12.05.2015-11:49:00   |   Dušan Valent
#Kozmos
#Pravek

1. Stovka vznikajúcich planét


Pozrite aj: Stratené a nenájdené planéty slnečnej sústavy
Objav a hojnosť planét, ktoré neobiehajú okolo žiadnej hviezdy naznačuje, že vznikajúce planetárne systémy sú nestabilným miestom, odkiaľ kvôli vzájomným gravitačným interekciám mnohé telesá takpovediac vypadávajú. S tým súhlasia výsledky nedávnych simulácií raného vývoja slnečnej sústavy, podľa ktorých len v blízkosti slnka pôvodne obiehalo viac ako 20 rodiacich sa planét veľkých ako Mars.




-


Protoplanetárny disk - rodisko planét.


Niektoré stratené planéty, ktorých prítomnosť si vyžadujú počítačové simulácie, dostali aj provizórne názvy. Napríklad Planéta V bola zrejme kamenné teleso veľké asi ako Merkúr. Obiehala medzi dnešnou obežnou dráhou Marsu a pásmom asteroidov a zhruba po 200 alebo až 600-miliónoch rokov kolidovala so slnkom. Okrem toho bol zo slnečnej sústavy gravitačne vypudený ľadový obor veľký asi ako Neptún, niekedy nazývaný Hádes. Pôvodne obiehal kdesi medzi dnešnou obežnou dráhou Saturnu a Uránu.

Celkovo sa pre vznikajúcu slnečnú sústavu odhaduje prítomnosť až stovky telies s rozmermi väčšími ako Mesiac.

2. Planetárne zrážky postihli Zem, Mars, Venušu aj Merkúr

Keď rodiaca sa Zem (v tomto štádiu sa niekedy nazýva Tellus) pred asi 4,45 (nie 4,56 ako sa donedávna myslelo) miliardami rokov dosiahla rozmery dnešnej Venuše, jej obežnú dráhu skrížila proto-planéta veľkosti Marsu. Došlo k ohromnej kolízii. Z materiálu vyvrhnutého zrážkou napokon vznikol Mesiac - takýto scenár vysvetľuje viaceré jeho zvláštnosti, napríklad pomerné veľké rozmery, geologické zloženie a prítomnosť len drobného kovového jadra. Jadro impaktora sa totiž spojilo s jadrom Zeme a Mesiac vznikol z vyvrhnutých fragmentov plášťa, ktorý tvoria oproti hmotám jadra ľahšie horniny.


-



Zhruba v rovnakom čase postihla ohromná kolízia aj Mars. Kvôli nej dodnes leží severná pologuľa telesa o 5 kilometrov hlbšie ako južná. Pravda, k spojeniu proto-Marsu s impaktorom nedošlo, a tak si rodiaca planéta zachovala malé rozmery. Podobne bol na tom Merkúr. Ten sa nielenže s impaktormi nespojil (zrejme kvôli uhlom a rýchlostiam kolízií), ale dokonca kvôli týmto zrážkam stratil veľkú časť kamenného plášťa. A tak, kým v prípade Zeme tvorí kovové jadro menej ako tretinu hmotnosti, u Merkúru to je až dvojnásobok. Podľa simulácií sa pôvodne azda až 6-tisíc kilometrový a oproti dnešku trikrát hmotnejší proto-Merkúr zrazil s telesami, z ktorých niektoré dosahovali podobné rozmery ako Zem.

Zrážkou s telesom veľkým ako Zem sa niekedy vysvetľuje „ležatá“ os planéty Urán. Počítačové modelovania však túto možnosť spochybňujú.



O čosi - ale nie oveľa – lepší osud postretol Venušu. V počiatkoch svojej existencie sa podľa simulácií zrazila s dvoma inými rodiacimi sa planétami. Po prvej planetárnej kolízii vytvoril vyvrhnutý materiál na obežnej dráhe Venuše mesiac. Zakrátko, približne o desať miliónov rokov neskôr, ďalšia podobná kolízia otočila rotáciu planéty a spôsobila, že čerstvo vytvorený mesiac sa zrútil na materskú planétu. Tieto obrovské zrážky Venušu „neolúpali“ tak ako Merkúr, ale boli dostatočne energické nato, aby „roztrhali“ takmer všetku vodu planéty. Geologické dôsledky nedostatku vody neskôr spôsobili, že sa Venuša zmenila z tropického sveta na neobývateľné peklo.


-

3. Zostrelené mesiace Saturnu

V blízkosti slnka sa kvôli vysokým teplotám a silnému solárnemu vetru utvorili len kamenné planéty. Za tzv. snežnou čiarou, kde nižšie teploty umožnili kondenzovať prchavým látkam, sa mohli zliepať okrem kameňov taktiež častice rôznych typov ľadu. Rodiace sa planéty tu preto veľmi rýchlo dosiahli enormné rozmery.

