Obávané i obdivované vlasatice: Původ a vlastnosti komet

07.06.2015 - Pavel Koten

Ve starověku vzbuzovaly úžas a obavy zároveň. Lidé je považovali za symboly neštěstí a zkázy. Dnešní astronomové se naopak domnívají, že by mohly být nositelkami života, posly z dávné minulosti Sluneční soustavy


Reklama

Naprostá většina komet patří ve skutečnosti k poměrně malým tělesům – málokteré z nich mají průměr jádra větší než deset kilometrů. Kometární jádro tvoří obvykle směs ledu, prachu a tmavého organického materiálu. Jedná se převážně o vodní led, který ovšem bývá obohacen o další látky, jako například amoniak, oxid uhličitý nebo metan. Když se kometa na své oběžné dráze přiblíží ke Slunci, začne se led z jádra odpařovat a vzniká oblak, který nazýváme koma. Sluneční záření „vytlačuje“ z komy prachové částice a vytváří prachový ohon; nabité částice slunečního větru přeměňují molekuly kometárního plynu na ionty, čímž naopak vzniká iontový ohon. Vzhledem k okolnostem vzniku obou typů ohonu je zřejmé, že musí vždy mířit směrem od Slunce. 

Zatímco průměr komy může přesáhnout i milion kilometrů, délka ohonu v některých případech překračuje vzdálenost až sta milionů kilometrů. Taková kometa pak poskytuje pozemským pozorovatelům okázalou povídanou.

Poselství z nebes

V minulosti ovšem zmíněná podívaná lidstvo obvykle spíše děsila. Když se na obloze nečekaně objevila kometa s dlouhým ohonem připomínajícím svým tvarem meč, byla považována za znamení osudu. Například babylonský epos o Gilgamešovi z 2. tisíciletí př. n. l. popisuje oheň, síru a povodeň související s příchodem vlasatice. Zjevení komety na obloze tak mělo věštit smrt panovníka, přírodní katastrofu či válku. Podrobné záznamy o kometách, které se na pozemské obloze objevovaly a zase mizely, přinášejí například starověké čínské kroniky. V nich se také podařilo vystopovat nejstarší zaznamenané pozorování slavné Halleyovy komety z roku 240 př. n. l. Tyto staré záznamy se později staly cenným zdrojem informací pro budoucí astronomy. 

Po většinu středověku převládal Aristotelův názor, podle kterého představují komety meteorologický jev ve vysoké atmosféře. Aristoteles odmítl názor dřívějších filozofů, kteří komety považovali za planety nebo přinejmenším za tělesa s planetami spojená. Komety podle jeho názoru vznikaly náhodným vznícením horkých plynů v atmosféře. Podobně Aristoteles popisoval i další jevy, jako jsou meteory či polární záře.

K průlomu došlo až v 16. století. V roce 1577 byla po dobu několika měsíců pozorovatelná jasná kometa a dánský astronom Tycho Brahe došel na základě vlastních měření a měření dalších hvězdářů z geograficky jiných míst k závěru, že kometa nemá žádnou paralaxu, a proto musí být od Země minimálně čtyřikrát dále než Měsíc. Posunul tak oblast výskytu komet mimo zemskou atmosféru.

Jako planety

Přesto se názor, že komety obíhají kolem Slunce stejně jako planety, prosazoval velmi těžko. Proti byly i takové autority jako Johannes Kepler či Galileo Galilei. Kepler, přestože matematicky popsal zákony pohybu planet kolem Slunce po eliptických drahách, nebyl ochoten připustit, že se jimi řídí i další tělesa. Věřil, že komety se pohybují mezi planetami po přímkách. A Galileo, ač zastánce heliocentrického systému, odmítl Tychonovo měření paralaxy a dále se držel Aristotelova názoru, podle kterého se komety pohybují v rámci zemské atmosféry.

