Řádil Jupiter v mladé Sluneční soustavě jako smyslů zbavený?  
Jupiter možná během prvních pár milionů let existence Sluneční soustavy zlikvidoval první generaci vnitřních planet, které mohly být podstatně větší, než Merkur, Venuše, Země a Mars dohromady.



Simulace chaosu vyvolaného Jupiterem (dnešní dráha bíle), dráhy planetesimál tyrkysově, vnitřní planetární disk žlutě. Kredit: K. Batygin / Caltech.
Simulace chaosu vyvolaného Jupiterem (dnešní dráha bíle), dráhy planetesimál tyrkysově, vnitřní planetární disk žlutě. Kredit: K. Batygin / Caltech.
Dnešní Sluneční soustavu zná každé děcko. Naše planety, od rozpáleného Merkuru až po zmrzlý Neptun, jsou přehlídkou fantastických světů, pravda poněkud nehostinných, a my máme pocit, že takhle nějak funguje správný hvězdný systém. Jenže, co když na začátku vypadala Sluneční soustava podstatně jinak?


Časopis americké Národní akademie věd PNAS nedávno online publikoval článek Konstantina Batygina z Caltechu a Gregoryho Laughlina z Kalifornské univerzity v Santa Cruz, v němž dotyční pánové propočítali dost odlišnou podobu mladé Sluneční soustavy. Vnitřní část Sluneční soustavy podle nich tvořily superzemě, tedy planety větší než Země, ale menší než Neptun. Během historie se s nimi ale stalo něco strašlivého, protože dneska v našem hvězdném systému očividně nejsou. Podle Batygina s Laughlinem v tom měl prsty Jupiter.
Greg Laughlin. Kredit: UCSC
Greg Laughlin. Kredit: UCSC



Vědci navrhli a propočítali scénář, v němž se majestátní plynný obr Jupiter na počátku věků vydal na pouť ke Slunci a pak zase zpět do vnější části Sluneční soustavy. Vycházejí přitom z takzvané Hypotézy velké změny kurzu (Grand Tack Hypothesis), podle které si v prvních pár milionech let existence Sluneční soustavy Jupiter pořádně zařádil. A jako nemilosrdný antický bůh přitom zlikvidoval první generaci vnitřních planet Sluneční soustavy.


Jak se totiž Jupiter pohyboval směrem ke Slunci, tak s sebou táhl planetesimály, čili zbylé zárodky planet, tak kolem velikosti 100 km. Planetesimály podle Batygina a Laughlina vyvolaly řetězce hlučných srážek, které se rozeběhly napříč vnitřní částí Sluneční soustavy. V chaosu těchto srážek a změn oběžných drah zmizela i první generace vnitřních planet. Pokud to tak skutečně bylo, musela to být úžasná podívaná. Superzemě padající do ohnivé náruče Slunce. Asi tak z 10 procent původního materiálu vnitřních planet Sluneční soustavy pak prý vznikly nám důvěrně známé vnitřní planety Merkur, Venuše, Země a Mars.


Pozice známých exoplanet, menších než Jupiter, vzhledem ke Sluneční soustavě. Kredit: Batygin & Laughlin, PNAS.
Pozice známých exoplanet, menších než Jupiter, vzhledem ke Sluneční soustavě. Kredit: Batygin & Laughlin, PNAS.
Jestli mají Batygin a Laughlin pravdu, tak jejich scénář může osvětlit řadu záhad, které doprovázejí aktuální rozestavení těles ve Sluneční soustavě a jejich samotnou povahu. Zároveň by se mohlo vyjasnit, proč jsou jiné hvězdné systémy u hvězd podobných Slunci v některých věcech odlišné od Sluneční soustavy. Je to vážně docela nápadné.

Porovnání systému Kepler-11 a Sluneční soustavy. Kredit: MissMJ, Wikimedia Commons.
Porovnání systému Kepler-11 a Sluneční soustavy. Kredit: MissMJ, Wikimedia Commons.

