Podľa najnovších výskumov jeho materským telesom nie je ako pri všetkých známych rojoch kométa, ale asteroid Phaethon.
Geminidy sa pohybujú v dráhe asteroidu MP 3200 Phaethon. Zdroj: iStockphoto.com
Geminidy patria medzi hlavné meteorické roje. Roj je každoročne činný od 4. do 17. decembra, v roku 2023 pripadá maximum aktivity na 14. decembra. Je to veľmi koncentrovaný roj, z fotografických pozorovaní vychádza priemer vlákna prachových častíc v priestore len na 22 miliónov kilometrov. Na porovnanie priemer meteorického roja Orioníd súvisiacich s periodickou Halleyho kométou je až 56 miliónov kilometrov.
V čase maxima aktivity je viac jasnejších meteorov, keďže hustejšie centrálne vlákno obsahuje väčšie zastúpenie väčších čiastočiek. Roj obsahuje málo menej jasných teleskopických meteorov.
Geminidy sa pohybujú v dráhe asteroidu MP 3200 Phaethon. Uzol dráhy sa stáča rýchlosťou približne 1 stupeň za 60 rokov proti smeru pohybu asteroidu okolo Slnka. Preto po niekoľkých storočiach prestane dráha roja križovať zemskú dráhu. V maxime môžeme vidieť až 70 meteorov za hodinu.
Dráha asteroidu 3200 Phaethon, po ktorej sa pohybujú aj prachové častice roja Geminíd, vo vnútornej slnečnej sústave. Zdroj: universemagazine.com
Pri všetkých ostatných meteorických rojoch, v ktorých prípade sa podarilo nájsť zdrojové teleso, bola materským telesom kométa. Preto keď astronómovia zistili, že prachové častice Geminíd sa pohybujú okolo Slnka v dráhe asteroidu 3200 Phaethon, považovali to najskôr za zhodu okolností. Asteroid ako možné materské teleso meteorického roja v jeho dráhe bol vždy podozrivý. Až nedávne výskumy priniesli výsledky, ktoré potvrdzujú genetickú súvislosť meteorického roja Geminíd a asteroidu Phaethon.
Už v roku 2010 Jing Li a David Jewitt publikovali prácu, v ktorej skúmali správanie telesa s vlastnosťami na hranici medzi asteroidom a kométou, asteroidu 3200 Phaethon. Zistili, že sa svojím správaním podobá asteroidu na väčšine svojej obežnej dráhy, ale v čase, keď sa nachádza blízko perihélia (najbližšieho bodu dráhy k Slnku) vo vzdialenosti iba 0,139 98 astronomickej jednotky od Slnka (približne 21 miliónov kilometrov), teploty povrchu na strane osvetlenej Slnkom sú dostatočne vysoké (viac ako tisíc kelvinov) na to, aby sa hornina vyparila. Pôsobilo by to teda ako skalná kométa: plyny produkované z vyparujúcej sa horniny by sa z telesa uvoľňovali podobným spôsobom ako známejšia sublimácia vodného ľadu do vákua, ktorá sa pozoruje pri kométach, nachádzajúcich sa vo vzdialenosti do troch astronomických jednotiek od Slnka.
Aktívny asteroid typu Apollo
Asteroid 3200 Phaethon (predbežné označenie 1983 TB) je aktívny asteroid typu Apollo. S obežnou dobou 1,434 roka je na vysokoexcentrickej dráhe (numerická excentricita = 0,889 9), po ktorej sa dostáva do vzdialenosti len 0,14 astronomickej jednotky od Slnka, teda bližšie ako ktorýkoľvek iný pomenovaný asteroid. Objavený bol pomocou infračervenej družice IRAS v roku 1983 ako vôbec prvý asteroid objavený z vesmíru a klasifikovaný ako vzácny B-subtyp asteroidov typu C. Priemer má približne 6 kilometrov s rotačnou periódou 3,6 hodiny a s veľmi nezvyčajnou modrou farbou v porovnaní s inými asteroidmi. Odhaduje sa, že Phaethon stratil najmenej 12 percent svojej hmoty uvoľnením fragmentov po jeho obežnej dráhe, ktoré dnes pozorujeme ako meteorický roj.
Porovnanie odrazivosti pre rôzne asteroidy ukazuje, aký mimoriadne modrý je Phaethon s 30-percentným zvýšením relatívnej odrazivosti v intervale od 2,5 do 0,5 mikrometra. Zdroj: C. M. Lisse a J. K. Steckloff
Autori C. M. Lisse a J. K. Steckloff v práci publikovanej v roku 2022 v časopise Icarus považujú práve mimoriadnu modrú farbu povrchu asteroidu 3200 Phaethon za dôsledok jeho falošnej kometárnej aktivity, keď v perihéliu dochádza vďaka vysokej teplote k sublimácii kamenného povrchu. Autori uvádzajú, že tepelné účinky, ktoré by mohli utvoriť podmienky na vyparovanie skalnej kométy, by tiež mohli výrazne zafarbiť povrch Phaethonu namodro prostredníctvom preferenčnej tepelnej zmeny a sublimatívneho odstraňovania železa a žiaruvzdorných organických látok. Tieto predpovede sú testovateľné hľadaním známok spektrálneho zmodrania povrchov iných malých telies, ktoré sa na svojich dráhach dostávajú do malých perihéliových vzdialeností podobných Phaethonu vrátane komét. Hypotézu môžu potvrdiť aj merania zloženia povrchu Phaethonu a kómy v blízkosti perihélia priamo na mieste pomocou plánovanej misie DESTINY+, ktorú plánuje k Phaethonu vypustiť Japonská agentúra pre výskum vesmíru (JAXA) v roku 2024.
Pozrite si
Ďalšie zaujímavé pozorovania prachového chvosta asteroidu 3200 Phaethon priniesla sonda Parker Solar Probe úradu NASA. Sonda vypustená 12. augusta 2018 dokončila do novembra 2022 trinásť z 24 plánovaných obehov okolo Slnka, a tak bol čas na prvú rekapituláciu výsledkov. Hlavným vedeckým cieľom misie je študovať štruktúru a dynamiku koronálneho magnetického poľa Slnka. Sonda však získala pri štúdiu medziplanetárneho prostredia v blízkosti Slnka aj množstvo neplánovaných výsledkov. Jedným z nich je objav prachového chvosta asteroidu 3200 Phaethon.
Asteroid 3200 Phaethon je jedným z najštudovanejších menších telies vnútornej slnečnej sústavy.
Vďaka svojej extrémne krátkej obežnej dobe 1,434 roka, ale aj vďaka značnej veľkosti vzhľadom na objekt patriaci medzi blízkozemské asteroidy (priemer 6 kilometrov) a malej minimálnej vzdialenosti od Zeme (0,019 6 astronomickej jednotky, čo je menej ako 3 milióny kilometrov) je vhodným objektom na optické a radarové pozorovania. Vďaka malej vzdialenosti perihélia nie je možné pozorovať Phaethon v blízkosti Slnka pomocou tradičných pozemných ďalekohľadov. Na pozorovanie sa preto využívajú medziplanetárne sondy. Prvé pozorovania Phaethonu v blízkosti perihélia získala sonda STEREO/SECCHI.
Optická prachová stopa vyvrhnutá asteroidom Phaethon (medzi dvoma červenými šípkami), ktorú zaznamenala sonda Parker Solar Probe. Poloha a veľkosť Slnka je zobrazená vľavo a nepravidelnosti v strede vytvára Mliečna cesta. Prúžky pochádzajú z kozmického žiarenia a naľavo je vidieť slnečný streamer (uzavretú magnetickú slučku viditeľnú v bielom svetle v slnečnej koróne). Zdroj: B. Gallagher a K. Battams/NRL
Pri korekcii voči pozadiu záberov urobených v bielom svetle ďalekohľadom WISPR (Wide-Field Imager for Solar Probe – širokouhlé zobrazovanie pre solárnu sondu) bola na sonde Parker Solar Probe neočakávane odhalená prítomnosť slabej predĺženej prachovej stopy pozdĺž obežnej dráhy Phaethonu. Na obrázku je pozorovanie ďalekohľadom WISPR, ktoré zvýrazňuje najviditeľnejšiu časť tejto prachovej stopy, dokonale sledujúcej projekciu orbitálnej dráhy Phaethonu. Napriek tomu, že jasnosť prachovej stopy je blízko úrovne pozadia prístroja, priemerný jas umožňuje odhadnúť hmotnosť prachu v celej stope. Tento odhad je približne v súlade (mierne pod) s odhadmi hmotnosti Geminíd odvodenými z pozemných pozorovaní meteorického roja.
Táto detekcia zdôrazňuje pozoruhodnú citlivosť prístroja WISPR na štruktúry prachu v bielom svetle. Nedávne pozemné a vesmírne prieskumy nedokázali odhaliť prachovú stopu v obežnej dráhe asteroidu 3200 Phaethon. Na základe faktorov, ako je heliocentrická vzdialenosť a rozptyl prachových častíc, možno odhadnúť, že povrchová jasnosť stopy pri pohľade zo Zeme je menšia ako hranica detegovateľnosti aj na hĺbkové prehliadky oblohy.
Prachová stopa Phaethonu je v údajoch WISPR stále viditeľná a ostáva ďalej cieľom pozorovania. V údajoch prístroja WISPR je tiež celkom jasne viditeľná prachová stopa kométy 2P/Encke, čo opäť zdôrazňuje schopnosť prístroja detegovať slabé častice prachu. Vnútorná slnečná sústava je bohatá na rozpadajúce sa kométy, na základe čoho možno očakávať objavy ďalších prachových útvarov.
Radiant meteorického roja Geminíd v súhvezdí Blíženci. Zdroj: časopis Sky and Telescope.
Podmienky na pozorovanie meteorického roja Geminíd sú v roku 2023 priaznivé – Mesiac nebude rušiť svojím svitom, keďže počas maxima aktivity roja bude len deň po nove.
(af)
