Faethon

Phaeton

Chybějící planety, stáčení Merkurova perihela, úpravy gravitačního zákona, Faeton a vznik Měsíce, vznik komet

Graham Hancock Tajemství Marsu - příběh konce dvou světů.

Kniha zkoumá možnost, že v relativně nedávné době byla na Marsu zničena průletem obří komety vyspělá civilizace"Začnete číst knihu navečer a odložíte ji až k ránu, přečtenou do konce. Vyvolá ve vás úžasný dojem... Máte pocit, že se podstatně změnil celý váš pohled na svět. Budete usínat s pocitem, že nic už není jako dřív." "Čte se spíš jako detektivka než jako historický suchopár...Je to zcela jasně bestseller."Ukázka z knihy : Mars je planeta mnoha záhad, jejíž historie se skládá jen ze samých dohadů a jejíž pravý význam ve sluneční soustavě je zatím neznámý. Jisté je jenom to, že kdysi žila, byla bohatá na dešťové srážky, řeky, jezera a oceány, a že nyní je pustá. Vědci se shodli na tom, že Mars popravilo obrovské bombardování asteroidy a kometami. Tisíce ohromných kráterů, které poznamenaly jeho zrůzněný povrch, jsou toho němým svědkem. Je rovněž pravděpodobné, že stejné bombardování také způsobilo kataklyzmatické povodně, které jsme popsali ve 3. kapitole, a nakonec planetu připravilo o hustou atmosféru, takže kapalná voda už na ní nemohla existovat. Jaká událost to asi byla? A co nám říká o povaze vesmíru, v němž žijeme - snad dokonce o kritické situaci samotné Země - když Mars byl tak dokonale zdecimován v době svého největšího rozkvětu? Astronomové se shodují na tom, že v  historii sluneční soustavy docházelo ke srážkám asteroidů s planetami velmi často. Od té doby však počet srážek pravidelnou a předvídatelnou rychlostí neustále klesá. Z toho vyplývá, že lze jasně určit relativní věk každé planety, protože oblasti s velkým počtem kráterů jsou starší než oblasti s malým počtem kráterů. Z tohoto důvodu je jižní vrchovina Marsu s velkým počtem kráterů vždy označována za starší než planiny na severu s "nedávno upraveným povrchem". Podle geografa Donalda W. Pattena a inženýra Samuela L. Windsora je to však jinak. Tvrdí totiž, že obětí "dodatečného bláznivého bombardování" nebyla severní hemisféra Marsu (jak tvrdí jiní učenci), ale jižní. Říkají, že tato dodatečná sprška kosmických úlomků je jediným důvodem, proč má jižní hemisféra více kráterů než severní - což znamená, že její povrch není starší než severní planiny. A i když se o tom sami nezmiňují, z jejich nálezů vyplývá zajímavá možnost: ztráta severní kůry možná nebyla způsobena přímými dopady někde na severu, ale byla důsledkem ničivých dopadů na jihu. V současné době tvoří sluneční soustavu devět planet:Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Podle teorie Pattena a Windsora existovala kdysi v oblasti současného asteroidového pásu ještě jedna malá, desátá planeta, obíhající mezi Marsem a Jupiterem, která se srazila s Marsem. Tuto hypotetickou planetu nazývají "Astra" a jsou přesvědčeni, že ji Mars přitahoval jako plamen můru a pak byla zničena, když se dostala do "Rocheova limitu" větší planety. Tímto technickým termínem astronomové označují zónu, která obklopuje každý objekt o větší hmotnosti, vytvářející gravitační pole ve vzdálenosti 2 až 3 poloměrů daného objektu. Ve skutečnosti je to nebezpečná Zóna, která každý objekt s menší masou nebo slabším gravitačním polem, který se do této zóny dostane, rychle elektromagneticky vypudí nebo, což je běžnější, vystaví nesnesitelnému přílivovému tlaku a dezintegruje. Rocheův limit dělá dojem jakési magie, je to neviditelné silové pole. V případě porušení Rocheova limitu planety je nutno počítat s tím, že se planeta bude bránit a vetřelce, skoro jako živočich, zlikviduje. Při takové události utrpí planeta která se brání, vážnou a někdy i neodstranitelnou škodu, protože na ni dopadnou tisíce úlomků zničeného vetřelce, někdy o značné velikosti. Přesto je taková škoda méně vážná, než skutečná srážka dvou těles planetární velikosti. Patten a Windsor jsou přesvědčeni, že "Astra" se dostala do vzdálenosti 5000 km od Marsu, daleko za Rocheův limit, a byla roztrhána gravitačními a elektromagnetickými silami. Hemisféru Marsu, která k ní byla právě natočena, přitom postříkala rychlými projektily, které dopadly současně ze stejného směru. Podle těchto dvou badatelů o takové explozi nad jižní hemisférou Marsu existuje dostatek důkazů, a upozorňují na strmý okraj nebo hranu, která vyznačuje prudký pokles v hustotě kráterů na Marsu. Tato hrana (dělící čára) je tam, "kde přestávají zásahy z velkých kusů" a kde začíná klidná [severní] hemisféra rudé planety. Tento okraj je nápadný každému, kdo uvažuje o roztříštění asteroidu na Rocheově limitu Marsu. Astronomové, kteří nechtějí přemýšlet o planetárních katastrofách, dosud nejsou schopni vidět to, co je naprosto zřejmé. Nejdále na sever sahá tato hrana ve svém severozápadním kvadrantu v průsečíku 400 severní šířky a 320 západní délky. Nejjižněji sahá hrana do šířky 420 a 1100 západní délky. Jestliže hranu očekáváme, není těžké ji najít. Je přesně na tom místě, na kterém by byla, kdyby Mars prožil náhlou, intenzivní patnáctiminutovou smršť úlomků, která by zasáhla jenom jednu jeho stranu. Ani tito dva badatelé, stejně jako zastánci bombardování pouze severní části, nenavrhují přesvědčivý mechanismus, kterým by se Astra - jejich hypotetická desátá planeta - dostala do dráhy srážky s Marsem. Jejich teorie v podstatě vychází z předpokladu, že současná podoba sluneční soustavy je teprve nedávná a že oběžné dráhy planet byly původně značně odlišné. S tímto aspektem Pattenovy a Windsorovy hypotézy by patrně souhlasilo málo učenců. To ještě neznamená, že je mylná. Kromě toho i v případě, že se naprosto mýlí co se týče mechanismu, mohou mít ještě stoprocentní pravdu v jiných věcech. Pravdu by totiž mohli mít v existenci Astry, nebo něčeho velmi podobného. Nelze s jistotou vyvrátit hypotézu, podle níž byla příčinou tisíců kamenných střel, velkých i malých, které obíhají v pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem, exploze desáté planety. Již v roce 1978 takto argumentoval ve vědeckém časopisu Icarus astronom Tom Van Flandern z Námořní observatoře USA ve Washingtonu D.C. Ačkoliv připustil, že ho nenapadá, co by mohlo výbuch planety způsobit, předložil přesvědčivé důkazy o tom, že nějaká desátá planeta mezi Marsem a Jupiterem skutečně mohla být zničena - podle něho asi před pěti miliony lety - a mohla být Příčinou nejenom pásu asteroidů, ale také komet, pronikajících do vnitřní oblasti sluneční soustavy. Další hlavní myšlenkou Pattena a Windsora je těžké bombardování výlučně jižní strany Marsu. To je přinejmenším SVOU podstatou neméně pravděpodobné než široce přijímaná teorie o "statistickém nahromadění dopadů" na severní hemisféře. Dále je tu stále více důkazů o tom, že jih opravdu mohl být cílem takového bombardování.

Pozn. :

Dva meteority z Marsu o hmotnosti 13,7 a1,3 kg (Y-593 a Y-749) byly nedávno nalezeny v Antarktidě. V obou případech jde o vyvřelé horniny o stáří 2 miliard let, které opustily Mars před 10 miliony lety.

Již Johannes Kepler ve svém díle Mysterium Cosmographicum postrádal těleso mezi Marsem a Jupiterem. Do sféry dosud neznámé planety vložil Tetraedr.

V roce 1766 upozornil německý matematik, profesor na univerzitě ve Wittenberku Johann Daniel Titius ( 1729 – 1796 ) na posloupnost čísel, která odpovídá vzdálenostem planet od Slunce. V roce 1772 tento poznatek publikoval ředitel berlínské hvězdárny Johann Elert Bode ( 19. 1. 1747 – 23. 11. 1826 ). Nápadnou mezeru mezi Marsem a Jupiterem vysvětloval tím, že je zde neobjevená planeta.