Například, ve Sluneční soustavě neobíhá kolem Slunce uvnitř dráhy planety Merkur nic, co by stálo za řeč. Jen nějaké kosmické smetí. Jenže v řadě hvězdných systémů obíhá hvězdu v těsné blízkosti, výrazně blíž než náš Merkur, jedna nebo i víc planet, které bývají podstatně hmotnější než Země. Na druhou stranu, v tomhle může být zásadní problém Batyginovy a Laughlinovy práce. Leccos nasvědčuje tomu, že prozatím pozorujeme hlavně takové exoplanety, které jsou velké a obíhají blízko hvězdy. Zatím jen těžko soudit, jak vypadá běžný hvězdný systém Mléčné dráhy.


Dvojice badatelů sice své představy nemohla prohnat experimentem, i tak ale vymysleli rafinovaný způsob, jak si je ověřit. Vypůjčili si k tomu planetární systém Kepler-11, kde ve vzdálenosti 2 tisíce světelných let od nás obíhá kolem hvězdy podobné Slunci nejméně šest pořádně horkých exoplanet.

Jak divoké byly počátky Sluneční soustavy. Kredit: Kouji Kanba / JAXA.
Jak divoké byly počátky Sluneční soustavy. Kredit: Kouji Kanba / JAXA.
Pět z nich je hvězdě blíž než náš Merkur a šestá není o mnoho dál. Každá z nich je větší než Země a celá šestice planet soustavy Kepler-11 dohromady váží asi jako 40 Zemí. Batygin a Laughlin si sjeli simulace, v nichž mladým systémem Kepler-11 cestoval plynný obr podobný Jupiteru, a jejich výsledek byl více než výmluvný. Chaos planetesimál, vyvolaný pohybem plynného obra, v simulacích rozboural oběžné dráhy původních superzemí a nešťastné planety spolykalo Slunce během pouhých 20 tisíc let.


Autoři studie jsou přesvědčeni, že superzemě mladičké Sluneční soustavy a stejně tak i většina superzemí, o nichž víme v okolním vesmíru, mají atmosféru s vysokým obsahem vodíku. Dnešní terestrické planety Sluneční soustavy podle nich vznikly 100 až 200 milionů let po zrození Slunce v době, kdy už v protoplanetárním disku nezbyl skoro žádný vodík a helium. Znamenalo by to, že planety jako Země jsou dost výjimečné, což by mělo závažné důsledky pro obyvatelnost cizích planet a vůbec pro výskyt života ve vesmíru. V zájmu budoucí kolonizace planet doufejme, že se Batygin a Laughlin v tomhle ohledu mýlí.






Video:  Gregory Laughlin "Probing the Galactic Planetary Census". Kredit: UC-HiPACC.



Literatura

University of California Santa Cruz 23. 3. 2015, PNAS online 23. 3. 2015, Wikipedia (Grand Tack Hypothesis).
Datum: 30.03.2015 22:59
Tisk článku

Smädná voda - Križka Teodor
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 188 Kč
cena: 176 Kč
Smädná voda
Križka Teodor

Diskuze:

Jan Stanek,2015-03-31 19:49:53

Prosím nepoužívajte termín "detegovať". Trhá to oči pri čítaní a uši pri počúvaní.

Odpovědět


je to blbé ale

Fresco None,2015-03-31 21:56:53

je to tak, vraj detektor deteGuje lebo funkcia funGuje...blbé vysvetlenie, líšia sa minimálne v rode a niekto na tom SJÚ dostal zato prémie... /že trošku "vyvinul" slovenčinu, lebo aj tá sa vraj stále vyvíja, teda nemôže sto rokov používaný detektor detekovať ale deteGovať/ :-)

Odpovědět


V JÚĽS za to asi nechytil prémie nik…

Roman Horváth,2015-04-04 04:02:35

Bude to možno prekvapujúce, ale slovenčinári sa často riadia odborníkmi a nie naopak. Dôvody toho, prečo sa má písať „detegovať“ a nie „deteKovať“ skôr (podľa mňa) určila odborná obec (napr. znalá latinčiny), nie JÚĽS. Príčina je etymologická – http://jazykovaporadna.sme.sk/q/276/