V okolí vznikajúcich plynných obrov, teda Jupitera a Saturnu, sa vďaka ohromným rozmerom vytvorila obdoba hviezdneho protoplanetárneho disku. Zrodili sa tu impozantné mesiace. V prípade Jupitera také veľké, geologicky rozmanité a s tak pravidelnými orbitami, že pripomínajú miniatúrny planetárny systém. Saturn dopadol inak. Zostal mu jediný gigantický mesiac, Titan, ktorý prirodzeným družiciam planéty jasne dominuje. Na rozdiel od mesiacov Jupitera, je jeho obežná dráha výrazne excentrická, čiže nie kruhovitá, ale elipsovitá. Počítačové modelovanie naznačuje, že Saturn začal svoju existenciu s podobným systémom mesiacov ako Jupiter. Potom zrejme nastala séria gigantických kolízií s inými vesmírnymi telesami. A z nich vzišiel Titan. Z trosiek sa utvorili zvyšné, stredne veľké mesiace Saturnu, napríklad Iapetus a Rhea.

4. Odchytená trpasličia planéta


-


Podľa súčasných predstáv o vzniku a vývoji planetárnych sústav nie je možné, aby vznikali mesiace, ktoré okolo svojich planét obiehajú opačným smerom ako obiehajú tieto planéty okolo svojej materskej hviezdy. Ibaže obrovitý mesiac Neptúnu Triton je práve takýto prípad. Toto teleso s priemerom zhruba 2700-kilometrov preto podľa astronómov nevzniklo ako prirodzená družica, ale ako samostatná trpasličia planéta. K jej gravitačnému „odchyteniu“ došlo zrejme počas migrácie ľadových obrov smerom od slnka. Tento presun gravitačne vychýlil objekty, ktorých obežné dráhy ľadové obry križovali. Vychýlené objekty sa napokon ustálili ďalej od slnka. Vytvorili Kupeirov pás a za ním tzv. oddelený disk, v ktorých sme objavili aj trpasličie planéty takmer rovnako veľké ako ľadovo-kamenný Triton. Pluto, jedna z nich, dokonca vykazuje prakticky identické zloženie.



„Odchytenie“ Tritonu vysvetľuje viaceré zvláštnosti družicového systému Neptúna, napríklad extrémne excentrickú obežnú dráhu mesiaca Nereid a celkovo malý počet a nepatrnú veľkosť mesiacov tejto planéty - hmotnosť Tritona prevyšuje hmotnosť zvyšných prirodzených družíc planéty až dvestonásobne.


-

5. Pásmo asteroidov bolo aspoň tisíckrát hmotnejšie

Staré hypotézy považovali pásmo asteroidov medzi Marsom a Jupiterom za pozostatok zaniknutej planéty. Dnes vieme, že ide o miesto, kde kvôli vplyvu gravitácie Jupitera žiadna planéta nevznikla. Z hmoty asteroidov tejto oblasti by ste dnes neposkladali ani teleso veľké ako Mesiac. Kedysi to však bolo inak. Počítačové simulácie vývoja slnečnej sústavy naznačujú, že pásmo asteroidov pôvodne obsahovalo aspoň tisícnásobne viac hmoty a dostatok materiálu na vytvorenie jednej až troch planét s rozmermi Zeme. Neskôr však kvôli gravitačným interakciám s migrujúcim Jupiterom stratilo väčšinu svojich telies. Tie, ktoré ho opustili medzi prvými, zohrali dôležitú úlohu pri formovaní terestriálnych planét. Neskorší odídenci potom tieto telesá katastroficky a azda celé miliardy rokov bombardovali (viac o tom píšeme na konci tohto článku)

6. Jupiter zničil super-Zeme

A to je len a len dobre. Keby sa tento plynný obor svojho času nepresunul až na úroveň dnešnej obežnej dráhy Marsu, na mieste Zeme a Venuše by dnes obiehali kamenné planéty asi päť až desaťnásobne hmotnejšie ako Modrá planéta. Podľa pozorovaní planetárnych sústav iných hviezd sa totiž zdá, že práve takýto vývoj – gigantické kamenné planéty v „obývateľnej zóne“, býva pravidlom. Migrácia Jupitera však postupný vznik super-Zemí narušila. Niektoré plynný obor azda vyhodil zo slnečnej sústavy, ďalšie vychýlil tak, že vpadli do slnka alebo kolidovali navzájom v takých rýchlostiach, že sa rozpadli. Keď sa Jupiter od slnka znova vzdialil, zanechal za sebou spúšť. Z planetárnych trosiek sa viac nemohli utvoriť kamenní giganti, iba stredne veľké a malé kamenné planéty. Teda planéty ako Zem a Venuša.




-

7. Niektoré zárodky planét prežili

Počas formovania slnečnej sústavy vznikali v procese gravitačného „zliepania“ niekoľkokilometrových planétok telesá, ktorých vnútro sa pretavilo. Pretavenie viedlo k vzniku vnútornej diferenciácie. Telesá si vytvorili kovové jadrá uzavreté v kamennom obale. V okolí slnka sa zrejme vytvorilo niekoľko stoviek takýchto telies označovaných aj ako planetárne embryá. Mnohé z nich gravitačné interakcie vyhodili zo slnečnej sústavy, iné padli do slnka alebo sa navzájom spájali za vzniku planét. Niektorým sa nepošťastilo, aby sa stali súčasťou planéty, no zároveň mali to šťastie, že v slnečnej sústave zostali a nevpadli do slnka. Za takéto zostatkové planetárne embryá možno považovať viaceré telesá pásma asteroidov ako sú Ceres (na obrázku), Pallas, Vesta a do istej miery aj Lutetia.

-

Obrázky: NASA, užívateľ wikimédie kwami
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail