Ako sa to vsetko zacalo
Asteroidy a komety su "vedlajsim produktom" po zrode slnecnej sustavy. Nase Slnko a spolu s nim aj cela Slnecna sustava vznikli z medzihviezdnej plyno- prachovej hmloviny. Takychto hmlovin je v galaxiach spusta. Najznamejsou je hmlovina M 42 v suhvezdi Oriona, v ktorej tiez vznika velke mnozstvo hviezd. Impulz k zacatiu zmrstovania hmloviny, z ktorej vzniklo Slnko, pravdepodobne dodalo gravitacne zrutenie niektorej z blizkych hmotnych hviezd - vybuch blizkej supernovy. Po zrode vesmiru existovali prevazne len vodik a helium. Hviezdy, aby dokazali svietit, premienaju vodik na helium, pricom sa uvolnuje obrovske mnozstvo energie. Ale ako mozu premenit vodik na helium? Ved su to dve rozlicne prvky? V strede Slnka ma latka 130-krat vacsiu hustotu ako je hustota vody a teplotu 15 milionov Kelvinov. V tychto podmienkach prebiehaju termonuklearne reakcie. Tieto prebiehaju v troch etapach. Obycajny vodik ma v jadre len jeden proton. Ked sa v extremnych podmienkach v centre Slnka stretnu dve taketo vodiky, tak vznikne takzvany tazky vodik deuterium, pricom sa uvolni energia. Deuterium je vodik, ktory ma v jadre okrem protonu aj neutron. Toto je prva etapa. Ked sa pri chaotickom pohybe v strede hviezdy toto deuterium opat stretne z inym vodikom tak vznikne helium, ktore ma v jadre dva protony a jeden neutron a okrem toho sa opat uvolni energia. Toto je druha etapa. Ked sa takyto atom helia s jednym neutronom stretne s druhym rovnakym atomom helia, tak vznikne "prave" helium, ktore bude obsahovat ako sa patri dva protony a dva neutrony, okrem toho vzniknu este dva vodiky a opat sa uvolni energia.
Ked ma hviezda malo vodika, tak premiena postupne helium na tazsie prvky az po zelezo, (zelezo uz nemoze sluzit ako palivo) pricom zvacuje velkost svojej vonkajsej obalky. Ked jej dojde palivo, tak sa zruti pod vlastnou vahou, lebo uz nema energiu, ktora by ju dokazala udrzat v rovnovahe. Tento jav pozorujeme pri hmotnych hviezdach ako vybuch supernovy. Ako supernovy mozu vybuchnut len hviezdy osem krat hmotnejsie ako Slnko. Tato supernova vsak okrem toho, ze dala prvy impulz k zacatiu zmrstovania plyno- prachovej hmloviny, ju obohatila aj o tazsie prvky ako zelezo. Ako som uz pisal, hviezdy vedia vytvarat pri termonuklearnych reakciach len prvky po zelezo a pri vybuchu supernovy vznikaju aj prvky tazsie ako zelezo. Keby jej nebolo, neboli by sme ani my, ani iny zivot na Zemi a dokonca ani nasa Zem. Je vzrusujuce si pomysliet na to, ze aj nase telo je produktom supernovy.
Takze ako som pisal v hmlovine vybuchla supernova, ktorej razova vlna stlacila cast hmloviny do dostatocne husteho "chuchvalca", ktoreho gravitacia bola dostatocne silna na to, aby sa dokazal jej posobenim dalej zmrstovat. Hmlovina od zaciatku vykazovala lahke pozvolne otacanie do jednej strany a ked sa zacala zmrstovat, rychlost jej rotacie sa zvysovala, vplyvom coho nadobudla tvar disku. Hustota bola najvacsia v centre splosteneho disku, kde sa zvysovala i teplota. V centre disku tak vzniklo Praslnko, ktore najprv ziarilo prevazne v infracervenom spektre. Pozdejsie sa Praslnko dalsim gravitacnym zmrstovanim premenilo na hviezdu, Slnko, v ktorom uz zacali prebiehat termonuklearne reakcie - uz spominane premienanie vodika na helium.
