„Najít tak mladý pár asteroidů, který se zformoval teprve asi před 300 lety, je skutečně vzrušující. V astronomickém časovém měřítku to znamená něco jako dnes ráno, dokonce ani ne včera,“ říká astronom Petr Fatka z Astronomického ústavu Akademie věd ČR.

Většinou vznikly před úsvitem světa

Když se z hustého shluku obřích oblaků plynu a prachu vytvořila sluneční soustava, skončila všechna vesmírná tělesa, jež se nezačlenila do planet ani do Slunce, v nekonečném vesmírném jako plovoucí trosky. Dnes je známe jako komety, asteroidy a podobné objekty. 

Obecně se tedy má za to, že tato tělesa vznikla těsně před úsvitem našeho světa. Astronomové se dokonce domnívají, že kamenné planety jako Země, Venuše, Mars a Merkur vznikly až ze shluků takových objektů.

Pohled na oblohu prostřednictvím radiového vesmírného dalekohledu MWA. Tajemný objekt je označen bílou hvězdou
Vědci zachytili podivné signály z vesmíru. Míří k Zemi a jsou relativně blízko

To dělá z asteroidů mimořádně zajímavý předmět vědeckého výzkumu; nejenže obsahují informace o složení rané sluneční soustavy, ale mohly by být dokonce stavebními kameny, z nichž se zformoval náš svět.

Jejich změny v průběhu času zase mohou vědcům pomoci předjímat to, jak se budou asteroidy chovat v budoucnu. To je docela důležité z hlediska samotného přežití, protože ekosystémy, na nichž závisí život na planetě Zemi, jsou poměrně křehké a srážka s vesmírným tělesem by je mohla snadno zničit.

Tyto dva byly výjimečné

Dva nové asteroidy – nazvané 2019 PR2 a 2019 QR6 – byly objeveny nezávisle na sobě v roce 2019 vědeckým týmem pracujícím s vesmírným dalekohledem Pan-STARRS1 na Havaji a týmem NASA provádějícím vesmírný průzkum Catalina Sky Survey, což je pátrání po asteroidech a kometách prostřednictvím Stewardovy hvězdárny na Arizonské univerzitě v Tucsonu. Informoval o tom Science Alert.

Oba asteroidy se brzy ukázaly jako výjimečné; měly eliptickou dráhu, jež byla v porovnání s jinými asteroidy, které prolétávají při své cestě kolem Slunce v pozemské blízkosti, poměrně neobvyklá.

Binární asteroidy nejsou sice vědě neznámé, ale o mechanismech jejich tvorby vědci stále ještě nevědí dost. Proto se nyní na obě tělesa zaměřili a použili několik různých dalekohledů k pořízení snímků, aby se dozvěděli více, přičemž sledovali slabý odraz slunečního světla od jejich povrchů.

Astronomové věří, že našli druhý exoměsíc. Ilustrační foto.
Hon za obry: Vědci našli druhý měsíc, který obíhá planetu mimo sluneční soustavu

Tato pozorování odhalila, že větší z obou objektů má průměr asi kilometr a druhý je přibližně poloviční. Díky záznamům z arizonské Lowellovy observatoře vědci dále zjistili, že obě horniny mají velmi podobné povrchové rysy, což naznačovalo, že se budou vzájemně podobat také svým složením.

Podle Fatky je jasné, že 2019 PR2 a 2019 QR6 pocházejí z téhož mateřského objektu a že vysoká podobnost jejich oběžných drah není náhodná. „Pro planetkáře je tento objev velice zajímavý z několika hledisek,“ uvedl pro Deník Fatka.

„Především jde o blízkozemní asteroidy, kde je vývoj drah velmi chaotický kvůli častým průletům okolo planet (asteroidy rychle mažou svou orbitální minulost) - je to teprve druhý nebo třetí objevený blízkozemní pár. Za druhé je tento pár minimálně o řád mladší než druhý nejmladší známý pár a o několik řádů mladší než zbývajících několik set párů, které známe (hlavně v hlavním pásu planetek),“ sdělil Deníku český astronom.

