Nejpřesnější planetka

Miloš Tichý - 15. 9. 2012

Pozorovací a výpočtové prostředky se během posledních dvou desetiletí velice rozšířily a tím pádem výsledky zpřesnily. Data doposud nejpřesněji dráhově zmapované planetky byly představeny na kongresu Mezinárodní astronomické unie v Pekingu na speciální vědecké sekci, týkající se blízkozemních planetek.

Touto planetkou je blízkozemní asteroid (101955) 1999 RQ36. Tato planetka byla objevena v rámci amerického programu LINEAR 11. září 1999. Potvrzení objevu má na svém kontě Observatoř Kleť necelých patnáct hodin po prvním pozorování.

Obrázek planetky 1999 RQ36 byl složen ze čtyř snímků, pořízených 30-ti sekundovou expozicí 0,57-m zrcadlovým
dalekohledem Observatoře Kleť vybaveným CCD kamerou SBIG ST-8 dne 13. září 1999 od 00:05:42 do 00:09:15 hodin UT.
Zorné pole má velikost 8 x 5 úhlových minut, sever je nahoře a západ vpravo.
Foto (c) 1999 Observatoř Kleť

Planetka (101955) 1999 RQ36 je typu Apollo, obíhající kolem Slunce jednou za 1,19 roku po eliptické dráze s velkou poloosou a=1,1259944 AU a excentricitou e=0.2037147, jak ukazují níže uvedené dráhové elementy z Minor planet Center.

(101955) 1999 RQ36
Epoch 2012 Sept. 30.0 TT = JDT 2456200.5                MPC
M 267.84459              (2000.0)            P               Q
n   0.82489697     Peri.   66.27213     +0.36965614     -0.92916106    
a   1.1259944      Node     2.04462     +0.80962440     +0.32011377    
e   0.2037147      Incl.    6.03497     +0.45591958     +0.18489702    
P   1.19           H   20.9           G   0.15           U   0
From 553 observations at 3 oppositions, 1999-2012, mean residual 0".45.

Ihned po spočtení relevantní dráhy dostal objekt "nálepku" Virtuální impaktor, tj. že existuje nenulová pravděpodobnost srážky Země s tímto objektem v následujících sto letech. To vedlo k dalším pozorováním tohoto zajímavého objektu, a to včetně radarových.

Trošku zákulisních informací k tomuto tělesu. Kromě toho, že jde o Virtuální impaktor (VI), zapadá s ohledem na průměr kolem 500 metrů i do kategorie Potenciálně nebezpečných planetek (PHA), a s ohledem na kvalitu dráhových parametrů jde o cíl plánované mise OSIRIS-REx, která má odstartovat v roce 2016 a u planetky být v roce 2019. I když jde o VI, není nebezpečná bezprostředně. K Zemi se přiblíží v roce 2060 na dvojnásobek vzdálenosti Země-Měsíc (tj. cca 800 tisíc kilometrů). Těsné přiblížení bude až v roce 2135, kdy bude vzdálenost asteroidu a Země menší než vzdálenost Země-Měsíc.

Ještě horší situace nastane v roce 2182, pro který byla spočtena pravděpodobnost na srážku na 1:1800 čili na necelého půl promile. To není sice moc, ale v případě nebezpečných planetek to je až až.

A proč má tato planetka doposud nejpřesněji spočtenou dráhu ze všech planetek? Standardně se dráhy počítají z optických pozorování. Razantní zpřesnění nastane, pokud jsou k dispozici radarová pozorování, která kromě polohy na nebeské sféře umožní i zjištění vzdálenosti dotyčného tělesa od Země, což v optickém oboru spektra není možné. No a tato planetka měla to štěstí, že její poloha umožnila radarová pozorování hned ve třech letech. V roce 1999 ze vzdálenosti 0,015 AU, v roce 2005 z 0,033 AU a nakonec v roce 2011 ze vzdálenosti 0,2 AU. A díky těmto třem sadám pozorování se podařilo i spočítat prakticky veškeré vlivy na dráhové parametry, a to jak gravitační tak i negravitační Yarkovského jev.

Radarové obrázky 1999 RQ36 z let 1999, 2005 a 2011
NASA/JPL

A zpřesnění dráhových elementů je díky třem sadám radarových pozorování opravdu úžasné. Kolegům se podařilo změřit a spočítat velkou poloosu dráhy planetky s chybou +/- 6 metrů (což je přinejmenším fantastické). Určení polohy přísluní má chybu menší než 4 kilometry. Zkrátka fantastické. Byl spočten i posun neboli změna velké poloosy dráhy této blízkozemní planetky, který činí - 18,95 +/- 0,01 x 10^-4 AU/My s chybou pouhého půl procenta. Opět fantazie.

Podařilo se také spočítat, jak velký vliv má Yarkovského efekt na dráhu tohoto tělesa. Maximální působení má hodnotu 2.5x10^-12 m/s^2 x 6.2x10^10 kg, což nám dá hodnotu 0,16 N (šestnáct setin Newtonu). Na Zemi toto představuje působení závaží o hmotnosti 16 gramů (!!!). Pro představu, 16 gramů jsou tři kuličky hroznového vína. Tak přesně se již počítá ve sluneční soustavě.

Steve Chesley, jeden z členů týmu, který spočítal parametry 1999 RQ36 (foto Miloš Tichý)

Podařilo se též změřit a spočítat i další data o planetce. Kromě efektivního průměru 495 metrů i rotační periodu, která činí 4,288 hodiny, hustotu 0,96 +/- 0,15 gramu na kubický centimetr a gravitačně-hmotnostní parametr GM = 4,0 m^3/s^2 s chybou +/- 15 procent.

Podařilo se i spočítat přiblížení k Zemi, a to jak minulé, tak následující. V minulosti se poblíž Země dostala tato planetka v letech 1654, 1788, 1848, 1911 a 1970, přičemž v letech 1788 a 1848 byla ještě blíž než při objevu v roce 1999, a to 0,0098 resp. 0,0079 AU (při objevu 0,0147 AU). Následující těsné přiblížení nastane až v roce 2054, 2060 (jen 0,0050 AU), 2080 a 2135 (0,0022 AU). Čili máme rozumná data 357 let do minulosti a 124 let do budoucnosti. Maximální chyba v pozici v následujících 10 letech je menší než 10 kilometrů (!).

Pro roky 2175-2199 byla též spočtena kumulativní pravděpodobnost na srážku s touto planetkou, a ta činí 1:2500, čili na planetku opravdu hodně. Ale do roku 2175 máme dostatek času problém vyřešit... Další nová data velice pravděpodobně přinese plánovaná sonda OSIRIS-REx.