V okolitom disku sa prachove castice neustale zrazali, cim sa znizovala ich rychlost a pozdejsie sa uz pri zrazkach nizsej rychlosti spajali. Tak vznikali takzvane planetesimaly. Planetesimaly blizsie ku Slnku sa dalej spajali a tak vytvorili velke planety nasej slnecnej sustavy. Vynimkou je takzvany pas asteroidov, ktory sa nachadza medzi Marsom a Jupiterom. Je to pasmo, kde sa nachadza prevazna cast dnes znamych asteroidov, byvalych planetesimal, z ktorych sa vplyvom slapovych sil vznikajucich gravitacnym posobenim Jupitera nedokazalo zlepit vacsie teleso. Astronomovia vsak vypocitali, ze keby sme predsa len zlepili vsetky tie asteroidy medzi Marsom a Jupiterom, ich hmotnost by dosiahla sotva jednu tisicinu hmotnosti Zeme. To znamena, ze kedysi velmi popularne teorie o desiatej planete medzi Marsom a Jupiterom, ktora z neznamych dovodov explodovala boli znacne prehnane, lebo hmota, ktora sa tam nachadza by nestacila ani na celkom malu planetu. Presne merania drah asteroidov vsak odhalili existenciu skupin asteroidov, ktorych drahy sa tak vyrazne zhoduju, ze z toho sa neda vyvodit nic ine ako to, ze davnejsie tvorili jedno teleso. Davnejsie sa pas asteroidov pravdepodobne naozaj skladal z mensieho poctu vacsich asteroidov, ktore sa potom po vzajomnych zrazkach rozpadli. Nie vsetky asteroidy su len medzi Marsom a Jupiterom. Vzajomnym gravitacnym posobenim a zrazkami sa mnohe dostali na velmi vystredne drahy a vela asteroidov tiez krizuje drahu Zeme.
Doteraz som pisal o planetesimalach v relativnej blizkosti Slnka, z ktorych sa vacsine podarilo zlepit na vacsie telesa - planety alebo mesiace planet. Ale existuje tu este takzvany Kuiperov pas a Oortovo mracno.
V roku 1950 si holandsky astronom Jan Hendrik Oort vsimol niektore neobvikle zhody drah dlhoperiodickych komet, z ktorych usudzoval, ze kdesi na hraniciach slnecnej sustavy musi existovat akysi "oblak plny mrtvych, necinnych kometarnych jadier", z ktoreho vylietavaju komety. Tato odvazna a na prvy pohlad dost nepravdepodobna, svojho casu aj malo podlozena teoria bola vylozena dost tvrdej kritike. Dnes sa vsak uz nenajde astronom, ktory by pochyboval o spravnosti tejto teorie. Oortov oblak existuje, o tom uz dnes niet pochyb. Je pozostatkom hmloviny, z ktorej vznikla nasa slnecna sustava. Je plny kometarnych jadier a tvori vonkajsiu hranicu nasej slnecnej sustavy. To, ze kolko ich tam moze byt, presne nevieme. Odhady kolisu medzi miliardami a trilionami. Ale co su to vlastne komety? Ja si myslim, ze skoro kazdy ma nejaku predsavu o tom, co je to kometa a skoro kazdy uz kometu videl. Ved prednedavnom mal kazdy moznost obdivovat prekrasnu vlasaticu menom Hale- Bopp. Hale-Bopp tiez pochadza z Oortovho mracna. Napriek tomu, ze takmer kazdy videl tuto krasavicu, malo kto vie co kometa naozaj je. V roku 1950 oznacil Fred Lawrencw Whipple kometarne jadra ako "spinave snehove gule". Tato jeho teoria v podstate plati dodnes, aj ked uz v trocha pozmenenej podobe. Kometarne jadra su zmesou ladov a prachu, ked sa vsak priblizia ku Slnku, lady zacnu sublimovat (lad sa zacne vyparovat) a okolo jadra sa vytvori takzvana koma. Ked sa kometa priblizi k Slnku este viac a ma dost sil, vplyvom slnecneho vetra sa vytvori za kometou prekrasny dlhy chvost, ktory pri troske stastia mozeme zo Zeme obdivovat. Ako som uz pisal pri vzniku slnecnej sustavy sa z medzihviezdneho mraku vytvoril diskovity utvar, z ktoreho vznikla slnecna sustava. Takze vsetky planety obiehaju okolo Slnka v jednej rovine. Oortovo mracno vsak nie je v tej istej rovine ako vsetky planety. Oortovo mracno je pozostatkom po medzihviezdnom mraku a obklopuje nasu slnecnu sustavu z kazdej strany. V Oortovom mracne je kometarnych jadier spusta a vacsina z nich nas este nikdy