl pořízen ze vzdálenosti 18 000 km od Pluta a zobrazená oblast měří napříč 380 km. Zřetelné je také rozvrstvení atmosféry, která je dle zjasnění zřetelně vrstevnatá a hustší při povrchu Pluta. Zdroj: JHU.

Některá důležitá data (Pluto)

Důležitá data (Pluto)
1930	Mladý asistent Clyde Tombaugh nalézá pod vedením Vesto Sliphera planetu, která je později pojmenována Pluto. První dvě písmena připomínají iniciály zakladatele observatoře Percivala Lowella.
1978	Americký námořní astronom James Christy objevuje Charon na Observatoři amerického námořnictva (United States Naval Observatory).
1985	Začíná pětiletá série zákrytů Pluta a Charona, která umožní určit relativní jasnosti a velikost obou těles.
1990	Začíná plodný výzkum Pluta Hubblovým vesmírným dalekohledem. Až do příletu sondy New Horizons jde o nejkvalitnější materiál o Plutu.
2005	Na snímcích z Hubblova vesmírného dalekohledu jsou nalezeny měsíce Nix a Hydra. Nezávisle jsou objeveny Maxem Mutchlerem a Andrewem Stefflem.
2006	Na zasedání v Praze zařazuje Mezinárodní astronomická uniePluto do nově vzniklé kategorie trpasličích planet.
2011	Na snímcích z Hubblova vesmírného dalekohledu je nalezen měsíc Kerberos, o rok později měsíc Styx. Objevitelský tým vedl americký astronom Mark Showalter.
2015	Sonda New Horizons prolétá kolem Pluta a pořizuje detailní snímky Pluta a jeho měsíců.
2017	Aldebaran navštěvuje Lowellovu observatoř ve Flagstaffu a proniká do dílen s rozebraným přístrojem, kterým bylo Pluto objeveno.

Rozmanitost povrchu na Plutu – průlet nad Sputnik Planum. Zobrazení začíná v nízkých šířkách nad pohořím Norgay Montes, severněji pokračuje nad Sputnik Planum a Cthulhu Regio, závěrečný pohled je nasměrován směrem východním, a to na Tombaugh Regio. Zdroj: JHU/New Horizons.

Další zdroje

Pavel Břichnáč: Sedna; (AB 13/2004)

Jana Sainerová: Sluneční soustava má osm planet; (AB 23/2006)

Filip Přibyl: Sonda New Horizons; (AB 04/2006)

Stanislav Poddaný: Plutoid – nové označení pro vzdálené trpasličí planety; (AB 26/2008)

Jakub Rozehnal, Petr Kulhánek: Pluto, planeta-neplaneta; (AB 22/2010)

Jakub Rozehnal, Petr Kulhánek: Pluto, planeta-neplaneta II; (AB 23/2010)

Jakub Rozehnal: Překvapení z Pluta; (AB 26/2015)

Ivan Havlíček: Pluto čerstvý jako nikdy dříve; (AB 39/2015) 

Petr Kulhánek: Střípky z expedice US 2017 – Flagstaff