Planety trpasličí, malé a nejmenší

Prezentace na téma: "Planety trpasličí, malé a nejmenší"— Transkript prezentace:

1 Planety trpasličí, malé a nejmenší
Petr Scheirich Astronomický ústav AVČR, Ondřejov HaP Johanna Palisy, Ostrava,

2 Vznik Sluneční Soustavy

3 Stáří Sluneční soustavy: 4567,2 ± 0,6 mil. let
Co tento údaj udává? Je to stáří nejstarších pevných (zkondenzovaných) zrnek materiálu, které se podařilo najít a datovat v meteoritech. Jsou to takzvané CAI (calcium-aluminum-rich inclusions).

4 Vznik a vývoj prvních větších těles
Akrece na 10 až 100 km objekty (~ 3 miliony let) Krystalizace jádra Kondenzace prvních pevných zrnek Diferenciace na jádro, plášť a kůru Vznik prvních kilometrových planetesimál: let! CAI Stáří (miliony let) Během 10 mil. let (by) hvězdný vítr mladého Slunce odfoukl veškerý plyn. Velké plynné planety tedy musely vzniknout za kratší dobu.

5 Co se s malými tělesy dělo dále
Jakmile vznikly planety (především Jupiter), zvýšily se potkávací rychlosti malých těles – akrece se mění na fragmentaci Pro každou velikost planetky existuje velikost „impaktoru“, který ji dokáže rozbít na kusy. Čím menší je planetka, tím větší je počet jejích „impaktorů“ -> tím kratší je její životnost.

6 Co se s malými tělesy dělo dále
Všechny planetky menší než cca 400 km jsou produkty srážek původně větších těles! Jen několik málo planetek (Ceres, Vesta, …) jsou (téměř) neporušené planetesimály, které přežily až do současnosti.

7 Meteority Dělení meteoritů: Kamenné Chondrity Achondrity
Lunární meteority Nakhlity (z Marsu) HED (Howardity, Eucrity, Diogenity) - Vesta Železokamenné Železné

8 Planetky Hlavní pás – nejpočetnější skupina (co do počtu objevů) – „kobliha“ mezi Marsem a Jupiterem (2,1 – 3,27 AU). Ceres – Celkem 16 planetek s Ø nad 240 km. Dnes registrováno přes planetek. Trojané – v blízkosti libračních center soustavy Slunce-Jupiter (Lagrangeovy body) – 60° před a za J. Blízkozemní planetky – přibližují se, nebo kříží dráhu Země. Největší: Ganymed – 41 km Potenciálně nebezpečné asteroidy (PHA): na vzd. menší než 0,05 AU (20x vzd. Měsíce) s velikostí > 150 m

9 Velikosti největších planetek

10 Kuiperův pás a Kentauři
Obří ledová tělesa – kometární jádra –, která zbyla po vzniku Sluneční soustavy Kentauři obíhají mezi drahami velkých planet – původně objekty Kuiperova pásu, jejichž dráhy změnilo gr. působení planet

11 Počty planetek

12 Prostorová hustota planetek

13 Trpasličí planety Definice trpasličí planety (dwarf planet),
Valné shromáždění IAU Praha, : Planeta Sluneční soustavy je těleso, které: obíhá okolo Slunce není měsícem má dostatečnou hmotnost, aby jeho vlastní gravitace překonala vnitřní síly pevného tělesa, takže dosáhne tvaru odpovídajícího hydrostatické rovnováze (přibližně kulatého) vyčistilo okolí své dráhy Těleso, které splňuje pouze první tři kritéria, se nazývá trpasličí planeta. Trpasličí planety za drahou Neptuna jsou nazývány Plutoidy.

14 Trpasličí planety Současný oficiální (IAU) seznam trpasličích planet:
Ceres Pluto Makemake Haumea Eris

15 Trpasličí planety Co to je trpasličí planeta???
„Trpasličí planeta je těleso které vypadá jako planeta, ale není to planeta“  Druhý bod definice: má dostatečnou hmotnost, aby jeho vlastní gravitace překonala vnitřní síly pevného tělesa, takže dosáhne tvaru odpovídajícího hydrostatické rovnováze (přibližně kulatého). Co s tělesy, která po svém vzniku měla plastické nebo dokonce tekuté nitro, a tudíž se zformovala do hydrostatické rovnováhy, ale nyní již celý jejich objem utuhl? Největší problém definice: stanovení tvaru tělesa vyžaduje poměrně detailní zobrazení!

16 Trpasličí planety Kde je hranice velikosti pro trpasličí planetu?
ledová tělesa: D > 450 km Pluto, Eris, Makemake, Haumea, Ixion, Quaoar, Sedna, Orcus, Varuna, … (celkem asi 90 těles!) kamenná tělesa: D > 800 km Ceres

17 Trpasličí planety Odkud „spadla“ definice trpasličí planety:
Po objevu těles v Kuiperově pásu, velikostí srovnatelných s Plutem, začala být otázka nové definice planety aktuální Komise IAU – roční příprava definice Podle navrhované definice zůstávalo Pluto planetou, a s ním i další velká tělesa Na kongresu IAU (2006) naprosto neprůchodné! Během jednoho dne a noci připravila komise novou definici, která redukovala počet planet na 8, ale zachovala výjimečný status Pluta a dalších velkých těles…

18 Trpasličí planety Bude se definice v budoucnu měnit?
Exkurze do historie: „Definice“ planet v roce 1807: Planety jsou Merkur, Venuše, Země, Mars, Vesta, Juno, Ceres, Pallas, Jupiter, Saturn, Uran. Ve druhé polovině 19. století jsme měli už desítky planet! Nová definice těles byla na spadnutí: malé planety (minor planets) 2006: Malé planety Trpasličí planety (Minor planets) (Dwarf planets) Co je menší???