nenavstivila. Ale co vedie niektore jadra k tomu, aby sa vybrali do vnutornych casti slnecnej sustavy, pricom vacsina z nich tam ostava? Z casu na cas nejaky dnes este nie celkom objasneny mechanizmus katapultuje obrovske mnozstva komet do vnutornej casti slnecnej sustavy. Este donedavna najprijatelnejsia teoria hovorila, ze tymto mechanizmom su gravitacne kopance hviezd, ku ktorym sa nasa zivotodarna hviezda priblizi pri svojej puti okolo jadra Mliecnej drahy. Ale nedavno publikovali dvaja americky astronomovia John Matese a Daniel Whitmire zaujimavu studiu. Po analyze drah 84 dlhoperiodickych komet dosli k zaveru, ze ich drahy ovplyvnuje sama Mliecna cesta. Podaktori vedci sa nazdavaju, ze komety su katapultovane do vnutornych casti slnecnej sustavy v pravidelnych periodach 30-35 milionov rokov. Kedysi existovala teoria, ze Slnko je dvojhviezda a jej druha zlozka, zvana Nemesis, sa od nasho Slnka vzdialuje do vzdialenosti az troch svetelnych rokov. Nemesis by podla tejto teorie mala byt mala cervena hviezdicka, ktoru je velmi obtiazne zaznamenat. Podla tejto teorie sa vsak Nemesis ku Slnku priblizi zhruba kazdych 30-35 milionov rokov (ale aj vtedy ked je k Slnku najblizsie je o mnoho dalej ako najvzdialenejsia planeta Pluto) a z Oortovho mracna k nam katapultuje mnozstvo komet, z ktorych niektore mozu zasiahnut aj Zem. Teoria o dvojhviezde Slnko + Nemesis sa vsak nepotvrdila a dnes je prakticky iste, ze Slnko je osamela hviezda. Tato teoria vznikla vdaka predpokladu, ze Zem postihuju vesmirne katastrofy periodicky raz za 30-35 milionov rokov. Tieto periodicke nalety ponechali na Zemi mnozstvo impaktnych kraterov, ktorych vek vieme zmerat dost presne. Spominani dvaja americania sa nazdavaju, ze pricinu periodickych naletov komet ich teoria dostatocne dobre vysvetluje. Brian Marsden, velka autorita v oblasti medziplanetarnej hmoty vsak hovori, ze vzhladom na nedostatocne mnozstvo udajov o drahach komet, ktore dnes mame k dispozicii, je predcasne hovorit o tom, ci Galaxia tieto periodicke nalety naozaj riadi. Marsden hovori: "Iba cas a ovela viac udajov nam daju istotu". Bez pochyb vsak tu hraju ulohu okrem Galaxie aj uz spominane gravitacne kopance hviezd. Joan Garcia-Sanchez a Robert A. Preston z Jet Populsion Laboratory zistili pri vyhodnocovani udajov z druzice Hyparchos, ze hviezda, cerveny trpazlik menom Gliese 710 sa moze za 1 milion rokov priblizit k Slnku az na jeden svetelny rok. (Najblizsia hviezda je od nas teraz vzdialena na 4,3 svetelneho roka). Gliese 710, ktorej hmotnost je stotisic-nasobok hmotnosti Zeme, je teraz od nas vzdialena 63 svetelnych rokov a priblizuje sa rychlostou 14 kilometrov za sekundu. To znamena, ze hviezda sa doslova dotkne vonkajsej casti Oortovho mracna, ktora je od Slnka vzdialena zhruba na jeden svetelny rok. Svojou gravitaciou tak moze stade do vnutornej casti slnecnej sustavy katapultovat tisice kometarnych jadier. Teraz vedci hladaju hviezdy, ktore sa mohli v minulosti natolko priblizit k Slnku, ze sposobili podobny "exodus" komet z Oortovho mracna.
Komety z Oortovho mracna prilietavaju z roznych smerov. Jedni pretinaju rovinu, v ktorej obiehaju planety v "strmsich" ine zase v "plochsich" uhloch. Niektore komety letia v smere, ine proti smeru hodinovych ruciciek. Drahy kratkoperiodickych komet su vsak sklonene voci rovine drah planet len malo alebo vobec a letia v tom istom smere ako vsetky planety - proti smeru hodinovych ruciciek. Tento rozdiel bol americkemu astronomovi holandskeho povodu Geraldovi P. Kuiperovi uz v roku 1951 velmi napadny.
Predpokladany obiekt Kuiperovho pasu z Hubblovho vesmirtneho dalekohladu. Aj tento najvykonnejsi dalekohlad na svete sa pouziva na hladanie tychto vzdialenych chladnych objektov slnecnej sustavy.
Preto predpokladal, ze tieto komety maju svoje hniezdo blizsie ako je Oortovo mracno komet. Toto Kuiperom predpokladane hniezdo vlasatic nie je kupolovite, ale prstencovite. Tento pas dnes volame Kuiperov pas. Nachadza sa za drahou poslednej "poriadnej" planety - za drahou Neptuna a rozprestiera sa az do vzdialenosti 500 AU(1 AU je vzdialenost Zeme od Slnka). Je pozostatkom zarodocneho disku, z ktoreho sa vytvorila slnecna sustava. V roku 1988 si David Jewitt a Jane Luu z observatoria na Havaji pred seba postavili velmi odvazny a na prvy pohlad nedosiahnutelny ciel: vypatrat ladovy ulomok patriaci do Kuiperovho pasu. Stare dobre prislovie "odvaznym stastie praje" bolo aj teraz pravdive. Po skoro piatich rokoch patrania, na konci augusta roku 1992 sa im podarilo objavit prveho clena Kuiperovho pasu. Dostal oznacenie 1992 QB. Teleso opisuje okolo Slnka elipsu, ktora tento ulomok vedie az do vzdialenosti 43 AU. Novoobjaveny "Kuiper" mal velkost az 300 kilometrov! Ale co je vlastne tento objekt? Kometa alebo asteroid? Na kometu je to priliz velke! Pozorovania tohto ulomku vsak odhalili nacervenalu farbu, presne tak ako sa to ocakava od ladovej komety pokrytej organickou hmotou. V roku 1993 bol objaveny dalsi clen Kuiperovho pasu. Tento je pocas celej svojej pute vzdialenejsi od Slnka ako posledna planeta Pluto. Prvy "Kuiper" je vzdialenejsi iba na casti svojej pute okolo Slnka. Dodnes je objavenych viac ako 60 objektov Kuiperovho pasu a vsetky su velke okolo 300 kilometrov. Najvacsi dnes znamy "Kuiper" je velky skoro 400 kilometrov, najmensi ma tiez este okolo 100 kilometrov. Telies s rozmerom od sto do niekolko stovak kilometrov musi byt vo vzdialenosti od 30 do 50 AU minimalne sto tisic. Podarilo sa nam teda narazit na vnutorny okraj Kuiperovho pasu.
Mame tu vsak este jednu exoticku skupinu objektov. Z nich pozname este len sedem, ale tie naozaj stoja za povsimnutie. V roku 1977 objavil Charles T. Kowal medzi drahami Saturnu a Uranu podivuhodny objekt s priemerom az 180 km. Dal mu meno Chiron. Ten potom pri postupnom priblizovani sa ku Slnku zacal v roku 1989 vo vzdialenosti 10 AU javit kometarnu aktivitu. Takze tam museli sublimovat lady CO, dusiku alebo metanu, nie vsak lady vody, na to je v tej vzdialenosti este priliz nizka teplota. Dodatocnym hladanim v archivoch snimkov oblohy sa zistilo, ze Chiron javil kometarnu aktivitu uz vo vzdialenosti 19 AU od Slnka. Ale k prekvapeniu vsetkych pri prechode periheliom (najblizsim bodom jeho drahy okolo Slnka) nejavil ziadnu kometarnu aktivitu! Je teda Chiron asteroid alebo kometa? To teda presne nevieme. Ale je prvym z objektov medzi dahami Saturnu a Uranu, ktore dnes volame Kentauri. Tvoria akysi prechod medzi planetkami a objetami Kuiperovho pasu. Ich priemer je od 60 az do viac nez 200 km. Najvacsim je nedavnoobjaveny "kentaur" s oznacenim 1997 CU26, ktoreho priemer je viac ako 200 km. Presne sa jeho priemer este nepodarilo urcit. Podla dokladneho vyzkumu dvoch "kentaurov" s oznacenim 1995 GO a 5145 Pholus vykazuju tieto objekty az extremne cervenu farbu povrchu. Pricinou tejto cervenej farby je podla Weintrauba kora, ktora obsahuje velke mnozstvo organickych zlucenin. Podla vyzkumov kora je bohata na zluceniny uhlika a dusika. Podla odbornikov sa Kentaury len nedavno dostali z Kuiperovho pasu do oblasti, kde su teraz. D. Jewtt hovori, ze od vzniku slnecnej sustavy sa z Kuiperovho pasa do oblasti Kentaurov premiestnila hmota az 1,5 nasobku hmotnosti Zeme.
Dalsi objekt, ktory tiez stoji zato aby sme ho spomenuli je kometa Schwassmann- Wachmann 1. Tato kometa obieha oklo Slnka na takmer celkom kruhovej drahe za drahou Jupitera. Toto je pre komety nieco celkom netypicke. Tento dozaista velmi zaujimavy ladovy ulomok upozornuje na seba silnymi vybuchmi. Doteraz bolo zaznamenanych vyse sto radikalnych narastov jasnosti, ktore suvisia so slnecnou aktivitou. Tato kometa na drahe typickej skor pre planety a niektore planetky vzbudzuje respekt aj svojou velkostou. Astronomovia odhaduju jeho velkost na 75 kilometrov.