SEDNA - dziwna Planeta...

Sedna, albo asteroid oznaczony jako 2003 VB12, to najnowsze odkrycie większego ciała kosmicznego w układzie planetarnym Słońca. Ledwie została odkryta, a juĹź przysporzyła kłopotĂłw astronomom-teoretykom zebranym w Salt Lake City (UT), w dniu 17 grudnia 2004 roku. PrĂłbowali oni zrozumieć, jak powstał Układ Słoneczny w czasie, kiedy odkrywano coraz to nowsze i zajmujące ciała niebieskie. Takim tajemniczym obiektem była odkryta w dniu 14 listopada 2003 roku duĹźa planetoida Sedna. Ma ona najdziwniejszą i najbardziej wydłuĹźoną orbitę w Układzie Słonecznym! Nazwa Sedna została wzięta z języka inuickiego (eskimoskiego) i jest to imię eskimoskiej bogini mĂłrz. Nazwę tej arktycznej bogini nadano jej dlatego, Ĺźe Sedna jest najprawdopodobniej najchłodniejszym ciałem niebieskim Układu, a ktĂłrej temperatura wynosi -400,0ºF! (czyli –239,99ºC albo 33,16 K, dla porĂłwnania temperatura powierzchni Plutona jest szacowana na -233ºC czyli 40 K - przyp. tłum.) Jak na ironię, jakkolwiek byłoby tam zimno, Sedna jest ogniście czerwona i sprawia wraĹźenie gorącej, kiedy się na nią patrzy przez silny orbitalny Teleskop Kosmiczny Spitzera. Astronomowie twierdzą, Ĺźe tylko jeden obiekt w Układzie Słonecznym jest rĂłwnie czerwony jak Sedna - jest to Mars. Niestety, nie wiemy, co powoduje, Ĺźe jest ona tak czerwona...

Jak się ocenia, Sedna ma rozmiary rĂłwne ^3/4 rozmiarĂłw Plutona. Porusza się ona po silnie ekscentrycznej, wydłuĹźonej, wręcz dziwacznej orbicie, ktĂłra zawiera się pomiędzy odległościami 8 - 84 mld mil (czyli 12,84 - 134,82 mld km albo 85,6 jednostek astronomicznych [1 AU = 150 mln km] aĹź do 898,8 AU. Ten sam parametr orbity Plutona wynosi średnio 5,8782 mld km czyli 39,293 AU – przyp. tłum), tzn. poza lodowy Pas Kuipera i niemal do krawędzi Obłoku Oorta - ĹşrĂłdła komet. Dystans ten Sedna pokonuje w 10.500 lat (dla porĂłwnania Pluton wykonuje pełny obrĂłt wokół Słońca w 249,31 lat – uwaga tłum.). Uczeni nie wiedzą, czym właściwie jest Sedna i jakim sposobem mogła znaleźć się na tak ekscentrycznej i wydłuĹźonej orbicie?

W wydaniu "Nature" z 2 grudnia 2004 roku, fizyk z Uniwersytetu Utah – prof. dr Ben Bromley oraz astronom – dr Scott Kenyon ze Smithsoniańskiego Obserwatorium Astrofizycznego przy Uniwersytecie Harvarda w Cambridge (MA), wystąpili z ciekawą hipotezą, opartą na swych obliczeniach i symulacjach komputerowych. Według niej, Sedna jest obcą planetoidą z jakiegoś innego miejsca w naszej Galaktyce, ktĂłra została wrzucona do naszego Układu Słonecznego, kiedy jakaś inna gwiazda przechodziła nieopodal Słońca około 4 mld lat temu. Astronomowie poszukiwali planet poza-słonecznych i sporządzili juĹź dość długą listę takich odkrytych planet, a tutaj – jak na ironię – mamy pozaukładową planetę w naszym własnym systemie planetarnym!!! W tym tygodniu przeprowadziłam wywiad z dr Bromleyem na temat Sedny i jej dziwacznej orbity oraz jego obliczeń i komputerowych symulacji jej orbity, ktĂłre wskazują na to, Ĺźe ten czerwony obiekt został nam pozostawiony przez gwiazdę, ktĂłra przeszła w okolicach Słońca około 4 mld lat temu. MĂłwi on, Ĺźe:

Sedna jest obiektem, ktĂłry odkryto w listopadzie 2003 roku. Jest ona ciałem niebieskim, ktĂłre orbituje najdalej od Słońca – w porĂłwnaniu do 9 głównych  znanych nam planet. Sedna nie podchodzi do Słońca bliĹźej, niĹź na dwie odległości Słońca do Neptuna – porusza się po wydłuĹźonej orbicie, ktĂłrej długość wynosi prawie 1.000 AU. Jest to zupełnie niespodziewane zjawisko z punktu widzenia naszej wiedzy o Układzie Słonecznym i absolutnie niewyjaśnione.