19 Velikosti trpasličích planet…
… se neustále mění Jak zjišťujeme velikosti trpasličích planet (a planetek): Absolutní magnituda + (předpokládané) albedo Přímé zobrazení Zákryt hvězdy Pluto Eris

20 1993 Pluto, Charon 2390 km

21 1994 Pluto, Charon 2328 km

22 2000 Pluto, Charon 2328 km Varuna km

23 2001 Pluto, Charon 2328 km Varuna 900 km

24 2002 Pluto, Charon 2328 km Quaoar 1300 km Varuna 1060 km

25 2003 Pluto, Charon 2328 km Sedna 1200-1600 km Quaoar 1300 km Varuna

26 2004 Pluto, Charon 2328 km Orcus 1600 km Sedna 1200-1600 km Haumea
Quaoar 1260 km Varuna 1060 km

27 2005 Eris 2400 km Pluto, Charon 2328 km Orcus 1600 km Makemake 1600 km
Nix Hydra Disnomia Vanth Sedna km Haumea ~1500 km Quaoar 1260 km Varuna 936 km Namaka, Hi’iaka

28 2006 Eris 2400 km Pluto, Charon 2306 km Orcus 1600 km Makemake 1600 km
Nix Hydra Disnomia Vanth Sedna km Haumea 1000x2000 km Quaoar 1260 km Varuna 936 km Namaka, Hi’iaka

29 2007 Eris 2600 km Pluto, Charon 2322 km Orcus 1600 km Makemake 1600 km
Nix Hydra Disnomia Vanth Sedna km Haumea 1000x2000 km 2007 OR10 km Quaoar 844 km Varuna 502 km Namaka, Hi’iaka Weywot

30 2010 Eris 2326±12 km Pluto, Charon 2322 km Sedna 1200-1600 km Makemake
Nix Hydra Disnomia Haumea ~1300 km 2007 OR10 km Varuna 1003 km Quaoar 890 km Orcus km Namaka, Hi’iaka Weywot Vanth

31 2011 Eris 2326±12 km Pluto, Charon 2322 km Sedna 1200-1600 km Makemake
Nix S/2011 P1 Disnomia Hydra Haumea ~1300 km 2007 OR10 1200 km Varuna 1003 km Quaoar 890 km Orcus km Namaka, Hi’iaka Weywot Vanth

32 Co víme o trpasličích planetách?
Eris Absorpční pásy zmrzlého metanu Odrazivost povrchu Eris Pluto Vlnová délka

33 Eris má mnohem světlejší povrch než Pluto Odrazivost 86% vs. 60%
Rozdíl ve vzdálenost od Slunce – jinovatka na povrchu Eris Plynná atmosféra Eris má asi 10 cm Eris Pluto

34 Eris

35 Pluto

36 Pluto Snímky z HST

37 Ceres Střední až vnější části hlavního pásu planetek – složení ledově-kamenné.

38 Ceres

39 Ceres Složení povrchu odpovídá složení uhlíkatých chondritů, s příměsí hydratovaných minerálů (jílů).

40 Vesta Složení povrchu odpovídá složení meteoritů typu HED (Howardity, Eucrity, Diogenity), které se velice podobají pozemským vyvřelinám, případně horninám zemského pláště. Dlouho se uvažovalo o tom, že Vesta je diferencované těleso, a dnes je to považováno za prakticky prokázané.

41 Vesta

42 k planetkám Vesta a Ceres
Sonda Dawn k planetkám Vesta a Ceres

43 Vesta ze sondy Dawn

44 Vesta ze sondy Dawn Zelená – pyroxen Červená  Modrá:
Starší  mladší povrch Červená: 750nm/440nm Zelená: 750nm/920nm Modrá: 440nm/750nm

45 Vesta ze sondy Dawn Různé barvy odstínů paprsků u kráterů – různé vlastnosti podloží

46 Vesta ze sondy Dawn Intepretace gravitačních a topografických měření
524 km 3170 kg/m3 7400 kg/m3 214 km

47 Vesta ze sondy Dawn Impaktní pánev Rhea Silvia Ještě starší pánev!
475 km, 1 až 2 mld. let Ještě starší pánev! 370 km

48 Planetky navštívené sondami

49 Vnitřní struktura planetek

50 Fotogalerie planetek Mathilde - NEAR Ida a Dactyl - Galileo

51 Fotogalerie planetek Itokawa - Hayabusa

52 Fotogalerie planetek

53 Fotogalerie Kentaurů a KBO „Kentaur“ Phoebe (sonda Cassini)

54 Fotogalerie Kentaurů a KBO „KBO“ Triton (sonda Voyager 2)

55 Ano!!! Srazí se Země v roce 2012 s planetkou? … tak jako každý rok 
Několikametrová planetka se srazí se Zemí cca jednou za měsíc. … tak jako každý rok 