Planetka Lutetia – vzácný pozůstatek po vzniku Země

ESO 044/ tisková zpráva

Nová pozorování odhalila, že planetka Lutetia je fragmentem stejného materiálu, ze kterého vznikaly planety Země, Venuše či Merkur. Astronomové zkombinovali data získaná evropskou sondou Rosetta, dalekohledem ESO/NTT i dalšími teleskopy (NASA) a zjistili, že vlastnosti asteroidu se nápadně podobají jednomu vzácnému typu meteoritů nalézaných na Zemi. O těch se předpokládá, že vznikly ve vnitřní části Sluneční soustavy. Na současnou dráhu v hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem se tedy Lutetia musela postupně dostat v určitém období svého vývoje.

Skupina astronomů z francouzských a severoamerických univerzit detailně studovala ve velmi širokém rozsahu vlnových délek [1] neobvyklý asteroid Lutetia. Cílem bylo shromáždit dostatek informací o složení tohoto tělesa. K pořízení nejúplnějšího spektra planetky [3], jaké dosud bylo získáno, využili data z kamery OSIRIS na sondě Rosetta (ESA) [2], dalekohledu ESO/NTT (New Technology Telescope, La Silla, Chile), Havajského dalekohledu Infrared Telescope Facility a kosmické družice Spitzer Space Telescope pro infračervenou oblast (obě zařízení NASA).

Spektrum planetky bylo následně porovnáno s detailními laboratorními spektry meteoritů nalezených na Zemi. V celém rozsahu sledovaných vlnových délek se s Lutetií shodoval jediný typ označovaný jako enstatický chondrit.

Meteority typu enstatický chondrit představují materiál, o němž je známo, že pochází z raných fází vývoje Sluneční soustavy. Předpokládá se, že se vytvářel poblíž mladého Slunce a tvořil jednu z hlavních složek při formování kamenných planet [4], především Země, Venuše a Merkuru [5]. Zdá se tedy, že Lutetia nepochází z hlavního pásu planetek, kde ji najdeme nyní, ale že vznikla mnohem blíže ke Slunci.   

„Ale jak Lutetia unikla z vnitřních částí Sluneční soustavy a dostala se až do pásu planetek?“ ptá se Pierre Vernazza (ESO), vedoucí autor článku.

Astronomové odhadují, že jen asi 2 % těles vzniklých ve stejném místě jako Země, skončila v hlavním pásu. Většina z těles vnitřní Sluneční soustavy zanikla v průběhu milionů let, kdy se postupně stala součástí vznikajících planet. Některé z velkých objektů o průměru kolem 100 km však byly naopak vymrštěny na bezpečnější oběžné dráhy ve větší vzdálenosti od Slunce. 
Lutetia o průměru kolem 100 km mohla být odhozena z vnitřních částí mladé Sluneční soustavy poté, co se setkala s jednou z velkých planet, která výrazně změnila její dráhu [6]. Svou roli ve formování a výrazných změnách dráhy Lutetie mohlo sehrát také setkání s mladým Jupiterem při jeho migraci na současnou dráhu [7].   

„Myslíme si, že Lutetia byla vypuzena z vnitřní části Sluneční soustavy. Skončila jako přistěhovalec v hlavním pásu planetek, který zde existuje již 4 miliardy let,“ pokračuje Pierre Vernazza.

Dřívější studie barvy a dalších vlastností povrchu ukázaly, že Lutetia je mezi asteroidy hlavního pásu velmi neobvyklým a trochu záhadným tělesem. Nedávné přehlídky potvrdily, že podobné objekty jsou velmi vzácné a představují pouhé 1 % populace těles mezi Marsem a Jupiterem. Nové objevy však odlišnost Lutetie vysvětlují – jedná se o zbytek původního materiálu, ze kterého se formovaly kamenné planety.

„Zdá se, že Lutetia je jedním z největších a zároveň jedním z mála zbytků této hmoty v hlavním pásu planetek. Díky tomu představuje tato planetka ideální cíl pro budoucí kosmické mise sbírající vzorky pro další výzkum. Mohli bychom tak podrobně zkoumat původ kamenných planet včetně Země,“ uzavírá Pierre Vernazza.