Otázky a možné odpovědi

Aby vědci vystopovali původ obou objektů, spojili pozorování s modelováním. Tím odhalili, že se tento pár oddělil od většího mateřského těla právě před 270 lety.

Většina dvojic asteroidů vzniká pravděpodobně v důsledku rotačního štěpení, tedy při tom, když se volně vázaný asteroid otáčí tak rychle, až se začne rozpadat. Jeho úlomky, odštěpené od mateřského těla, pak vytvářejí menší vesmírná tělesa putující dále vesmírem. 

Tím ovšem vznikla otázka. Pokud by totiž nedošlo k žádnému dalšímu zásahu, pak by se taková konfigurace, jakou zaujaly 2019 PR2 a 2019 QR6, projevila pravděpodobně za delší časové období než za 270 let.

Úplné zatmění měsíce ve Vsetíně.
Vesmírné úkazy roku 2022: Lidé se dočkají dvou zatmění i okem viditelných planet

Tým se tedy pokusil znovu vytvořit model tělesa, aby na tuto otázku našel odpověď, a zjistil, že vše by mohlo odpovídat v případě, že by mateřským tělesem byla kometa, protože její odplynění by mohlo tlačit oba asteroidy do té polohy, kterou mají.

„Klasická numerická simulace drah obou asteroidů, počítající pouze s gravitací, případně Jarkovského jevem, na vysvětlení vzniku tohoto páru nestačí. Je tedy nutná další negravitační síla, pravděpodobně způsobená kometární aktivitou,“ vysvětluje Deníku Fatka.

S tím se ale pojila další nesnáz. „Obě tělesa nevykazují v současnosti žádné známky kometární aktivity,“ konstatoval pro Science Alert astronom Nicholas Moskovitz z Lowellovy observatoře. „Zůstává tedy záhadou, jak se mohly během pouhých 300 let změnit z jednoho mateřského těla přes jednotlivě aktivní objekty až k neaktivnímu páru, který vidíme dnes.“

K dalšímu přiblížení 2019 PR2 a 2019 QR6 k Zemi dojde v roce 2033. Pak se snad podaří na tyto otázky najít více odpovědí.

Mezinárodní tým s Čechy v popředí

Výzkum, který je výsledkem několikaleté mezinárodní spolupráce, byl uveřejněn v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Prvním autorem výsledného materiálu se stal Fatka, který zodpovídal za studium dynamiky malých těles ve sluneční soustavě. 

„To znamená, že hledám asteroidy, u kterých je šance, že jsou geneticky spřízněné, tedy pocházejí z jednoho tělesa jako pár 2019 PR2- 2019 QR6, a následně se snažím pomocí zpětných integrací ověřit, jestli se mohly tyto planetky někdy v minulosti někde ve vesmíru potkat (jelikož jsou z jednoho mateřského tělesa, tak v okamžiku jeho rozpadu byly ve sluneční soustavě na stejném místě, poté se rozletěly po vlastních drahách),“ popsal Deníku svou roli český astronom.

Hvězda rudý obr.
Smrt v přímém přenosu. Vědci poprvé sledovali výbuch hvězdného veleobra

Astronom Moskovitz zase využil své zkušenosti s pozorováním spekter a podařilo se mu objevit spektra obou asteroidů. Na zpřesnění jejich dráhy se podílel další astronom Marco Micheli, který je dohledal při jejich přiblížení ke Slunci v roce 2005, a interpretaci světelných křivek dostal na starost Petr Pravec, jenž je na tuto oblast expert. Kometární aktivitu v napozorovaných datech pomáhal odhalit doktorand Jay Kueny, který se zabývá aktivitou planetek ve své disertační práci.

„Ač se to nezdá, výzkum v sobě ukrývá řadu různých použitých metod a pozorování (astrometrie a určení drah, fotometrie a určení rotačních stavů planetek, spektra (i když pouze z fotometrie) a jejich interpretace, hledání kometární aktivity…). Ale komunita zabývající se výzkumem planetek není moc velká, takže lze jen s malou nadsázkou říci, že každý zná každého a není problém oslovit a přizvat experta na danou problematiku,“ uzavírá astronom Fatka.