Co mogło umieścić Sednę na tak dziwacznej, ekscentrycznej orbicie? Większość ciał niebieskich porusza się na orbitach eliptycznych wskutek działania pól grawitacyjnych 9 głównych planet Układu. I tak np. Neptun spowodował to, że orbita Plutona jest ekscentryczna. Mogłoby się wydawać, że z Sedną było podobnie, ale rzecz, że nie ma takiej planety podobnej do Neptuna w takiej odległości od Słońca... Nie znamy takiej.

A zatem nasza praca została zainspirowana przez orbitę Sedny i próbę jej wyjaśnienia. Jednym z najbardziej prawdopodobnych wyjaśnień tego fenomenu jest to, że Sedna jest rezultatem interakcji naszego systemu planetarnego z inna gwiazdą, która przechodziła koło niego dawno temu.

- To dobre pytanie. WydłuĹźona orbita Sedny jest dowodem na to, Ĺźe wszystko odbyło się wtedy, kiedy Układ Słoneczny był jeszcze młody i spotkał się z inną gwiazdą. To mogło się wydarzyć wtedy i tylko wtedy – we wczesnym stadium historii Układu. (Układ Słoneczny miał wtedy za sobą zaledwie 500...600 mln lat swego istnienia – uwaga tłum.) Jak się uwaĹźa, Słońce powstało w grupie pośrĂłd wielu gwiazd z gazowo-pyłowej mgławicy. W tych czasach, gwiazdy tej asocjacji musiały przechodzić blisko jedna od drugiej. Po pewnym czasie gromada ta rozpełzła się i znikła, a gwiazdy rozeszły się w przestrzeni tworząc Mleczną Drogę. Tak więc właśnie wtedy istniała największa szansa takiego przejścia gwiazd obok siebie i wynikająca z tego interakcja ich materii.

W naszych czasach, w 4,5 mld lat po uformowaniu się Słońca, już nie dojdzie do takiego spotkania. Jego szanse są tak nikłe, że musimy obserwować to na innych gwiazdach Drogi Mlecznej.

- Co zatem wyjaśnia hipoteza przejścia gwiazdy koło Słońca?

- Dwie rzeczy: primo – wyjaśnia dziwną orbitę Sedny, secundo – wyjaśnia tajemniczą budowę Układu Słonecznego, ktĂłra jest takĹźe bardzo dziwną z pewnego punktu widzenia. Poza orbitą Neptuna znajduje się pierścień czy moĹźe dysk obiektĂłw o średnicach do 1.600 km i mniejszych. Obecnie znamy około 1.000 tego rodzaju obiektĂłw z Pasa Kuipera – "kuiperowcĂłw". Jak mapowaliśmy przestrzeń Układu Słonecznego poza Neptunem, to zauwaĹźyliśmy, Ĺźe Pas Kuipera ma swoją krawędĹş. Nie ma Ĺźadnego obiektu w odległości od 50 AU od orbity Neptuna, ktĂłra znajduje się w odległości około 30 AU od Słońca.

Zdumiewającym jest istnienie tej krawędzi. Kiedy patrzymy na inne układy planetarne, to widzimy, że mają one także pasy kuiperowskie w kształcie dysku, ale bez żadnych przerw czy ostrych krawędzi.

- A zatem jest to dziwne, Ĺźe Pas Kuipera posiada taką ostrą – jakby odciętą jedną krawędĹş?

- Tak, ten fakt, że Pas Kuipera ma taką ostrą krawędź jest niespodzianką. Przechodząca obok Słońca gwiazda mogłaby "zaostrzyć" tą krawędź, mogłaby zmienić orbity kuiperowców, a zatem ta przechodząca obok gwiazda wyjaśnia dwa wyżej wymienione fakty.

- Pozwoli pan, że powtórzę wszystko jeszcze raz, by się upewnić, że dobrze zrozumiałam: gdyby hipotetyczna gwiazda przeszła koło Układu Słonecznego 4 mld lat temu i mając Pas Kuipera pełnym lodowych kul, to czy tamto słońce byłoby w stanie pochłonąć je lub wytrącić z orbit tworząc tym samym taką przerwę w tym Pasie?