V 19. století se stala módní chybějící  planeta v Titus – Bodenově řadě. Chyběla mezi Marsem a Jupiterem. Dlouho dobu kolem toho vznikala řada hypotéz. Jednou z nich byla možnost vzniku komet a asteroidů při jejím rozpadu. Práce na toto téma završil van Flandern v roce 1977. Podle jeho hypotézy, mezi Marsem a Jupiterem obíhala planeta o hmotnosti 80 krát větší než má Země. Rozpadla se asi před 5 miliony let. Existovaly i hypotézy o vzniku tektitů ze zbytku planety mezi Marsem a Jupiterem ty ale rychle zanikly.

Jedním z hlavních argumentů proti rozpadu hypotetické planety bylo tvrzení, že planety jsou od sebe velmi daleko a jejich dráhy se nekříží a nemění. Samotný argument je dost zavádějící, protože vychází ze současného rozmístění drah planet. Od dob vzniku tohoto argumentu se ale na základě nových výpočtů zjistilo, že planety své dráhy mění. Tento poznatek platí i pro planety v jiných planetárních soustavách. Pro zajímavost uvedu jak se změní například v budoucnosti dráha planety Merkur : Zvláště vnitřní planety Merkur až Mars jsou silně ovlivněny chaotickým chováním. Jejich efemeridu nemá smysl počítat na delší dobu než 10 milionů let. Merkur po delší době překříží dráhu Venuše a opustí planetární soustavu. Dráhy vnějších planet jsou stabilnější, méně chaotické, takže je dobrý souhlas s předpovědí na 20 - 30 milionů let. Na dráhu Merkuru a také Venuše působí překvapivě Země a Měsíc. K. Innanen aj. poukázali na stabilizující vliv soustavy Země - Měsíc na dráhy planet Merkuru a Venuše, a to díky rezonanci s periodou 8,1 milionu let. Kdyby naše soustava neexistovala, podlehly by dráhy Merkuru a Venuše poměrně rychle degradaci a obě planety by nejspíše spadly na Slunce. F. Namouni a C. Murray zjistili, že kdybychom z vnitřní části sluneční soustavy odstranili soustavu Země-Měsíc, porušila by se stabilita dalších vnitřních planet, zejména by začala výrazně kolísat výstřednost dráhy Merkuru. Pokud odstraníme i Merkur, začne pak silně kolísat i výstřednost dráhy Venuše.

J. Hahn a R. Malhotra studovali vývoj planetárních drah, vnořených do disku planetesimál od chvíle, kdy se už utvořily obří planety, jejichž tuhá jádra dosahovala hmotností kolem 10 M_z. Jejich dráhy byly původně kompaktnější, avšak migrací v disku planetesimál se Jupiter přiblížil ke Slunci, zatímco Saturn, Uran a Neptun se od Slunce vzdálily. To znamená, že hmotnost reziduálního disku planetesimál činila tehdy snad až 100 M_z. Tento názor podpořili také T. Owen aj., když analyzovali údaje o atmosféře Jupiteru ze sestupného modulu sondy Galileo. Z relativně vysokého zastoupení vzácných plynů Ar, Kr a Xe se dá usoudit, že při vzniku planety byla teplota atmosféry velmi nízká, nanejvýš 30 K. To lze nejlépe vysvětlit právě tak, že Jupiter se tehdy nacházel dále od Slunce než dnes.

Z disku planetesimál se v průběhu migrace obřích planet přesunulo do Oortova mračna asi 12 M_z; úhrnná hmotnost Oortova mračna však může být až 100 M_z. EKP měl původně nejméně 35 M_z, ale dnes tam zbylo již jen 0,26 M_z. S. Kenyon a J. Luuová posuzovali procesy akrece a štěpení v EKP, kde se podle jejich odhadu nachází na 100 tisíc objektů s průměrem nad 100 km. Menší tělesa byla již ze sluneční soustavy srážkami převážně vymetena. Větší objekty vznikly nejpozději během 40 milionů let po vzniku sluneční soustavy.

V souvislosti s objevy excentrických drah extrasolárních planet a jejich překvapivou blízkostí k mateřským hvězdám se začala rozvíjet myšlenka o migraci planet během vývoje mateřské planetární soustavy. ( Podle některých výpočtů to vypadá tak, že se jejich dráhy mění. Například ze dvou obřích planet, jedna cestuje ke své hvězdě, druhá se od ní vzdaluje ). Obvykle se uvažuje o dostředivé migraci, ale S. Ida aj. přišli s názorem, že Neptun migroval právě opačně - odstředivě, a to již během řádově 10 milionů let po svém vzniku. Co se týká dráhy Jupitera existují názory o jeho cestě ke Slunci a také názory o jeho cestě od Slunce.

Dráhy planet se mohly změnit i působením průletu hvězdy okrajem sluneční soustavy :

Velký rozruch mezi astronomy i veřejností vzbudil objev tělesa, které je dosud nejvzdálenějším objektem, jaký byl v našem planetárním systému zaznamenán. Vzhledem k rozměrům tohoto objektu se znovu otevřela otázka definice "co je to vlastně planeta". Můžeme za planetu ještě považovat např. Pluto? O existenci mnoha těles za drahou předposlední planety Neptuna uvažují astronomové už desítky let. Dlouhou dobu se ale jednalo jenom o teoretické úvahy. Až teprve pokrok nejen v pozorovací technice, ale i v oblasti zpracování dat přinesl první objev. Stalo se tak v roce 1992, kdy byl objeven první transneptunický objekt. Stala se jím planetka 1992 QB1, kterou jako první zpozoroval astronom David Jewitt a jeho tým. Dnes se odhaduje, že ve vzdálenostech mezi 30 (dráha Neptuna) a 50 AU může existovat až 70 000 těles o průměru větším než 100 km. Na tuto oblast Sluneční soustavy se astronomové dívají jako na jakési skladiště původního