Definitivní odpověď přinesla až jasná kometa, kterou v roce 1680 objevil Gottfried Kirch. O rok později prokázal Georg Samuel Doerfel, že komety jsou nebeská tělesa pohybující se po parabolách, v jejichž ohnisku leží Slunce. Následně v roce 1687 Isaac Newton ukázal, že komety podléhají stejně jako jiná kosmická tělesa zákonům gravitace, a demonstroval to právě na kometě z roku 1680.

Periodické komety

Newtonových poznatků využil Edmund Halley zkoumající 33 komet, které se na obloze objevily od 14. do 17. století. Zaznamenal přitom, že tři z nich (z roku 1531, 1607 a 1682) měly podobné dráhy. Zároveň se mu podařilo prokázat, že malé rozdíly mezi drahami těchto komet byly způsobeny gravitačním vlivem Jupitera a Saturnu. S přesvědčením, že se ve skutečnosti jednalo o jednu a tutéž kometu, předpověděl její další objevení na roky 1758–1759, přičemž jeho předpověď později potvrdila trojice francouzských matematiků. Když se kometa v daném roce skutečně objevila, byla pojmenována Halleyova.

Druhou známou vlasaticí, která se periodicky vrací ke Slunci, se stala kometa Encke. Identifikoval ji v letech 1819–1821 německý matematik a fyzik Johann F. Encke, opět na základě minulých pozorování, a předpověděl její další návrat na rok 1822. Vzhledem ke krátké oběžné době komety se potvrzení své předpovědi na rozdíl od Halleyho dožil. Enckeova kometa má ze všech dosud známých těles svého druhu nejkratší oběžnou dobu – cestu kolem Slunce zvládne za 3,3 roku. Ke konci roku 2012 bylo známo necelých tři sta periodických komet.

Jaké mají složení?

Už na přelomu 17. a 18. století vyslovovali různí astronomové poměrně moderní názory na složení komet. Většinou to byly právě zářivé ohony vlasatic, které je vedly k předpokladu, že se v kometách nacházejí plyny nebo těkavé látky. Už například Newton považoval komety za kompaktní objekty, jejichž ohony tvoří řídké proudy par uvolněných z jádra a zažehnutých Sluncem. V roce 1836 dokonce Friedrich W. Bessel poukázal na to, že výtrysky materiálu odpařujícího se z jádra mohou výrazně pozměnit dráhu komety.

Ovšem dvě události z poloviny 19. století slibně se vyvíjející představu o složení komet změnily. Nejprve italský astronom Giovanni Schiaparelli na základě podobnosti drah přiřadil meteorický roj Perseid ke kometě Swift-Tuttle. V roce 1872 se poté objevil silný meteorický roj na dráze komety Biela, která se v roce 1846 rozpadla na dvě části a od roku 1852 už nebyla vůbec pozorována. Na základě těchto poznatků se objevila hypotéza „štěrkového náspu“ (angl. gravel bank), podle níž jsou kometární jádra tvořena shluky malých kamenných objektů obalených vrstvou ledu.

Postupem času byl vypracován dnes již slavný model „špinavé sněhové koule“. V roce 1950 vyslovil astronom Fred L. Whipple názor, že komety jsou ledové objekty obsahující prach a kamení. Tento model začal být záhy akceptován a postupně jej potvrzovala řada pozorování. Zcela zásadní událostí se v tomto směru stal průlet Halleyovy komety perihéliem dráhy v roce 1986 spojený s průzkumem hned šesticí kosmických sond. Snímky kometárního jádra a výtrysků materiálu byly do té doby nevídané. Na základě novějších dat se dnes hovoří spíše o „špinavé ledové kouli“. 

Tajemství jejich původu

Ve Sluneční soustavě existují hned dvě oblasti, z nichž komety pocházejí. Obecně považujeme vlasatice za pozůstatky z doby vzniku našeho planetárního systému, proto by měly obsahovat ještě původní, nepřeměněný materiál, a jsou tedy cílem zájmu odborníků.

Krátkoperiodické komety oběhnou kolem Slunce jednou za méně než dvě stě let. Podle tvaru dráhy je dále dělíme na komety Jupiterovy rodiny, které mají oběžnou dobu do dvaceti let a sklon dráhy menší než třicet stupňů, a komety typu Halley s delší oběžnou dobou, jejichž dráhy mohou být i retrográdní. Na konci roku 2012 bylo známo jen 64 komet typu Halley, zatímco komet Jupiterovy rodiny již 450.

Komety s oběžnou dobou delší než dvě stě let jsou klasifikovány jako dlouhoperiodické, přičemž v extrémních případech mohou jejich oběžné doby dosahovat i milionů let. Patří mezi ně dokonce vlasatice, jejichž dráhy mají tvar paraboly nebo hyperboly. Kometa na takovéto dráze by se měla ke Slunci přiblížit pouze jednou a poté Sluneční soustavu opustit. Typickým příkladem je McNaugtht (C/2006 P1) na hyperbolické dráze; nicméně poté, co opustí oblast planet, které její dráhu gravitačně ovlivňují, poklesne výstřednost její dráhy pod hodnotu 1 a kometa se po 92 600 letech ke Slunci opět vrátí.

O krátkoperiodických kometách se obecně předpokládá, že pocházejí z Kuiperova pásu, tedy z oblasti ledových těles za drahou planety Neptun. Dlouhoperiodické komety pak mají zřejmě původ v Oortově oblaku. Tento hypotetický oblak sférického tvaru obsahuje ledové objekty, které sem byly odvrženy v době vytváření Sluneční soustavy. Nachází se ve vzdálenosti zhruba od dvou tisíc do padesáti tisíc astronomických jednotek, a jeho vnější hranice tedy leží téměř jeden světelný rok od Slunce. Oortův oblak obsahuje podle odhadů několik trilionů těles větších než jeden kilometr. Komety se z Oortova oblaku dostávají do vnitřních částí Sluneční soustavy vlivem slapového působení Mléčné dráhy nebo gravitačními interakcemi s blízkými hvězdami.

A konečně tu jsou také komety, které nejsou periodické – po jednom průletu kolem Slunce se vzdálí do hlubin vesmíru a do centrální oblasti Sluneční soustavy se již nevrátí.

Nebeská podívaná

Vzhledem k poměrně malým rozměrům a protáhlým drahám, které je zavedou daleko od Slunce, jsou komety obvykle jen obtížně pozorovatelné nebo je nelze pozorovat vůbec. Na druhou stranu známe i z nedávné historie celou řadu případů, kdy komety na zemské obloze zazářily ohromujícím způsobem. 

V posledním století vzbudila velký zájem Halleyova kometa v roce 1910. Tehdy naše planeta dokonce prošla jejím ohonem, což vzbudilo neopodstatněnou obavu z otravy jedovatými plyny. Pěknou podívanou předvedla kometa West v roce 1976. Čtenáři si možná ještě pamatují jasné komety Hyakutake z roku 1996 či Halle-Bopp o rok později. V lednu 2007 zazářila kometa McNaughtova, která byla ovšem pozorovatelná převážně z jižní polokoule. Naopak zklamáním byla kometa ISON z roku 2013, která rozhodně nebyla kometou století, jak se původně čekalo.

  • Zdroj textu:

    Tajemství vesmíru 6/2013

  • Zdroj fotografií: Wikipedie

Reklama

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Hans Christian Andersen proslul jako autor dětských pohádek, sám ale trpěl nejrůznějšími fóbiemi.

Historie
Věda

Současná podoba RMC v afghánských misích.

Válka

Káně rousná (Buteo lagopus) má rozpětí křídel až 140 cm a bělavější zbarvení než naše káně lesní (Buteo buteo).

Příroda

Obrazec dlouhý 37 metrů s jasně viditelnými liniemi o tloušťce mezi 30 a 40 centimetry představuje kočku s natočenou hlavou. Vědci jeho vznik datují do let 200 až 100 před naším letopočtem.

Zajímavosti

Ledovec Silvretta ve švýcarských Alpách. Odborníci odhadují, že do konce století zmizí 95 procent ze současných čtyř tisíc alpských ledovců.

Věda

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907