Vládci mrazivé periferie: Stále záhadní Uran a Neptun (2)

Zatímco v předchozí části jsme se věnovali hlavně planetě nesoucí jméno po řeckém bohu nebes Úranovi, nyní se přesuňme ještě o 1,6 miliardy kilometrů hlouběji do Sluneční soustavy, do mrazivého království její poslední členky. Voyager 2 – jediná sonda, jež Neptun dosud zkoumala – objevil při průletu v roce 1989 šest nových měsíců planety a pořídil první snímky jejích prstenců. Automat také odhalil, že je zmíněný obr teplejší než Uran, přestože krouží dál od Slunce. Podobně jako Jupiter či Saturn má totiž vlastní vnitřní zdroj energie. 

V tamní atmosféře pak Voyager 2 detekoval mohutnou temnou bouři, označovanou jako Velká tmavá skvrna, a na snímcích zachytil rovněž menší, Malou tmavou skvrnu. Hubbleův teleskop (HST), který v současnosti jako jediný disponuje dostatečnou citlivostí ke sledování atmosférických jevů ledového obra, později už Velkou skvrnu nenalezl. Vědci tak dospěli k závěru, že se jedná o prchavé útvary, jež se objeví a záhy zase zmizí. 

Lovec bouří

Pomocí HST se však už podařilo identifikovat další čtyři tmavé bouře, přičemž fotografie poslední z nich pochází ze září 2018. Nová temná skvrna se vyskytuje na severní polokouli a v delším průměru měří asi 11 000 km. U jejího pravého okraje jsou pak viditelná jasná bílá „doprovodná oblaka“. Hubbleův teleskop pozoroval podobná mračna i u dřívějších vírů: Vznikají, když se proud okolního vzduchu naruší a je nasměrován vzhůru nad tmavou bouři, načež se v plynu tvoří zmrzlé krystalky metanu. Popsaná oblaka se podobají pozemským mrakům ve tvaru lívanců, když vzduch stoupá nad pohoří.

Přesný mechanismus formování zmíněných bouří neznáme. Nicméně podobně jako Velká rudá skvrna na Jupiteru se i tmavý vír na Neptunu otáčí jako anticyklona a pravděpodobně vynáší materiál z nižších vrstev ledové atmosféry. Pozorování pomocí HST ukázala, že se v regionu již v roce 2016 zvýšila oblačná aktivita, která výskytu bouře předcházela. Fotografie naznačují, že víry vznikají hlouběji v ovzduší Neptunu a stávají se viditelnými, až když vrchol bouře dosáhne výrazné výšky.

Taneční variace

Kolem Neptunu obíhá patnáct známých měsíců. Některé vznikly souběžně s planetou, jiné zachytila později, když je uzamkla na dráhách diktovaných vlastní gravitací. Část satelitů má retrográdní trajektorii, tzn. že krouží proti směru rotace mateřského tělesa. Jiné si dráhy navzájem vyměňují, aby se vyhnuly kolizi. 

Nejblíž planetě se pohybují Thalassa a Naiad, dva malé měsíce nepravidelných tvarů, objevené Voyagerem 2. Jejich nejdelší rozměry činí 108 km, respektive 96 km. Detailní výzkum drah obou těles vedl k dosud nevídanému zjištění: Navzdory nevelké vzájemné vzdálenosti se nikdy nedostanou do těsné blízkosti. Pohybují se ve stálé choreografii – Naiad vykoná jeden oběh za sedm hodin, zatímco Thalassa za 7,5 hodiny, přičemž dráha prvního zmíněného souputníka se vůči rovině oběhu druhého sklání asi o 5° a navzájem jsou v orbitální rezonanci. Pozorovatel na Thalasse by viděl Naiad, jak dvakrát během oběhu prolétne nad oběžnou rovinou prvního měsíce a pod ní.

Astronomové pozorovali již řadu různých rezonancí mezi planetami, jejich přirozenými satelity a asteroidy, ale popsaný případ je unikátní. Dva nejbližší měsíce Neptunu představují skutečné mistry akrobacie: Provozují jakýsi „uhýbací tanec“ a podle všeho setrvávají v dané konfiguraci velmi dlouho, protože jejich dráhy zůstávají stabilní. Na první pohled „divoké kreace“ jsou ve skutečnosti dokonale koordinovanou souhrou pohybu obou těles. Nejde však o jedinou zvláštnost, co se Neptunových měsíců týká… 

Vetřelcem proti své vůli

Největší planety našeho solárního systému obklopují početné rodiny měsíců: Kolem Jupitera jich krouží 79, kolem Saturnu 82 a u Uranu jich známe 27. Ve všech uvedených případech se rozměrné satelity pohybují po prográdních dráhách, tj. ve směru rotace planety, a po orbitách s malým sklonem. Nicméně v soustavě Neptunu panuje odlišná situace.

Většina hmotnosti jeho pouhých 15 průvodců se koncentruje do jediného – Tritonu o průměru 2 706 km – zatímco zbylé dosahují velikosti od 10 do 416 km. Triton, velikostně srovnatelný s Plutem, navíc okolo Neptunu obíhá po retrográdní dráze, tedy v opačném směru. Podle astronomů jej planeta v minulosti zachytila. Z nové studie vyplývá, že kdysi měla měsíců zřejmě mnohem víc, některé však mohly být ze systému vyvrženy právě v důsledku zachycení Tritonu. 

Ten původně nejspíš tvořil součást binární soustavy transneptunických objektů a kroužil kolem Slunce v oblasti Kuiperova pásu. Když se binární systém dostal do blízkosti Neptunu, gravitace planety Triton zachytila, načež se pozvolna přesunul na současnou dráhu, zatímco druhé těleso bylo odmrštěno.

TIP: Triton: Jeden z nejpodivnějších měsíců ve Sluneční soustavě

Velice zajímavá, i když ne právě příznivá je budoucnost velkého souputníka. Na své trajektorii se k Neptunu postupně přibližuje a podle výpočtů bude asi za 3,6 miliardy roků roztrhán. Trosky pak kolem planety utvoří prstenec možná až tisíckrát jasnější než současná chlouba Saturnu.