materiálu, který zde zbyl po vzniku velkých planet, a rovněž jako na zásobárnu krátkoperiodických komet. Dnes je známo kolem 800 transneptunických těles, větší část z nich má průměr kolem stovky kilometrů. Existují mezi nimi i větší tělesa a dokonce i několik asteroidálních obrů. Před několika lety byla objevena planetka, která později dostala jméno Varuna. Její průměr činí 900 km. V roce 2002 ji předčilo další těleso, pojmenované Quaorar. Změření jeho velikosti vedlo ke zjištění, že se jedná o do té doby největší planetku ve Sluneční soustavě. S průměrem 1 250 km předčila i planetku Ceres z hlavního pásu. V polovině února ( 2004 ) bylo objeveno další těleso, které nese prozatímní označení 2004 DW. Jeho průměr se odhaduje na 1 600 km. Pro srovnání  průměr planety Pluto je 2300 km, průměr jeho měsíce Charon už jenom 1 300 km.Na tiskové konferenci NASA, která se konala v pondělí 15. Března 2004, oznámili astronomové objev nového velkého tělesa, které se pohybuje daleko za drahou Pluta. Těleso, které bylo poprvé spatřeno v listopadu 2003, dostalo označení 2003 VB12. Zpětně se jej podařilo vystopovat na archivních snímcích až do roku 2001. Z tohoto téměř tříletého oblouku byla určena dráha tělesa. Ukázalo se, že nejbližší bod ke Slunci na jeho dráze je od centrální hvězdy vzdálen celých 76 AU (s chybou 7 AU). V současné době je toto těleso vzdáleno 90 AU, třikrát dále než Neptun či Pluto. Jeho dráha je navíc extrémně výstředná, nejvzdálenější bod leží téměř 1 000 AU od Slunce. Jeden oběh trvá 10 500 let. Těleso se nyní blíží do perihelu, ale jeho dosažení mu bude trvat ještě celých 72 let.Tento nový, nejvzdálenější známý objekt ve Sluneční soustavě, dostal prozatímní označení Sedna podle bohyně moře národa Inuitů. Sedna byla objevena - podobně jako řada dalších vzdálených těles - pomocí 1m Samuel Oschin Telescope, který se nalézá na Palomar Observatory poblíž San Diega. Dalekohled je vybaven velmi citlivou CCD kamerou Quest. Na snímcích se jeví jako bodový zdroj a není možné určit jeho rozměry. Astronomové si proto pomohli jinými dalekohledy. Nový infračervený dalekohled Spitzer na oběžné dráze nebyl schopen detekovat záření extrémně chladného tělesa. V příslušných vzdálenostech panují teploty kolem -240 stupňů Celsia. Ani 30m rádiový dalekohled IRAM ve Španělsku neuspěl. I tato neúspěšná pozorování ovšem měla svůj význam, protože na jejich základě byla stanovena horní hranice průměru Sedny na 1 800 km. Objevitelé jsou přesvědčeni, že skutečný rozměr tělesa se od této hodnoty příliš neliší.Svými rozměry Sedna zdaleka předčí dosud největší tělesa v Edgeworth-Kuiperově pásu i Plutův měsíc Charon a již podstatně se blíží také samotné planetě Pluto. A tak znovu - už poněkolikáté - vyvstala otázka, zda je Pluto skutečně planetou. Přesná definice, která by určila, jak velké těleso je ještě planetka a které už můžeme považovat za planetu, jednoduše neexistuje. Pluto bylo objeveno v roce 1932 a tehdy bylo skutečně za planetu považováno, protože žádné další objekty nebyly známy. Je planetou snad jen z historických důvodů, samotní objevitelé Sedny říkají, že kdyby Pluto bylo objeveno dnes, nikdo by jej za planetu nepokládal - jednalo by se o další z řady těles EK pásu. Vzhledem ke vzdálenostem, ve kterých se Sedna nachází, se ehovoří už ani tak o objektu EK pásu jako o první příslušníku jiné teoretické oblasti Sluneční soustavy, tzv. Oortova oblaku. Ten by se podle předpovědí měl nalézat ve vzdálenostech ještě 10krát větších než Sedna a být zásobárnou dlouhoperiodických komet. Objevitel Sedny, Mike Brown z Caltechu, se domnívá, že by se mohlo jednat o člena "vnitřního Oortova oblaku", který byl vytvořen gravitací jiné hvězdy, jež procházela v blízkosti Slunce v raném stádiu naší planetární soustavy.Astronomové nyní spekulují o tom, jak velká tělesa můžeme v těchto obrovských vzdálenostech ještě očekávat. Ze statistického pohledu by se zde mohlo nacházet až několik dalších "Plut". Uvažuje se ovšem i mnohem větších objektech. Jelikož padají návrhy i na další "Zemi" (rozumějme objekt srovnatelných rozměrů), můžeme v klidu používat slova "planeta".

Podle jednoho z názorů tato druhá "Země" leží ve vzdálenostech mezi 400 a 1000 AU. Otázkou zůstává, jak by zde takový objekt mohl vzniknout.

Američtí astronomové Scott Kenyon (Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge) a Ben Bromley (University of Utah) značně posílili pozici hypotézy, podle níž byly vnější oblasti naší sluneční soustavy zformovány působením cizí mladé hvězdy, která před 4 miliardami roků "prošla" v těsné blízkosti Slunce. Jejich matematický model potvrzuje předpoklad, že během takového setkání mohlo naše Slunce přitáhnout svojí přitažlivostí a udržet si velké množství těles z okolí "procházející" hvězdy. Výměna hmoty zřejmě byla oboustranná, sousední hvězda na oplátku zase vyplenila část materiálu z okolí Slunce. Podobné předpoklady byly vysloveny již dříve, avšak teprve nyní se je podařilo zdůvodnit mnohem přesvědčivěji. Práce Kenyona a Bromleyho vznikla na základě pokusu vysvětlit parametry dráhy velkého tělesa, objeveného v roce 2003 v oblasti tzv. Kuiperova pásu. Tato planetka s názvem Sedna (předběžné označení 2003 VB12) je jen o málo menší než Pluto - její průměr dosahuje podle různých odhadů 1000 až 1600 km (průměr Pluta je asi 2200 km). Sedna se pohybuje kolem Slunce po nezvykle protáhlé eliptické dráze, přičemž jeden oběh vykoná za 10,5 tisíce roků. V perihelu se ke Slunci přibližuje na vzdálenost 70 AU (vzdálenost Pluta od Slunce je 40 AU), na opačné straně se od Slunce vzdaluje na téměř 1000 AU (1 AU = vzdálenost Země od Slunce = 150 miliónů km). Dráha této planetky je velmi výstředná - její excentricita dosahuje hodnoty 0,8, což je mnohonásobně vyšší než například u Merkura (0,21) či Pluta (0,25). Proč je nutné uvedené parametry dráhy Sedny speciálně vysvětlovat? Podle všeobecně přijímané teorie vzniku planetárních soustav všechny planety a velké asteroidy sluneční soustavy vznikly v důsledku srážek a spojování tzv. planetesimál - poměrně malých pevných těles - jejichž průměry dosahovaly několika metrů až několika kilometrů. Takováto tělesa vznikla v období kondenzace a fragmentace prachoplynného oblaku ve tvaru disku, nacházejícího se kolem mladého Slunce. V té době se v okolí Slunce uchovalo ještě poměrně velké množství prachu a plynu, takže vzniklé planetesimály se pohybovaly v jakési řídké "atmosféře" na periferii sluneční soustavy. Rychlost formování planet a jejich charakteristiky (složení, hmotnost a velikost) závisely především na jejich vzdálenosti od Slunce. V souladu s výpočty, které provedli Kenyon a Bromley, tělesa o poloměru několika stovek km mohla vzniknout i ve vzdálenosti 70 AU od Slunce během asi 50 až 100 miliónů roků. Avšak z těchto výpočtů vyplývá, že oběžné dráhy těchto těles musely být když ne zcela kruhové, tak jen mírně eliptické. Což Sedna nesplňuje. To znamená,

že mimořádný tvar dráhy Sedny kolem Slunce musíme vysvětlit jinak - například tím, že se tato planetka dostala na svoji nynější dráhu vlivem vnějších faktorů. Charakter dráhy Sedny nemohl změnit ani maličký Pluto, ani obří Neptun, jelikož se nacházejí velmi daleko (o dalších tělesech sluneční soustavy ani nemluvě). V principu k tomu mohlo dojít vlivem gravitačního působení dostatečně hmotné planety, nacházející se přibližně ve stejné vzdálenosti od Slunce jako Sedna. Avšak takové planety objeveny nebyly, přestože po nich astronomové pátrají velice usilovně. Ještě nutno dodat, že na vznik velké planety v řídkém prostředí na periferii sluneční soustavy bychom museli čekat více než miliardu let, takže její vznik je málo pravděpodobný. A tak je nutno říci, že žádné příčiny extrémní dráhy planetky Sedna, vycházející z naší sluneční soustavy, objeveny nebyly. Astronomové nastolili další otázku: nelze vysvětlit záhadnou dráhu planetky Sedna působením vnějších faktorů, hrou kosmických sil, existujících za hranicemi sluneční soustavy? Takto postupovali i Kenyon a Bromley. Pomocí superpočítače, který patří Laboratořím tryskového pohonu (JPL) v Pasadeně, vypočítali důsledky působení průchodu mladého Slunce kolem jiné hvězdy o stejné hmotnosti, obklopené planetami, planetkami, kometami a dalšími "zbytky" po formování planetární soustavy, podobně jako u našeho Slunce. Stáří Slunce v té době činilo s největší pravděpodobností pouze 200 miliónů roků (dnes je stáří Slunce určeno na 4,6 miliardy roků). Toto mezihvězdné "objetí" bylo velmi těsné, avšak zase ne příliš těsné, jinak by Neptun a další tělesa sluneční soustavy nemohla zůstat na svých téměř kruhových drahách. Kenyon a Bromley předpokládají, že se obě hvězdy přiblížily na vzdálenost 150 až 200 AU a pak se opět od sebe vzdálily, podobně jako se míjejí lodě plující po moři. Vzájemné gravitační působení obou hvězd vzbudilo mohutné perturbace na periferiích obou vznikajících planetárních soustav. Tyto poruchy se zesilovaly v důsledku vzájemných srážek mezi slunečními planetesimálami a planetesimálami sousední hvězdy, což vedlo k rozbíjení a k vyvrhování úlomků do nejrůznějších směrů a k vzájemné výměně kosmického materiálu mezi cizí hvězdou a Sluncem. Mezihvězdné setkání popisovaného typu zcela jistě mohlo deformovat téměř kruhovou dráhu Sedny a přeměnit ji na velmi protáhlou elipsu. Pravděpodobnost takové změny dráhy je poměrně veliká - zhruba 50 %. Pravděpodobnost, že Sedna vznikla uvnitř naší sluneční soustavy, blíže ke Slunci než Neptun či Pluto, a později byla "vyhozena" na současnou dráhu, je menší než 10 %. Na druhou stranu nelze ani vyloučit, že Sedna obíhala kolem "procházející" hvězdy, kterou opustila v důsledku působení přitažlivosti Slunce. Pravděpodobnost takové události je jen asi 1 %. Přesto podobný osud mohl potkat od několika tisíc do několika miliónů těles, obíhajících kolem cizí hvězdy, které následně přešly do trvalého gravitačního "zajetí" Sluncem. A přestože protoplanetární disky obou hvězd mohly být rovnoběžné, dráhy některých nových členů sluneční soustavy, přicházejících od cizí hvězdy, mohly být skloněny k rovině ekliptiky i pod velkým úhlem, převyšujícím 40°. Kenyon a Bromley předpokládají, že jejich hypotéza bude zcela potvrzena, jakmile budou objeveny transplutonické planetky na podobných drahách jako Sedna. Protože z vnitřních oblastí sluneční soustavy se nemohly "objevit", bude to důkaz platnosti jejich teorie. Stojí za to připomenout, že sklon dráhy Sedny k ekliptice činí 12°. Zbývá zodpovědět ještě dvě otázky: odkud se vzala prolétající hvězda a kde ji máme nyní hledat? Odpovědět na druhou otázku je velmi problematické, první otázka je poněkud jednodušší. V současné době se v prostoru kolem Slunce o poloměru 4 světelných roků nenachází ani jediná hvězda. Avšak před 4 miliardami roků zde mohla být situace poněkud jiná. Nové hvězdy většinou nevznikají osamoceně, nýbrž v celých skupinách (hvězdné asociace, hvězdokupy), obsahujících stovky až tisíce hvězd. Pokud naše Slunce pochází z jedné takové skupiny, potom v období jeho mladosti klidně mohlo dojít k těsnému setkání s některou z jeho "sestřiček". Práce Kenyona a Bromleyho zároveň objasňuje ještě jednu zvláštnost naší sluneční soustavy, která zůstávala až dosud nevyřešená. Bezprostředně za drahou planety Neptun se rozkládá široký prstenec, zaplněný velkým množstvím planetek a kometárních jader. V polovině minulého století jeho existenci nezávisle na sobě předpověděli irský vědec Kenneth Edgeworth (kromě astronomie se zabýval také ekonomikou) a americký astronom holandského původu Gerard Kuiper. Nyní je tato oblast za Neptunem označována jako Edgeworth-Kuiperův pás. Vnitřní hrana tohoto pásu se nachází ve vzdálenosti 30 AU od Slunce, vnější ve vzdálenosti 50 AU. Nepozorujeme zde oblast s postupně klesajícím počtem těles, pás je naopak ostře ohraničen. To u některých astronomů vyvolává údiv, protože hustota protoplanetárního disku by měla postupně klesat se zvětšující se vzdáleností od Slunce. Avšak z modelu, který vypracovali Kenyon a Bromley vyplývá, že setkání s blízkou hvězdou jako by "ořezalo" Kuiperův pás z vnější strany. To je další argument ve prospěch popsané teorie.

Dlouhoperiodické ( s dobou oběhu nad 200 let ) komety pocházejí z Oortova mračnu ze vzdálenosti nad 3000 AU od Slunce. J. García-Sánchez aj. tvrdí, že Oortovo mračno je fakticky protáhlý sféroid s nejdelší osou, směřující k centru Galaxie. Jeho velká poloosa činí 100 tisíc AU pro přímé dráhy komet, 80 tisíc AU pro dráhy komet kolmé vůči směru rotace Galaxie a 120 tisíc AU pro retrográdní dráhy. Pokud se nějaká hvězda přiblíží ke Slunci na méně než 3 pc, projeví se to již měřitelnými poruchami kometárních drah. Nicméně ke vzniku nebezpečné kometární spršky do nitra sluneční soustavy je zapotřebí průniku hvězdy až k okraji Oortova mračna. Taková sprška by pak trvala až 3 miliony let. Autoři se pak zabývali hledáním těsných přiblížení 1194 hvězd z přesných údajů o jejich paralaxách a vlastních pohybech, jak je změřila družice HIPPARCOS. Nejblíže ke Slunci se za 1,4 milionu let dostane trpasličí hvězda Gliese 710, a to na necelé 0,4 pc. V nejbližších 10 milionech hvězd se sice několik málo hmotných hvězd přiblíží do vzdálenosti 1 pc od Slunce, ale žádná z nich stav Oortova mračna příliš neovlivní. V minulosti se k nám před 7 miliony lety přiblížila známá zákrytová dvojhvězda Algol o úhrnné hmotnosti složek 5,8 M_o na 2,5 pc, jenže záznamy o kometách z té doby hominidé nezanechali.

Pozn.

Podle nejnovějších výzkumů dlouhoperiodické komety s vysokými sklony vznikly v oblasti obřích planet v raném disku sluneční mlhoviny. Díky planetárním poruchám vzrostly jejich sklony, což ve svém důsledku vedlo ke vzniku kulového Oortova mračna. Jejich návraty do nitra planetární soustavy zapříčiňují spíše galaktické slapy než gravitační poruchy blízkých hvězd. G. Kuiper v r. 1951 ukázal, že další komety E-K pásu vznikly v blízkosti Neptunu, a ty se dnes projevují jako krátkoperiodické komety. R. Levison aj. se domnívají na základě počítačové simulace pro 28 tisíc kometárních jader, že komety typu Halley přicházejí spíše z vnitřních částí Oortova mračna ve vzdálenosti do 20 tisíc AU, a že tato část mračna je poněkud zploštělá. V simulaci započítali gravitační vliv Slunce a 4 obřích planet i slapové působení centra Galaxie a blízkých hvězd. Z výpočtů dále vyplývá, že v budoucnosti vzroste riziko bombardování Země kometami z Oortova mračna.

Pozn. :

Podle tvrzení v tzv. záhadologických časopisech hlíněné tabulky, nalezené na několika místech mezpotámie, údajně informují o desáté planetě. Sumerové před 6 000 lety znali Uran, Neptun, Pluto a planetu, kterou nazývali Nibiru. Oběhla kolem Slunce za 3 600 let. Je obydlena inteligentními bytostmi, které již několikrát v historii navštívily Zemi a naučily Sumery základům zemědělství, matematiky, astronomie, filozofie, medicíny. Desátá planeta se dostala do Sluneční soustavy jako vetřelec před mnoha lety - nevznikla společně s ostatními planetami a byla přinucena obíhat v opačném směru než obíhají ostatní planety. Perihel její dráhy ( místo nejblíže Slunci ) se má nacházet v místě, kde dnes pozorujeme pás asteroidů. V tomto místě se planeta X srazila s další zde existující planetou, která byla rozbita na asteroidy. Je vidět, že k náboženským textům, které měly možná za úkol zdůvodnit existenci některých skutečností v době Sumerů si někdo přidal některé dnešní názory. Je zde ale následující otázka. Představme si, že do sluneční soustavy přiletí mezihvězdná loď. Z bezpečnostních důvodů zůstane někde ve sluneční soustavě nebo na jejím okraji. Vyšle průzkumné plavidlo na Zemi. Zdejší obyvatelé informaci o jejich základně pochopí jako tvrzení o neviditelné planetě ve sluneční soustavě. Protože neznají planety u jiných hvězd, a zřejmě o takové možnosti neuvažovali, dobu cesty do sluneční soustavy pochopí jako dobu oběhu planety. Pro mě je ( v případě, že se o tom skutečně v sumerských textech píše ) zajímavé tvrzení, že se planeta dostala do sluneční soustavy jako vetřelec. Může to být náhoda, může to být vyjádření toho, že přiletěla do sluneční soustavy loď mimozemšťanů, nebo neznámý zdroj informací, který ví o možnosti výměny těles mezi slunečními soustavami hvězd.Zdroj pocházející ze Země, z nějaké předchozí civilizace, nebo zdroj mimo Zemi, což nás opět přivádí k mimozemšťanům.