- Dokładnie tak. To jest dokładnie to, co chciałem wyrazić. Nasze modele komputerowe efektĂłw takiego przejścia dokładnie wskazują na to, Ĺźe oba pasy Kuipera: słoneczny i gwiezdny zachowałyby się tak, iĹź część asteroidĂłw weszłaby na bardzo wydłuĹźone orbity – jak Sedna...

Jak więc widzimy, powstawanie planet jest naturalnym i masowym procesem we Wszechświecie. Obserwujemy to u młodych gwiazd. Tak więc dlaczego nasze Słońce nie mogło wywołać podobnego efektu w układzie planetarnym tej gwiazdy? Dlaczego nie mogłoby porwać trochę materii z układu planetarnego tamtej gwiazdy? To jest właśnie przesłanką do tego, by uważać Sednę za taką "porwaną" planetę.

- Czy zatem Księżyc też może być taką "porwaną" planetą? I co możemy powiedzieć o takim przechwyceniu?

- Co jest bardziej trudne, to umieszczenie ciała niebieskiego wewnątrz Systemu Słonecznego z układu planetarnego przechodzącej gwiazdy. Bardziej prawdopodobnym scenariuszem jest to, Ĺźe Księżyc powstał razem z Ziemią, z odpadkĂłw, ktĂłre pozostały z dysku akrecyjnego, ktĂłry ją uformował. Innym wyjściem jest to, Ĺźe układ planety podwĂłjnej Ziemia – Księżyc powstał w wyniku zderzenia dwĂłch proto-planet. Wychwycenie Księżyca przez Ziemię byłoby dla niej trudnym zadaniem...

- Uczeni przez wiele lat spekulowali i nadal spekulują, że Księżyc został porwany przez Ziemię i zmuszony do krążenia w jej polu grawitacyjnym, i dlatego poruszyłam ten temat w rozmowie z panem.

- Tak. Następnym dobrym pomysłem jest taka myśl, że Księżyc powstał wewnątrz Układu Słonecznego wskutek działania tych samych sił, które uformowały Ziemię i inne planety. To też jest możliwe. [...] Nasze modele wykazują, że mogło dojść do zderzenia Protoziemi z jakimś dużym ciałem niebieskim, wskutek czego z powstałych odłamków mógł powstać Księżyc.

- Co jest naszą najlepszą szansą dokonania analizy spektrograficznej Sedny?

- To jest naprawdę dobre pytanie! Dowiemy się więcej o takich obiektach, jak Sedna, gdyż na pewno jest takich więcej. Technika pozwala nam na skierowanie na nie coraz lepszej, dokładniejszej aparatury analitycznej. Moim marzeniem jest skierowanie tam sond kosmicznych i bezpośrednie badanie Sedny.

- Czy będziemy szukać innych obiektów pozaukładowych w Układzie Słonecznym?

- Jak już tu powiedziałem, badania innych układów planetarnych pomogą nam w zrozumieniu genezy peryferii naszego układu planetarnego. Dokładne poznanie strony zewnętrznej Układu Słonecznego umożliwi nam zrozumienie tego, co stało się tam 4 mld lat temu. Będziemy mogli powiedzieć, czy przechodząca gwiazda zostawiła nam nieco swej materii i będziemy mogli podać detaliczny opis tego przejścia.

- To jest niewiarygodna i wciąż zdumiewająca mnie hipoteza profesora Uniwersytetu Południowo-Wschodniego głosząca, Ĺźe na początku był tutaj system dwĂłch gwiazd, i Ĺźe wciąż pomiędzy Pasem Kuipera a Obłokiem Oorta, w odległości ¼ ly (roku świetlnego) od Słońca znajduje się brązowy karzeł.

- Tak, to jest ekscytująca możliwość.

- Czy istnieje możliwość, że przechodząca gwiazda, która zostawiła Sednę, mogła zderzyć się z tym słońcem?

- Być może. Taka możliwość jest dopuszczalna w naszych modelach.

- A mogło tak być, że przechodząca gwiazda porwała towarzysza Słońca i sama stała się gwiazdą podwójną?

- Ależ oczywiście! Takie zdarzenia mogły i na pewno miały miejsce w grupie powstających blisko siebie gwiazd w zanikającej mgławicy, która je zrodziła!

- Z czego Sedna się składa, że odróżnia to ją od reszty ciał niebieskich Układu Słonecznego?

- O, to jest wielkie pytanie! Z jednej strony sądzimy, że Sedna powstała podobnie jak planety naszego układu planetarnego, wskutek działania tego samego procesu planetotwórczego. A to oznaczałoby, że inne gwiazdy są w stanie wyprodukować planety zdolne do wydania życia, jak Ziemia.

Z drugiej strony, byłoby to wielce interesujące, gdyby Sedna była zbudowana inaczej, niż reszta znanych nam ciał niebieskich.

Poszukiwania systemów planetarnych poza Układem Słonecznym na dzień dzisiejszy doprowadziły do odkrycia 118 układów planetarnych, 134 planet i 14 systemów planetarnych z wieloma planetami. [...] Techniki teledetekcyjne są wciąż doskonalone i to pozwala nam na odkrywanie coraz mniejszych planet, i kto wie, czy w ciągu tej dekady nie uda się nam odkryć planet wielkości Ziemi? Jest najwyższy czas na prace na tym polu.

- A jak już znajdziemy planety wielkości Ziemi, to następnym krokiem będzie szukanie odpowiedzi na pytanie: czy jest tam życie?

- Tak jest. To jest dla mnie wyzwanie i końcowy efekt dla tego typu działań. Przecież wciąż szukamy odpowiedzi na pytanie: czy jesteśmy sami w Kosmosie?

Innym problemem, który nas zajmuje jest to, czy Układ Słoneczny może zderzyć się z niszczącym efektem z innym układem planetarnym przechodzącej gwiazdy. Dr Bromley tak nie sądzi, a to dlatego, że wszystkie gwiazdy tej asocjacji się rozbiegły i prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest równe zeru.

NajbliĹźszym znanym nam układem gwiezdnym jest układ trzech gwiazd Tolimana (α Centaura) składający się z Tolimana A, Tolimana B i Proximy Centaura (Toliman C) – odległego o 4,35 ly. Być moĹźe Toliman A, o parametrach podobnych do Słońca ma planety, na ktĂłrych mogłoby powstać i rozwinąć się Ĺźycie...

Od tłumacza:

Robiąc przekład tego niezmiernie interesującego artykułu ze strony internetowej Lindy Moulton-Howe -  http://www.earthfiles.com, ktĂłrą polecam Czytelnikowi – przyszły mi do głowy trzy rzeczy, na ktĂłre pragnąłbym zwrĂłcić uwagę Czytelnika i specjalistĂłw, a mianowicie:

Sedna może być najstarszym (poza Słońcem) obiektem w Układzie Słonecznym. Skoro została ona przechwycona przez Słońce jako już uformowany obiekt w czasie, gdy planety Układu miały "zaledwie" pół mld lat, to jej skały zakrzepły szybciej, niż np. ziemskie czy marsjańskie. Istnieje zatem szansa, by poznać ów najpierwotniejszy skład materii kosmicznej, z której powstaliśmy i z której powstał inny układ planetarny.

Teoria dr Bromley’a ma swe potwierdzenie ze strony obserwacji niektĂłrych ciał niebieskich, ktĂłrych skład chemiczny wyraĹşnie odbiega od standardowego składu w Układzie Słonecznym. I tak np. w roku 1996 mieliśmy okazję podziwiać piękną kometę C/1996 B2 (Hayakutake), ktĂłrej skład chemiczny róşnił się od składu innych komet m.in. ilością rodnikĂłw cyjanowych (R-CN), ktĂłrych było 1.000 razy więcej, niĹź w znanych nam kometach! Z tego względu pojawiły się nawet słuchy, iĹź mamy do czynienia z zamaskowanym kosmolotem... Poza tym niektĂłrzy uczeni stwierdzili, Ĺźe była to kometa spoza Układu Słonecznego. TakĹźe wiele wskazuje na to, Ĺźe – jak pisał na łamach Nieznanego Świata Roman Rzepka – niektĂłre meteoryty takĹźe pochodzą spoza Układu Słonecznego.

Hipoteza o tym, Ĺźe Księżyc nie jest ciałem niebieskim należącym do Układu Słonecznego została sformułowana juĹź w latach 60. XX wieku m.in. przez Wasiliewa i Szczerbakowa, ktĂłrzy opierając się na danych obserwacyjnych dowodzili, Ĺźe Księżyc został "zakotwiczony" na orbicie wokółziemskiej stosunkowo niedawno – kilkadziesiąt tysięcy lat temu. Wskazują na to osobliwości jego orbity i niektĂłre szczegóły jego powierzchni, o czym pisano juĹź niejednokrotnie na łamach Nieznanego Świata.

Tak czy inaczej prawdy dowiemy się, kiedy na Sednę polecą sondy kosmiczne, które będą w stanie ją zbadać, ale nastąpi to nieprędko...

Przekład z j. angielskiego, przypisy i komentarz: Robert K. Leśniakiewicz