25.4.2024 | Svátek má Marek


VĚDA: Ceres - poslední koule do sbírky

12.3.2015

Každý ví, co jsou to cereálie, a zná cereální tyčinky. Ale ne každý ví, že římská bohyně Ceres dala jméno i nejbližší trpasličí planetě. Teď ji poprvé vidíme zblízka.

Už jen senioři pamatují doby, kdy blízké snímky nějaké planety byly senzací. A také zklamáním pro romantiky. První snímky Marsu ukázaly jen mrazivou poušť – beze stop života, natož kanálů. První snímky Venuše jen oblaka nad pekelnou výhní. První snímky Merkuru jen klon našeho zjizveného Měsíce. A tak bychom mohli pokračovat až po Neptun.

Teprve Saturnův měsíc Titan byl průlomem. Snímky z jeho povrchu, do té doby skrytého za vrstvou mraků, ukázaly svéráznou krajinu – neformovala ji voda, leč zmrzlé i tekuté uhlovodíky, ale je to krajina svým způsobem podobná té na severu Kanady. Deset let poté doletěla sonda k trpasličí planetě Ceres. Žádná senzace se konat nebude, a přece se tu uzavírá jedna kapitola výzkumu.

Řekneme-li to hodně zjednodušeně, v rámci vnitřní sluneční soustavy jsme zblízka spatřili poslední skutečnou kouli, která ještě zbývala. Za čtyři měsíce spatříme zblízka i Pluto (sonda New Horizons kolem něj proletí 14. července). I to je koule patřící do kategorie trpasličích planet, ale o hodně dál než jen „za humny“. V tomto smyslu je Ceres poslední koulí do sbírky. O Plutu a končinách na periferii sluneční soustavy by se asi nikdo neodvážil tvrdit, že jde o kouli poslední.

Odkud přišel Malý princ

Pilotované kosmické lety získaly v poslední době pověst branže v úpadku. Raketoplány dosloužily, na Měsíc se létá jen ve filmech a na Mars zatím trénují jen dobrodruzi. Tím více se v tomto zrcadle jeví úspěchy (a úspory) automatů.

Automaty bodují rok co rok. Po Marsu jezdí robotická vozítka a posílají skvělé snímky i analytické údaje. Zvykli jsme si na tak přelomové události, jakými byla první návštěva planetky sondou, první přistání na planetce s odběrem vzorků a jejich dopravou na Zemi či první přistání na kometě. Právě to bylo špičkou výzkumu v loňském roce. A sonda Dawn, která teď přitahuje pozornost světa, už předtím důkladně prozkoumala planetku Vesta. Tak čím novým může zabodovat u Ceres?

Ceres

Ta mise přináší řadu věcí. Některé jsou zajímavé jen pro experty, jiné pro širší veřejnost a jiné i pro školní výuku. Třeba už prostý fakt, že Ceres, na rozdíl od bramborovitých planetek, má tvar koule. Ta zdánlivě banální samozřejmost není vůbec samozřejmá.

Koule je nejúspornější geometrické těleso, což zná každý, kdo za mlada chodil z mejdanů pro točené pivo do hospody – nejvýhodnější nádobou byla skleněná koule z lustru. O tom se ve škole neučí. Ale o hydrostatické rovnováze ano. Ta podle definice nastává, je-li tíhová síla rovna velikosti vztlakové síly působící v opačném směru. Zní to učeně, ale u planet to poznáme tak, že mají tvar koule (přesněji sféroidu). Jak velká musí být hrouda materiálu, aby vlastní gravitací dosáhla tvaru koule, a ne brambory? Aby povýšila z planetky na trpasličí planetu? Demonstrují to kosmická tělesa mezi drahami Marsu a Jupiteru.

Mohla to demonstrovat už planetka Vesta, kdyby se před dávnými a dávnými časy nesrazila s jiným tělesem. Od té doby už není úplně kulatá, zato se chlubí nejvyšší impaktní horou sluneční soustavy (kráter Rheasilvia rozdílem výšek o fous překonává primát sopky Olymp na Marsu). Zcela jasně to ale demonstruje právě Ceres. Takže, milé děti, na jejím příkladu názorně vidíte, že aby těleso získalo vlastní gravitací tvar koule, musí mít průměr nejméně 500 kilometrů (planetka Vesta), ale spíše 950 kilometrů (trpasličí planeta Ceres).

Automaty na maličkých tělesech dělají hodně pedagogické práce. Přistání sondy Rosetta na kometě Čurjumov-Gerasimenko ukázalo, jak těžké je zachytit se na tělese s minimální gravitací a neodrazit se zpět. Ze života jsme víc zvyklí na potíže gravitace velké – třeba když padáme ze žebříku. A teď najednou lidé zápolí s problémem opačným.

Je zajímavé i obtížné vysvětlovat dětem problémy malých planet a slaboučkých gravitací a přitom jim uchovat kouzlo Exupéryho knížky Malý princ. Sám Malý princ pocházel z planetky o velikosti domu a žil na ní jakoby nic. Ale realita na planetkách, jak ji teď poznáváme, ten krásný pohádkový příběh vlastně vyvrací.

Od českých inženýrů k sondě

I proto je Ceres kosmické těleso se zajímavým příběhem, či spíše příběhy různého druhu. Začíná to už příběhem jejího objevení. Objev (1. ledna 1801) byl výsledkem první mezinárodně organizované spolupráce v astronomii, i když cílem nebylo najít „trpaslíka“, ale chybějící velkou planetu mezi Marsem a Jupiterem. Nicméně Ceres byla na světě.

Pokračuje to příběhem její klasifikace. Ceres byla zařazena mezi planety. Teprve když se ukázalo, že mezi Marsem a Jupiterem je takových těles spousta (nyní se počet těch registrovaných blíží půl milionu), stala se z planety planetka. A o sto padesát let později, když vyšlo najevo, že Ceres se od ostatních planetek liší nejenom velikostí a kulatostí, ale i strukturou (má jádro podobně jako Země), byla zařazena do nové kategorie trpasličích planet.

A pak je tu příběh vnímání těchto světů, kde se prolínají pohledy fantazie a reality. Třeba planetka Eros. V podání J. M. Trosky a jeho knihy Zápas s nebem (1940) na ní přistanou tři čeští inženýři a objeví romantický svět obydlený trpasličími človíčky. V podání sondy NEAR Shoemaker (přistála tam roku 2001) je to pustý protáhlý „šutr“ o rozměrech 34×11×11 kilometrů.

Na samotnou Ceres umístil Isaac Asimov observatoř, Larry Niven vládu celého pásu planetek a Alfred Bester z ní nechal pocházet hrdinu Fourmyla. S lidskou fantazií určitě nepohne zjištění, že Ceres je prostě koule, sice s velkými zásobami vodního ledu a surovin, ale bez atmosféry stojící za zmínku a bez podmínek k životu. Ale fantazie se promítá i na dost racionální úrovni.

Ne náhodou již anglická Wikipedie obsahuje heslo „Kolonizace Ceres“, které shrnuje možnosti budoucího využívání trpasličí planety. K plusům patří podzemní zásoby ledu (desetina objemu pozemské vody na tělese o desetitisícině hmotnosti Země), potenciálně použitelného k získávání vodíku i kyslíku pro pohon raketových motorů. A také nízká gravitace, umožňující úsporný a levný start z planety. K minusům patří neexistence magnetického pole (ergo žádná ochrana před kosmickým zářením) a též nízká gravitace (neblahý vliv na zdraví kolonistů). Inu, počkejme a uvidíme.

LN, 7.3.2015