Pluto je KBO, který byl na pravém místě v pravý čas a byl v roce 1930 povýšen na planetu. Toto podezření podporuje objev několika KBO s průměrem přes 900 km - asi třetina průměru Pluta. V červnu 2002 astronomové objevili Quaoar, největší dosud známý KBO, s průměrem 1 250 km, o téměř poloviční velikosti Pluta. Jeho objev nastolil otázku, jestli neexistují ještě větší KBO - možná ještě větší, než Pluto. Jeden z objevitelů Quaoaru, Dr Chad Trujillo z Kalifornského institutu, si zjevně myslí, že ano a předpověděl existenci nejméně deseti velkých KBO včetně dvou nebo tří, které budou větší, než Pluto. Příběh, který začal roku 1841 pátráním po planetě za Neptunem, skončil roku 1992 neočekávaným výsledkem. Místo jedné planety "X" jsme našli tisíce nových těles. Pluto o průměru 2300 kilometrů sice zatím zůstává největším z nich, ale má za drahou Neptunu řádově shodně velké sourozence. Chvíli se zdálo, že Sedna je desátou planetou. Ale není. Někteří astronomové stále hledají něco mnohem většího. Již desetiletí se spekuluje o existenci desáté planety za oběžnou drahou Pluta. Většina z nich vychází z předpokládaných odchylek v oběžných drahách Uranu a Neptunu, které ukazují na existenci velkého objektu, jehož gravitace je vychyluje z dráhy. Původně bylo Pluto označováno za původce těchto odchylek, ale další výpočty ukázaly, že je na to příliš malé. Záhada výchylek byla vyřešena v roce 1989, kdy kolem Neptunu proletěla sonda Voyager 2. Umožnila přesně změřit hmotnost planety a následné přepočítání odchylek od oběžné dráhy ukázalo, že tyto odchylky byly jen iluzí. Nyní je idea planety X oživena na základě zajímavých zjištění týkajících se Kuiperova pásu. Přestože řada KBO se nachází za Plutem, astronomům se nepodařilo objevit ani jeden objekt ve vzdálenosti větší, než 1 500 milionů kilometrů za Plutem. Vypadá to, že je něco smetlo. Mohla to být tajemná planeta X, která prostor od KBO vyčistila svou gravitací? V roce 2002 vypočetli Adrian Brunini z Národní Univerzity v La Plata v Argentině a Mario Melita z University of London, že podle počítačové simulace by zmizení KBO mohlo být důsledkem planety X o velikosti Marsu, pohybující se na orbitě asi 9 miliard kilometrů od Slunce.Takový KBO by byl skutečným gigantem, čtyřikrát větší, než Pluto a 40krát hmotnější. Kdyby byl nalezen, byl by to jasný důkaz existence desáté planety sluneční soustavy. Ale objevit ho nebude jednoduché. Jeho velikost sice způsobí, že bude dostatečně jasný, ale ohromná vzdálenost způsobuje, že jeho pohyb je téměř nepostřehnutelný - za hodinu se na obloze pohne o stejný kus, jako je šířka dlaně pozorované ze vzdálenosti 10 km. A jelikož nemáte tušení, kde by se měl vyskytovat, hledat ho je podobné hledání jehly v kupce sena velké jako obloha. Sonda New Horizons může o její existenci ledasco napovědět. Poté, co zmapuje Pluto a Charon, vydá se do hloubi Kuiperova pásu, aby prozkoumala KBO. Studiem jejích radiových signálů mohou astronomové detekovat i velice slabé působení gravitačních sil, možná i působení planety X, pohybující se vesmírem.

Pozn. :

V roce 1934 Issei Yamamoto, v roce 1936 Raymond A. Lyttleton a v roce 1956 Kuiper vyslovili domněnku, že Pluto je odmrštěný Neptunův měsíc. Po objevu Charona přišli s následující teorií Robert S. Harrington a Thomas van Flandern. Neptun měl původně tři měsíce : Triton, Nereida, Pluto. Gravitace neznámé planety způsobila změnu směru oběhu Tritona, zvýšení excentricity Nereidy, vyhození Pluta z dráhy kolem Neptuna a vytvoření Charona. Hmotnost planety odhadli na 2 - 5 hmotností Země. Toto přiblížení změnilo dráhu desáté planety. Ta obíhá Slunce na velmi excentrické dráze ve vzdálenosti 50 - 100 AU s dobou oběhu 350 - 1000 let. Anthony T. Lawton navrhl podle něj pravděpodobnější možnost. Pluto byl satelitem planety X. Další teorií je, že  při kolizi Tritona s Plutem se změnil směr oběhu Tritona a Pluto byl vyhozen. Počítačové simulace ukázaly, že to není reálné.

Na existenci desáté planety upozorňovaly také změny v parametrech drah některých dlouhoperiodických komet-Americký astronom Joseph L. Brady v roce 1972 studoval pohyb komety P / Halley. Vzal do úvahy poruchy způsobené všemi devíti planetami, přesto zůstaly odhcylky mezi vypočtenými a pozorovanými polohami. Dále zkoumal vliv hypotetické planety na pohyb komet s podobnou dráhou jakou má P / halley, P / Olbers, P / Pons – Brooks. I u nich došlo ke zmenšení rozdílů mezi polohami při uvážení poruch způsobených hypotetickou planetou. V té době stejný problém studoval G. A. Čebotarev. Je mu vyšlo, že za Plutem mohou existovat dvě planety. K dalším dvěma planetám došel také Vladimir V. Radzijevskij. Ke třem planetám došli A. S. Gulijev, A. Dadašev. Dráhy desáté planety počítali také Harrington, Lawton, Powell, Gomes, Anderson.

Z průletu sondy Voyager 2 kolem velkých planet ( Uran, Neptun ) byly zpřesněny jejich hmotnosti. Hmotnost Pluta byla zpřesněna po objevu jeho měsíce Charon, zejména z jejich vzájemných zákrytů. Na základě toho zpracoval myles Standish z Jet Propulsion Laboratory studii, v které nepotřeboval desátou planetu. Odchylky v pohybu Uranu se zmenší, když použijeme zpřesněnou hmotnost Neptuna, to co zbude je možné vysvětlit systematickými chybami měření z různých hvězdáren. Odhylky mezi polohami Neptuna a Pluta, jsou pochopitelné uplanet, které od objevu nestačily dokončit ani jeden oběh a proto jejich dráhu není možno určit dostatečně přesně.

P. Goldreich a W. R. Ward ukázali, že značný sklon a velká hmotnost rušivé planety by ovlivnily pohyby i ostatních těles ve sluneční soustavě, to se ale nepozoruje. Podobně P. K. Seidelmann zjistil, že by byly značně rušeny dráhy planet počínaje Jupiterem. Dalším problémem je, že se nepozoruje vliv hypotetické planety na soustavu Neptunových měsíců.

Je možné, že část rušivého vlivu na dráhy komet se může nacházet v Kuiperově pásu. Komety se v něm nemusí nacházet rovnoměrně, mohou zde existovat shluky komet. To může být dáno vznikem Kuiperova pásu, nebo jako důsledek přiblížení hvězd. Také se zde mohou vyskytovat obří komety jako ( 2060 ) Chiron. Když se k takovému shluku těles přiblíží kometa, může to nepatrně změnit její dráhu, ale na dráhy těžkých planet tyto nehomogenity vliv nemají.

Historie zná i další hypotetická tělesa ve sluneční soustavě :

Neith, je hypotetická planeta, nebo hypotetický měsíc Venuše. Zprávu o pozorování Venušina měsíce publikoval  ke konci 17. Století Domenico Cassini.Později jeho pozorování ohlásila řada astronomů, kdežto jiní jej nemohli najít. V roce 1884 ředitel Bruselské observatoře M. Houzeau analyzoval dřívější pozorování a vyslovil teorii, že domnělý měsíc byla planeta, která se přibližovala Venuši vždy po 2,96 roku. Nazval ji podle egyptské bohyně nebe a matky boha Ra. V roce 1887 Belgická akademie věd publikovala podrobný rozbor všech dřívějších pozorování. Ukázalo se, že v řadě případů šlo o hvězdu, která v době pozorování byla v těsné blízkosti Venuše ( například M Tauri, 71 Orinis, Chí Orionis, Théta Librae).

