Mladý Jupiter možná provedl jarní úklid. Žijeme na planetě druhé generace?

Tým astronomů přichází s poměrně odvážnou teorií, která mění náš pohled na vznik a vývoj Sluneční soustavy.

Už 20 let nacházíme planety u cizích hvězd. Na svět exoplanet se zatím díváme jen velmi omezeným oknem. Zejména oblasti dál od hvězd nejsou příliš zmapované, protože nám to současné metody a přístroje neumožňují. Přesto už máme jistý obrázek o planetárních systémech, který nám umožňuje lépe pochopit také vznik Sluneční soustavy.

Kromě hledání života je tohle možná jednou z klíčových věcí, kvůli kterým hledáme a zkoumáme exoplanety. Chceme znát podrobnosti o tom, jak jsme my sami vznikli.

Co můžeme říct o Sluneční soustavě na základě dvacetiletého studování exoplanet? Že je netypická, netypicky nudná. Oproti tomu, co je ve vesmíru běžné, nám zde chybí zejména planety blízko Slunce. Jistě, Merkur obíhá asi 0,4 AU od Slunce, na jeho povrchu je pekelné horko… jenomže do vzdálenosti oběžné dráhy Merkuru se u některých hvězd vměstná i několik planet!

Kromě planet „vulkánů“, jak se kdysi říkalo hypotetické planetě, která by okolo Slunce obíhala ještě blíže než Merkur, chybí ve Sluneční soustavě také super země. Možná jeden z nejrozšířenějších druhů planet ve vesmíru, planety hmotnější než Země, často s velmi hustou atmosférou, ale stále mnohem méně hmotné než Neptun.

Nová studie, pod kterou je podepsán jeden z předních odborníků na exoplanety Gregory Laughlin (UC Santa Cruz) a Konstantin Batygin přichází se zajímavou teorií. Už z dřívějších dob víme, že Jupiter po svém vzniku migroval směrem ke Slunci a pak vlivem Saturnu zase zpět. Jupiter byl tehdy tak gravitačně dominantní, že v protoplanetárním disku vymetl mezeru. Takovou, kterou dnes hledáme v podobných discích u mladých hvězd, a kterou přisuzujeme právě přítomnosti planety. Slunce ale postupně přitáhlo materiál k sobě a Jupiter se po něm svezl směrem dovnitř.

Kdo ví, co se tenkrát v mladé Sluneční soustavě vlastně přesně dělo. Podle Davida Nesvorného měla Sluneční soustava dokonce o jednu obří planetu více, která byla při gravitačních hrátkách vystřelena ven.

Laughlin a Batygin se ale v simulacích zaměřili na něco zcela jiného. Podle jejich teorie Jupiter migroval ke Slunci (do vzdálenosti 1,5 AU) a narazil zde na rodící se planety. Nešlo ale o Zemi nebo o Venuši, ale o zárodky budoucích super zemí.

Jupiter ale klidný vznik těchto planet narušil. Dráhy planetárních zárodků se proměnily v eliptické a docházelo ke srážkám. Podle simulací se každá planetesimála o průměru kolem stovky kilometrů srazila s jinou alespoň jednou za 200 let, což je poměrně krátká doba. Velká část trosek pak spadla do Slunce. Vše mohlo trvat jen pár desítek tisíc let.

Část materiálu, který sem natlačil Jupiter, měl nakonec opět kruhovou oběžnou dráhu a začal se shlukovat. Následně z něj vznikly terestrické planety. Ty už neměly tolik materiálu, takže nejsou tak hmotné a mají jen relativně slabou atmosféru.

Naše Země je tedy mladší než Jupiter, dokonce se vlastně jedná o planetu druhé generace. Vznik vnitřních planet mohl proběhnout až 200 milionů let po vzniku Sluneční soustavy.

Pokud by byla teorie správná, mohlo by to znamenat, že planety podobné Zemi budou ve vesmíru spíše vzácné, protože procesy při vzniku planetárních systémů vše nasměrují spíše k vzniku super zemí, často s velmi krátkou oběžnou dobou.

Zdroj: Jupiter’s decisive role in the inner Solar System’s early evolution, foto: NASA