Zdroj

Poznámky

[1] Spektrum reprezentuje celý rozsah vlnových délek pokrývajících různé typy elektromagnetického vyzařování. Viditelné světlo je jeho nejznámější součástí, ale existují mnohé další. Jsou často využívány v běžném životě jako rádiové vlny, mikrovlny, infračervené nebo ultrafialové záření či rentgenové paprsky.

[2] Sonda Rosetta je na cestě ke kometě 67P/Churyumov-Gerasimenko a kolem planetky Lutetia proletěla 10. července 2010.

[3] Kamera OSIRIS na palubě sondy Rosetta získává data v ultrafialové oblasti, dalekohled ESO/NTT poskytl informace ve viditelném světle a dalekohledy NASA (Infrared Telescope Facility a Spitzer Space Telescope) zkoumaly vlnové délky blízkého a středního infračerveného záření.

[4] E-chondrit (enstatický chondrit) představuje unikátní třídu meteoritů, která zahrnuje jen asi 2 % na Zemi nalezených těles. Neobvyklé chemické a mineralogické složení E-chondritů je v dobré shodě s jejich vývojem v blízkosti Slunce. Tuto hypotézu dále podporují měření obsahu izotopů v materiálu (ověřený pro kyslík, dusík, ruthenium, chrom a titan). E-chondrity jsou jedinou skupinou chondritů, která má stejné izotopové složení jako systém Země-Měsíc. To naznačuje, že Země vznikla z materiálu tohoto typu a naopak, že E-chondrity se formovaly ve stejné vzdálenosti od Slunce jako Země.

Dále bylo nedávno prokázáno, že vznik planety z enstatického chondritu může vysvětlit neobvyklé a dříve nevysvětlitelné složení povrchu Merkuru. Merkur tedy – podobně jako Země – vznikl z velké části akrecí materiálů podobných enstatickým chondritům.    
 
[5] Přestože vznikly ze stejného materiálu, zůstává záhadou vzájemná odlišnost vnitřních planet.

[6] Jedná se o stejný proces, jaký je používán ke změně rychlosti a směru kosmických sond jejich navedením na blízký průlet kolem planety.

[7] Někteří astronomové se domnívají, že obří plynné planety se mohly v raných fázích vývoje Sluneční soustavy nacházet mnohem blíže ke Slunci a teprve následně se dostaly na své současné místo (tomuto procesu se říká migrace). Při pohybu planety mohlo dojít k výraznému narušení oběžných drah dalších objektů v důsledku mohutné přitažlivosti Jupiteru.

Další informace

Výzkum byl prezentován v odborném časopise Icarus, v článku pod názvem ‚Asteroid (21) Lutetia as a remnant of Earth’s precursor planetesimals‘.

Složení týmu: P. Vernazza (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Francie; European Southern Observatory, Německo), P. Lamy (LAM, Francie), O. Groussin (LAM, France), T. Hiroi (Department of Geological Sciences, Brown University, USA), L. Jorda (LAM, Francie), P.L. King (Institute for Meteoritics, University of New Mexico, USA), M.R.M. Izawa (Department of Earth Sciences, University of Western Ontario, Kanada), F. Marchis (Carl Sagan Center at the SETI Institute, USA; IMCCE, Observatoire de Paris (OBSPM), Francie), M. Birlan (IMCCE, OBSPM, France), R. Brunetto (Institut d'Astrophysique Spatiale, CNRS, Francie).

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 15 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 40 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• odborný článek “Asteroid (21) Lutetia as a remnant of Earth’s precursor planetesimals”
• snímky observatoře La Silla
• další informace o misi Rosetta

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov 251 65, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Pierre Vernazza; ESO, Astronomer; Garching bei München,, Germany; Email: pvernazz@eso.org

Philippe Lamy; Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Directeur de Recherche; Marseille, France; Tel: +33 49 105 5932
Email: philippe.lamy@oamp.fr

Richard Hook; ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer; Garching bei München, Germany; Tel: +49 89 3200 6655; Cell: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1144. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.