Hypotetickým tělesem byl také Merkurův měsíc.

Vulkán

Urbain J. J. Leverrier, spoluobjevitel Neptuna, srovnal krátce po jeho objevu vypočítané a pozorované dráhy planet. Zjistil, že u Merkuru se vypočítaná poloha lišila od pozorované. Nebyl prvním kdo si toho všiml. Například francouzský astronom Jerome Joseph de Lalande ( 11.7.1732 - 4. 4. 1807 ) pozoroval rozdíl 53 úhlových vteřin mezi oběma polohami při přechodu Merkura přes sluneční kotouč v roce 1786.

Je třeba doplnit, že planeta Neptun byla objevena na základě snahy vysvětlit rozpory v pozorování planety Uran. Uran byl objeven 13. 3. 1781 ( mezi 22. 23. Hodinou ). Astronomové, kteří se zabývali pozorováním Uranu, zjistili, že vypočtené a pozorované polohy nesouhlasí. To vysvětlil v roce 1790 francouzský astronom Jean - Baptiste Joseph Delambre ( 19. 9. 1749 - 19. 8. 1822 ) - musíme zahrnout rušivé působení Jupitera a Saturnu. V roce 1817 se zjistili, že to nestačí, protože odchylky narůstaly.

Existovali tyto možnosti :

1) přičinou je odpor prachoplynového prostředí, kterým Uran prolétává

2) kolem Uranu obíhá dosud neobjevený velký měsíc

3) krátce před objevem došlo ke srážce Uranu s kometou nebo k přiblížení komety

4) Newtonova gravitační teorie neplatí zcela přesně pro tak vzdálená tělesa

5) Na jeho pohyb má vliv dosud neobjevená planeta

v roce 1821 zveřejnil francouzský astronom Alexis Bouvard ( 1767 - 1843 ), jmenovec písaře Bouvarda ze seriálu Dva písaři ( podle Gustave Flaubert : Bouvard a Pécuchet ) tabulky k výpočtu poloh Urana. Nemohl nalézt eliptickou dráhu, která by vyhovovala všem pozorováním. To i za předpokladu rušivého působení Jupitera a Saturnu. Napsal pojednání ve kterém jako první se vyjádřil takto : Poněvadž je nutno rozhodnouti mezi pozorováními staršími a novějšími, podržel jsem moderní, jež jsou pravděpodobně přesná, a ponechávám pozdější době rozhodnouti, zda - li tato obtíž, uvésti obě řady pozorování v souhlas, jež v nepřesnosti pozorování starších, nebo v nějakém cizím a neznámém vlivu, jemuž je planeta podrobena.

K podobnému závěru došel v roce 1834 anglický reverend astronom - amatér Thomas J. Hussey v dopise Georgu B. Airymu profesoru astronomie v Cambridge. Airy se domníval, že to vyřeší úprava Newtonova zákona.

V roce 1834 tvrdil Hansen, že za drahou Urana musí být dvě planety. V roce 1846 ( 23. 9. ) byl objeven Neptun. I zde byly rozdíly mezi polohami. Pecival Lowell ( 13.3. 1855 - 13. 11. 1916 )předpokládal existenci další planety za drahou Neptuna. Pojmenoval ji planeta X. Wiiliam Hayward Pickering ( 15. 2. 1858 - 17. 1. 1938 ) ji nazýval planeta O. Navrhoval pro případné další planety označení planeta P, Q, R, S, T, U. V roce 1930 ( 18. 2. ) objevil Clyde W. Tombaugh Pluto. Dnes víme, že hmotnost Pluta je zanedbatelná a nemohla způsobit odchylky v polohách Urana a Neptuna. K tomu došel již E. W. Brown ( 1866 - 1938, zabýval se teorií pohybu Měsíce ). Kromě toho byly zjištěny odchylky mezi vypočtenými a pozorovanými polohami Pluta.Pickering předpokládal, že za Plutem jsou dvě planety s oběžnými dobami 557 a 656 let.

Pozn.:

V roce 1849 Leverrier v dopise francouzské Akademii věd  uvádí, že neshody v předpovědích přechodů Merkuru přes Slunce nelze svést na nedostatečnou přesnost pozorování.Současně uvedl, že neví, jak jev vysvětlit. O deset let později přišel s domněnkou : Merkur je rušen ve svém pohybu neznámým a dosud nezpozorovaným tělesem, nacházejícím se mezi Merkurem a Sluncem. Možná, že jde o celý roj těles, podobně jako existuje celá skupina planetek mezi Marsem a Jupiterem. Dnes víme, že mezi Merkurem a Sluncem existuje skupina planetek. Možná, že by se pás ( nebo skupina planetek ) nacházející se uvnitř dráhy Merkuru mohla nazývat Leverrierova skupina ( pás ).

Dalším problémem, kdy se uvažovalo také o platnosti Newtonova gravitačního zkona byl problém pohybu Měsíce.

Zdálo se, že Měsíc je při svém pohybu kolem Země velmi nepatrně zrychlován a že efekt nelze Newtonovým gravitačním zákonem vysvětlit. V roce 1920 si G. I. Taylor a H. Jeffries uvědomili, že Měsíc urychlován není. Efekt je způsobován zpomalováním zemské rotace v důsledku gravitačního slapového přitahování poezmských oceánů Měsícem. Porovnáváním rovnoměrného pohybu Měsíce se zpomalující se zemskou rotací astronomové vyvodili chybé závěry, že Měsíc je urychlován.

Dá se říct, že po celou existenci astronomie jsou pozorovány odchylky mezi vypočtenými a pozorovanými polohami. Tyto odchylky se řešily napřed různými typy Slunečních soustav. Vznikly soustavy geocentrické ( Thaletova, Anaxagorova, Eudoxova, Ptolemaiova, Tycho de Brahova, Komenského, soustava jezuity jménem Giovanni B. Riccioli – modifikace Brahovy, s tím rozdílem, že Jupiter a Saturn měly mít za střed svého oběhu Zemi ), soustavy heliocentrické - Koperníkova, Keplerova.

Nepřijetí Koperníkovy soustavy hned od počátku nebylo způsobeno tmářstvím ale tou skutečností, že její odchylky byly větší než u soustavy geocentrické. Kružnice po kterých nechal obíhat planety  ( to znamená stále ve stejné vzdálenosti ) Koperník se přece jen liší od elips, po kterých obíhají ve skutečnosti. Navíc Koperník nechal planety obíhat stálou velikostí rychlosti. Koperníkovy zásluhy o rozvoj astronomie jsou spíše v tom, že předchozí modely světa počítaly s jedním středem síly. Koperník použil středy síly dva. ( Země a planety obíhají kolem Slunce, Měsíc obíhá kolem Země ). Tím připravil cestu pro objev gravitace jako všeobecné vlastnosti hmoty.

V Keplerově modelu Sluneční soustavy planety neobíhají stálou rychlostí po kružnici v jejímž středu je Slunce. Planety kolem Slunce obíhají proměnnou rychlostí po elipse v jejímž jednom ohnisku je Slunce. To znamená, že jejich vzdálenost od Slunce se mění.

Protože současně s pokrokem v oblasti teorie šel i pokrok v oblasti praxe, v průběhu doby se stále nějaké chyby objevovaly. Tyto chyby se řešily buď úpravou modelů nebo zcela zcela novými teoriemi gravitace, z nichž některé byly založeny například na existenci éteru, nebo úpravami Newtonova gravitačního zákona.

( Podle internet :Jiří Svršek Dráhy planet a gravitace – dokončení, upraveno ) :

Dne 23. listopadu 1785 Laplace v Pařížské akademii přečetl práci, v níž podal teoretické vysvětlení všech hlavních rozporů mezi teorií a pozorování všech planet a jejich měsíců četně planety Uran. Poprvé se také zabýval otázkou stability sluneční soustavy. Laplaceova práce později vyvrcholila v roce 1799 dílem "Mécanique céleste", v níž kromě řady jiných důležitých výsledků Laplace tvrdil, že dokázal stabilitu sluneční soustavy.

Koncem 18. století se ještě nepodařilo teoreticky vysvětlit pohyb Měsíce. Laplaceova práce z roku 1787, na níž navázal v roce 1854 Adams a později Delaunay, ale poskytovala určité řešení. Pozorování planety Uran ukázalo, že její dráha se v roce 1830 odlišovala od ideální elipsy o 15".

V roce 1818 Gaussův student Johann Encke s použitím Gaussovy metody vypočetl eliptickou dráhu komety s velmi krátkou oběžnou periodou 3,3 roky. Encke ale nebyl schopen vysvětlit pomocí perturbací velkých planet periodické zkracování periody této komety. Vývoj obecného řešení problému tří těles se v 19. století ubíral dvěma různými směry. Jedním ze směrů byl vývoj složitých metod aproximace drah těles. Druhým ze směrů byla propracovaná teorie transformace a integrace pohybových rovnic. První směr vývoje vedl k nebeské mechanice a druhý směr vedl k analytické mechanice. Jak perturbační teorie tak variační teorie měly velký matematický význam a přispěly k porozumění pohybu planet. V letech 1834 a 1835 Hamilton publikoval významné práce o mechanice pohybujících se těles. V roce 1843 Jacobi publikoval práci, v níž redukoval problém pohybu dvou planet kolem Slunce na problém pohybu hmotných bodů. V první aproximaci předpokládal, že hmotné body se pohybují kolem gravitačního centra po eliptických drahách. Pak použil Lagrangeovu metodu výpočtu perturbací. V roce 1852 na tuto práci navázal Bertrand. V roce 1836 studoval planetární teorii Liouville a zabýval se problémem tří těles a pohybem planetek Ceres a Vesta. V té době se těmto problémům věnovala řada matematiků. Liouville při studiu perturbací učinil řadu významných matematických objevů. Objevil také Liouvilleovu větu, podle níž omezená oblast ve fázovém prostoru, která se vyvíjí podle Hamiltonových rovnic, zachovává svůj objem. Nepravidelnosti dráhy planety Uran vedly kolem roku 1840 ke hledání jejich příčin. Alexis Bouvard navrhl, že nepravidelnosti dráhy planety Uran lze vysvětlit existencí další planety a napsal o tom anglickému astronomovi Airymu. Podobné řešení navrhoval také Bessel, ale zemřel před dokončením svých výpočtů. Delaunay v roce 1842 studoval perturbace dráhy Měsíce. Arago 1. června 1846 požádal Le Verriera, aby se problémem existence neznámé planety zabýval. Le Verrier skutečně ukázal, že nepravidelnosti dráhy planety Uran mohou být způsobeny existencí další planety a vypočetl její souřadnice. 26. září 1846 astronom Galle objevil velmi blízko vypočtené polohy novou planetu, kterou 29. září potvrdila pařížská observatoř. Objev planety Neptun byl velkým úspěchem Newtonovy teorie gravitace v nebeské mechanice. Le Verrier se z úspěchu neradoval dlouho, protože 15. října 1846 anglický astronom Challis tvrdil, že John Couch Adams z Cambridge provedl podobné výpočty jako La Verrier již v září 1845. Adams předpověděl polohu nové planety dokonce přesněji než Le Verrier. Adamsovo prvenství podpořili také John Herschel a Airy. Challis začal novou planetu hledat již 29. července 1846 a objevil ji 4. srpna, ale neporovnal svá pozorování s pozorováními z předchozí noci a ani v pozorováních nepokračoval. Na obranu La Verriera se postavil Arago, který objev planety Neptun považoval za úspěch teoretické astronomie ve Francii. Úspěch matematické analýzy Le Verriera a Adamse byl štěstím. Jejich výpočty se lišily a shodovaly se pro období, kdy byla planeta objevena. Po objevu planety vznikly spory o její jméno. Arago navrhoval jméno Le Verrier, ale nakonec se prosadilo jméno Neptun, které navrhoval Encke. Delaunay, který byl zmíněn v souvislosti s perturbacemi dráhy planety Uran, se asi 20 let zabýval lunární teorií. Uvažoval omezený problém tří těles a pomocí transformací získal řešení pro výpočet šířky, délky a paralaxy Měsíce v podobě nekonečných řad. Poprvé svoji teorii publikoval v roce 1847. V dalších dvou svazcích z let 1860 a 1867 svoji teorii zpřesnil. Její jedinou vadou na kráse byla pomalá konvergence příslušných nekonečných řad. Delaunay objevil nesouhlas mezi pozorovaným pohybem Měsíce a svými předpověďmi. Le Verrier tvrdil, že Delaunayovy metody jsou chybné, ale Delaunay naopak tvrdil, že tento nesouhlas souvisí s nějakými dosud neznámými vlivy. V roce 1865 Delaunay dospěl k závěru, že nesouhlas mezi teorií a pozorováním spočívá ve zpomalování zemské rotace kvůli slapovému tření. Tato teorie je dnes obecně přijímána. V roce 1859 Le Verrier publikoval svoji teorii pohybu planety Merkur. Snažil se vysvětlit stáčení perihélia planety Merkur o 38" za století. Později Simon Newcomb ukázal, že stáčení perihélia planety Merkur je 43" za století. Le Verrier tvrdil, že mezi dráhou planety Merkur a Sluncem se nachází dosud neobjevená planeta nebo prstenec z planetárního materiálu. Le Verrierova domněnka byla vyvrácena v roce 1896. Tisserand ukázal, že neexistuje žádné těleso, které by způsobovalo změny polohy perihélia planety Merkur. Newcomb se snažil tento problém vysvětlit určitou úpravou Newtonova gravitačního zákona. Poprvé byly vysloveny pochybnosti o jeho platnosti. Stáčení perihélia planety Merkur se stalo v roce 1915 důležitým potvrzením obecné teorie relativity. V roce 1878 publikoval svoji lunární teorii G. W. Hill. Dřívější teorie předpokládaly, že Měsíc se kolem Země pohybuje po eliptické dráze a vliv Slunce je zanedbatelný. Hill ale naopak předpokládal, že dráha Měsíce kolem Země je kruhová a studoval perturbace, které by mohly vést k eliptickým drahám. Poslední velký krok ve studiu problému tří těles učinil Poincaré. V roce 1887 Bruns dokázal, že kromě šesti integrálů pro výpočet středu gravitačního působení, čtyř integrálů pro úhlové momenty a jednoho integrálu pro energii žádné další integrály nemohou existovat. V roce 1889 Poincaré dokázal, že pro omezený problém tří těles neexistuje žádný z těchto integrálů. V roce 1890 Poincaré dokázal svoji slavnou větu o rekurenci, podle níž v určité malé oblasti fázového prostoru existují trajektorie systému, které projdou touto malou oblastí nekonečněkrát často. V letech 1892 až 1899 Poincaré publikoval svoji knihu o třech svazcích "Les méthodes nouvelle de la méchanique celeste". Zabýval se konvergencí a stejnoměrnou konvergencí nekonečných řad reprezentujících řešení problému tří těles. Ukázal, že tyto řady nekonvergují stejnoměrně. Důkazy stability sluneční soustavy, které podali Lagrange a Laplace, byly zpochybněny

V roce 1912 Poincaré zavedl do teorie stability drah planet a problému tří těles další topologické metody. Pomocí topologie se pokusil odpovědět na otázku stability libovolného systému tří těles. Vyslovil domněnku, že pro omezený systém existuje nekonečně mnoho periodických řešení. Tuto domněnku později dokázal Birkhoff. Stabilitou systému tří těles se zabývali také Levi-Civita, Birkhoff a další. Jejich práce práce a společně s pracemi jejich následovníků vyústily v teorie chaosu.

Úpravy newtonova gravitačního zákona

Jinou možnost vysvětlení merkurova pohybu by mohl poskytnout jiný tvar newtonova zákona. V následujícím textu se podíváme na některé upravy.

Ilya Prigogine a Isabelle Stengerová, řád z chaosu, str. 75 :

V roce 1 747 Euler, Clairaut a D´Alembert, došli k stejnému závěru : Newton se mýlil.

K popisu pohybu Měsíce musí být matematický výraz popisující přitažlivou sílu složitější - přitažlivá síla je dána součtem dvou členů. Po následující dva roky všichni věřili, že příroda Newtonův omyl prokázala. Proti tomu názoru protestoval v roce 1 748 Buffon : je - li dovoleno přidat k fyzikálnímu zákonu, jakým je zákon přitažlivosti, jeden nebo dva náhodné členy, rozšiřujeme jen libovolnost, místo abychom znázornili realitu.

G. L. Buffon, Reflexions sur la loi d´atraction, dodatek k Introduction a l´historire de miné -raux ( 1 774), Oeuvres Complétes, sv. IX ( Paříž, Garnier Freres ), s. 75, 77.

Simon Newcomb v roce 1985 rozebral možné příčiny dodatečného posunu Merkurova perihelu. Všechny uváděné možnosti byly později odmítnuty protože se  neshodovaly s pozorováním v jiných případech. Jedna jeho možnost vysvětlovala s dostatečnou přesností pohyb Merkurova perihelu. Newcomb navrhl, že by se jeho pohyb dal vysvětlit, kdyby v newtonově gravitačním zákonu byla ve jmenovateli jiná mocnina než r na druhou. Newcomb uváděl r na 2,0000001574.

( Podle 100 astronomických omylů uvedených na pravou míru )

Ulman, Gravitace :

Drobné potíže v nebeské mechanice (ať již byly skutečné nebo jen zdánlivé) vyvolávaly různé pochybnosti o přesnosti zákona obrácených čtverců. Proto byly v průběhu 18. a 19. století činěny pokusy o zpřesnění a modifikaci Newtonova gravitačního zákona zavedením různých malých oprav v zákonu obrácených čtverců, např.

Clairautův zákon

F= -G m.M/r na druhou  (1+ alfa/r na n) r na nulu,n=1 nebo 2

Hallův zákon

F=-G m.M/r na (druhou + beta) krát r na nulu

Kde a lfa, beta jsou malé konstanty ( opravy ) patřičně modifikující původní zákon obrácených čtverců tak, aby odpovídal pozorovaným anomáliím. Jiná modifikace gravitačního zákona má svůj původ v Seeligerově gravitačním kosmologickém paradoxu vznikajícím při snaze použít newtonův gravitační zákon v nekonečném eukleidovském prostoru ( vesmíru ) zaplněném hmotou s konstatní nenulovou hustotou. Gravitační zákon v newtonově tvaru v takovém případě dává nekonečnou hodnotu gravitačního potenciálu a nekonečné gravitační síly. Uspokojivé řešení se získá pouze tehdy, kdyby hustota rozložení hmoty ve všech směrech od daného bodu klesala rychleji než r na mínus druhou. Aby se stal gravitační zákon slučitelný s představou nekonečného statického vesmíru homogenně zaplněného kosmickou hmotou, byla navržena modifikace newtonova zákona pomocí dodatečného exponenciálního faktoru :

F=-Gm.M/r na druhou krát e na mínus epsilon krát r krát r na nulu

Kde epsilon je malá kladná konstanta. Tato modifikace může být dána do souvislosti s hypotézou o pohlcování gravitace prostředím ležícím mezi gravitujícími tělesy.

Gravitační zákon uvažující pohlcování gravitace by měl tvar

F=-G m.M/r na druhou  krát e na –mí ró r,

Kde ro je hustota prostředí mezi tělesy m a m (pro jednoduchost se předpokládá homogenní)

a mí je absorbční koeficient.

Pokusy snažící se prokázat pohlcování ( odstiňování ) gravitace nevedly k přesvědčivým výsledkům. Pohlcování gravitace by kromě toho vedlo k porušení úměrnosti mezi setrvačnou a tíhovou hmotností, což by vedlo k nepřípustnému  narušení 3. Keplerova zákona. Efekt pohlcování gravitace by na zemském povrchu způsoboval příslušné variace gravitačního zrychlení ( s periodou 24 hodin ), způsobované odstíněním gravitačního působení Měsíce

a Slunce Zemí. Při pokusech s kyvadly žádný podobný efekt pozorován nebyl, stejně jako vlastnosti mořského přílivu způsobeného gravitačním působením měsíce a Slunce nevykazují žádné pozorovatelné anomálie, které by bylo možno připsat změnám slapového zrychlení pramenícím z pohlcování gravitace.

Všechny podobné pokusy o modifikaci newtonova zákona  měly charakter formálních hypothéz ad hoc a nebyly podloženy hlubšími teoretickými důvody a nakonec nedokázaly

uspokojivě vysvětlit jedny pozorované anomálie bez vzniku jiných nežádoucích efektů

a anomálií odporujícím výsledkům pozorování.

Pozn. :

Boškovičův zákon

Boškovič se pokoušel odvodit všechny pozorované fyzikální jevy z jediného zákona. Zdůrazňoval atomistické pojetí přírody složené z identických elementárních částic a snažil se dokázat, že existence větších objektů s konečnými rozměry je důsledkem způsobu, jímž na sebe elementární složky přírody navzájem působí. Výsledné struktury jsou podle něho rovnovážnými stavy mezi protichůdnými silami přitahování a odpuzování. Byl to první vážný pokus pochopit existenci tuhých těles v přírodě. Boškovič věděl, že Newtonův gravitační zákon, podle něhož je síla úměrná převrácené hodnotě druhé mocniny vzdálenosti, sám o sobě nestačí vysvětlit existenci struktur libovolných rozměrů, neboť nespojuje s gravitací žádný charakteristický interval délky, v němž by její projevy byly zvláště zřetelné. Zákon převrácených čtverců nestanoví žádný takový interval a připisuje gravitaci nekonečný dosah. Abychom vysvětlili objekty speciálních rozměrů, musíme žádat rovnováhu mezi gravitací a nějakou další silou.

Boškovič navrhl velký sjednocený silový zákon, který měl zahrnout všechny známé fyzikální jevy. To byla jeho "teorie", jak ji nazval. Přijal zákon převrácených kvadrátů Newtonovy gravitace ve velkých vzdálenostech, jak si to žádala pozorování pohybu Měsíce. V menších měřítkách vzdálenosti je síla střídavě přitažlivá a odpudivá, takže vznikají rovnovážné struktury, jejichž rozměry jsou určeny charakteristickými délkami zabudovanými do silového zákona. Boškovič zdůrazňuje, že tento zákon není pouhým nahodilým seskupením sil, ale dává jedinou spojitou křivku, která podle něj svědčí o sjednocené všeobsažné povaze teorie. Boškovič nejenže zadal sílu v grafické podobě, ale zabýval se i myšlenkou vyjádření svého zákona pomocí konvergentní řady matematických výrazů v mocninách převrácené vzdálenosti, kde každý člen je menší než předchůdce. Čím větší počet členů však sečteme, tím více se přiblížíme ke skutečnému zákonu sil.

V dnešní době se někteří obracejí znovu k Boškovičově silovému zákona. A to z následujího důvodu. Říká se, že Newtonova teorie platí pro běžné rychlosti. Pro velké rychlosti platí teorie relativity. Jaká teorie platí pro malé rychlosti ? Zatím nebyla vytvořena a někteří zájemci o tento problém hledají inspiraci v Boškovičově silovém zákonu.

Jednou z možností jak vysvětlit stáčení merkurova perihela byly i nové teorie gravitace, které vznikly i po zveřejnění obecné teorie relativity :

Skalární teorie gravitace

Skalární teorii gravitace používají někteří záhadologové k vysvětlení různých jevů spadajících do oblasti psychotroniky. Kreativním způsobem aplikují teorii patřící do oficiální vědy.

Teorii skalárního gravitačního pole navrhl a rozpracoval Nordstrom (o se dvěma tečkama)

a vytvořil tím první teoreticky nezávadnou relativistickou teorii gravitace. ( Nordstrom G. : Relativitatsprinzip und gravitation, Phys. Z. 13, 1 912, 1126 ). I když jsou zásadní závady vytýkané Lorentzově teorii gravitace v Nordstromově teorii odstraněny, ukázalo se, že i ona je ve skutečnosti nesprávná. Novější, přesná data o gravitačních jevech jí odporují. Podrobnější výklad původní Nordstromovy teorie podává učebnice Kuchařova. Z hlediska obecných principů teorie pole je skalární gravitační teorie zkoumána např. v pojednáních : Bergmann O. : Scalar field theory as a theory of gravitation. Am. Journ. Phys. 24 ( 1 956 ) 38

Thirring W. E . : AnAlternative approach to the theory of gravitation. Ann. Of  Phys. 16,

1 961, 96. Z hlediska astronomických a kosmologických aplikací je hodnocena v práci Nordstromově a ve sborníku : Gravitation and relativity, edited by Hong - Yee - Chiu and W. F. Hoffmann. New York - Amsterdam 1 964.

Nejjednodušší je zevšeobecnit newtonovu teorii gravi

Zpět na hlavní stranu blogu