Sluneční soustava měla o planetu víc, naznačuje meteorický diamant

- Vesmír autor: Ladislav Loukota

Mladá sluneční soustava byla extrémně chaotickým místem. Trvalo miliony let, než se náš současný domov dostal do stavu relativní stability, jaký si posledních několik miliard let užívá – a který umožnil i bezpečný vývoj mnohobuněčného života na Zemi. Nová práce vědců ze Švýcarska, Francie a Německa nám dává zcela nový náhled na to, jak moc byla tato perioda mládí sluneční soustavy brutální. Zdá se totiž, že minimálně jedna (spíše více) planet první generace byla zcela zničena.

Sluneční soustava

Sluneční soustava,zdroj: NASA

Obecně lze říct, že již delší dobu máme důkazy i simulace naznačující, že tzv. terestrické planety (Merkus, Venuše, Země, Mars) se zformovaly z desítek až stovek planetárních embryí o menší velikosti. Slovíčkem "zformovaly" se samozřejmě míní především vzájemné srážky velkolepých rozměrů. Při jedné podobné kolizi s tělesem přezdívaným Theia zřejmě z vyvrženého materiálu obou těles vznikl i náš Měsíc, a povrch původní Země byl zcela roztaven a pokryt novým materiálem.

Jedním z důkazů této násilné minulosti jsou i ureility, nejčastější typ kamenných meteoritů objevených v Sudánu na nalezišti Almahata Sitta. Jejich kompozice totiž odpovídá materiálu vytvořenému při vysokém tlaku a teplotách uvnitř těchto planetárních emryí – doposud však nebylo jasné, při jak velkém tlaku ureility vznikly.

Ztracená generace

Mezinárodní tým vědců však nyní došel k tomu, že ureility mohly vzniknout jenom během delší doby v tak nehostinném prostředí, jaké muselo panovat uvnitř tělesa o velikosti srovnatelné s Merkurem až Marsem. Skrze pozorování elektronovým mikroskopem a chemický rozbor prvků přítomných v malých krystalech uvnitř diamantů v nitru ureilitů vědci došli k tomu, že minimální tlak pro vytvoření podobného materiálu musel být na úrovni 20 gigapascalů a více.

Z toho se vlivem nezbytné hustoty dá následně odvodit i pravděpodobná velikost podobného tělesa. A vzhledem k tomu, že na dnešních terestrických planetách nemáme důkazy o tak silné kolizi, která by vyvrhla složení jejich jáder, závěr je jasný: Minimálně jedno planetární těleso bylo v prvních deseti milionech let existence sluneční soustavy zřejmě nárazy zcela zničeno a ureility jsou i jeho troskami.

Snímky diamantového nitra ureilitů

Snímky diamantového nitra ureilitů,zdroj:Farhang Nabiei et al.

"Demonstrovali jsme, že tyto velké diamanty nemohou být výsledkem rázové vlny při dopadu, ale spíše vznikly v důsledku procesů, které se odehrály uvnitř planety," sdělil pro AP v telefonickém rozhovoru Philippe Gillet ze švýcarského týmu, "Tvrdíme zde, že držíme v rukou pozůstatky první generace planet, které dnes v soustavě chybí, protože byly zničeny a staly se součástí pozdějších, větších planet."

Shoda šťastných náhod

Přesnou podobou a počet planetárních embryí dnes samozřejmě již určit nemůžeme. Faktem ale je, že i z jiných studií vyplývá radikálně odlišná podoba mladé sluneční soustavy ve srovnání s delším stavem. Tři roky nazpět například pokročilé simulace naznačily, že také Jupiter zřejmě v minulosti vždy nepobýval na své současné pozici ve vzdálenosti zhruba pěti astronomických jednotek od Slunce, ale že se dostal až skoro až na vzdálenost jednotek dvou. Oběžná dráha Země má přitom poloměr jenom jedné astronomické jednotky.

Přiblížení Jupiteru na nebezpečnou vzdálenost byla však v rané historii sluneční soustavy ve skutečnosti šťastná náhoda, které zřejmě vděčíme na stabilní rozvoj života na Zemi. Jupiter totiž svým gravitačním působením urychlil kaskádovou kolizi planetárních protojáder a valnou většinu "přebytečného" materiálu vnitřní částí soustavy poslal směrem do Slunce. Další část materiálu pak byla vymrštěna do mezihvězdného prostoru.

To mělo zřejmě dvojí efekt. Jednak to efektivně vyčistilo orbitu budoucí Země od přehršle fragmentů, které by na nás pršely z nebe a ztížily situace pro rozvoj života – a jednak to možná zamezilo vzniku "superZemí".

Právě "přerostlé" terestrické planety přitom tak často pozorujeme u jiných hvězdných systémů. Na gravitačně příliš silné pevné planety, které mohou rozvoj života rovněž komplikovat, však dle této hypotézy v naší sluneční soustavě po zásahu Jupiteru jednoduše nezbylo dost materiálu.

Přesto stále hrozilo, že Jupiter bude sestupovat dál blíže Slunci - a vezme s sebou i pradávnou Zemi. Tím by zřejmě naplnil jinou často pozorovanou exoplanetu, tzv. "horký Jupiter". Obří plynné světy obíhající blízko svých mateřských hvězd, před dvěma desetiletími astronomy překvapily podobně jako superZemě.

Další shodou náhod se však právě tou dobou za drahou Jupitera zřejmě zformoval Saturn - vzájemné gravitační působení obou planet pak způsobilo, že po stovkách tisíc dalších let obě zvrátily kurz a dostaly se na své současné orbity. Zbylé čtyři planety včetně té naší tak byly ušetřeny katastrofy. 

Bez stroje času si samozřejmě stoprocentně jisti podobou dávné sluneční soustavy být nemůžeme. Ačkoliv však neznáme všechny další okolní planetární systémy v celém jejich složení, již nyní je jasné, že systémů podobných našemu, je ve vesmíru zřejmě menšina. Skutečnost, že po zrození sluneční soustavy zřejmě umíraly celé planety, jenom podtrhuje, jak velkým štěstím bylo vytvoření podmínek vhodných pro život na Zemi. 

Původní studie o ureilitech vyšla v Nature.

Text vznikl se spolupráci s astronomem Petrem Scheirichem. 

Tagy: sluneční soustava Vesmír věda a poznání

Zdroje: vlastní