Odpovědět

Alternatívne teórie

Anton Matejov,2015-03-31 09:05:29

1. Vědci navrhli a propočítali scénář, v němž se majestátní plynný obr Jupiter na počátku věků vydal na pouť ke Slunci a pak zase zpět do vnější části Sluneční soustavy...
Súhlasím s migráciou Jupitera smerom k Slnku. V Slnečnej sústave muselo byť dosť smetia a zrážok, ktoré smerovali migráciu Jupitera smerom k Slnku.
Nesúhlasím dobre s teóriami o príčinach zastavenia migrácie Jupitera a nasmerovania jeho spiatočnej migrácii.
Zastavenie a nasmerovanie spätnej migrácie Jupitera mohli spôsobiť aj prijatie osamelej planéty, prechod blízkej hviezdy, dokonca je možná jedna z dávnych teórii a to vzájomná výmena planét s blízko prechádzajúcou hviezdou. V minulosti sa takéto teórie spochybňovali tvrdeniami, že blízky prelet inej hviezdy je malo pravdepodobný. V posledných rokoch sa zisťuje, že je to veľmi pravdepodobný proces. A hrozí nám to aj v blízkej budúcnosti.
Osamelých planét sa v našej galaxii tiež našlo dosť a ich počet sa riadne podceňoval.

2. Jenže v řadě hvězdných systémů obíhá hvězdu v těsné blízkosti, výrazně blíž než náš Merkur, jedna nebo i víc planet, které bývají podstatně hmotnější než Země...
Naše objavovanie iných exoplanét bolo založené najmä na krátkodobých monitorovaniach. Takými krátkodobými pozorovaniami bolo možné dobre detegovať najmä systémy exoplanét, ktoré blízko obiehajú hviezdy. Nebol ešte čas a technika skúmania exoplanét dostatočne podobných našej sústavy a s plynovými obrami na vzdialených obežných dráhach. Predstavte si akoby napríklad Kepler zachytil systém exoJupitera s obežnou dráhou niekoľko rokov? Zatiaľ nemožné. Iba ak nepriamo vypočítať podľa obežných dráh exoplanét obiehajúcich blízko hviezdy!Ako máme dobre zachytiť periodické prechody trvajúce roky? A sme sú opäť pri skreslených štatistikách.
3. Teórie prijatia osamelej planéty, výmeny planét s blízko prechádzajúcou hviezdou, alebo len blízko prechádzajúcu hviezdu v minulosti, by tiež mohli vysvetliť niektoré záhady našej Slnečnej sústavy.
Je tú aj záhada zastúpenia prvkov v našej sústave. Napríklad problém H2O. Zo vzorky komet a asteroidov sa zistilo odlišné zastúpenie H2O podľa zastúpenia deutéria s pozemskou vodou. Teda kométy a asteroidy nám veľkú časť H2O na Zem asi nemohli dodať.
Zároveň ale predpokladáme, že kométy a asteroidy sú pozostatkami prvotného materiálu s ktorého vznikali naše planety.
Je tu problém kde sa vzalo také veľké množstvo vody na našej Zemi? Zistilo sa v posledných rokoch veľké zastúpenie vody aj vnútri našej Zemi, nielen v oceánoch.Niektoré kovy na našej Zemi mohli vzniknúť iba za prítomnosti vody. Naša Zem sa mala v minulosti aj zraziť s telesom veľkosti Marsu (predbežný názov Thea) pri ktorom vznikol náš Mesiac.(iba tak si možno dobre predstaviť viazanú rotáciu nášho Mesiaca)
Prečo sa teda veľká časť vody nevyparila už počas tejto gigantickej zrážky s planétou Thea?
4. Simulácie vzniku planet na superpočítačoch NICE naznačili vznik najviac troch plynových obrov. Nejaké plynové obry máme teda v Slnečnej sústave naviac?
5. Existuje ešte veľa ďalších rozporov v našej sústave, ako aj rozpory histórie, či rýchlosti vzniku plynových obrov, testerických planét a ich súčasnými drahami. Napríklad na Merkúre sonda Messegner zistila veľa prchavých látok, ktoré sa už mali dávno vypariť. A padli aj pôvodné teórie vysvetľujúce, že ťažké jadro Merkura a vysoké zastupenie kovov v jeho jadre bolo zapríčinené zrážkou Merkúra s nejakou inou planétou v minulosti.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace