Úvodní strana  >  Články  >  Exoplanety  >  Jak se mohou zrníčka prachu přeměnit v zárodky nových planet

Jak se mohou zrníčka prachu přeměnit v zárodky nových planet

Počítačová kresba znázorňuje dva protoplanetární disky. Tyto disky tvořené plynem a prachem obsahují planetesimály – zárodky nových planet. RIKEN astrofyzikové vyvinuli model, který vysvětluje, jak se prach vyhýbá pádu směrem na hvězdu dostatečně dlouho a shlukuje se za vytvoření planetesimál kilometrových rozměrů.
Autor: Mark Garlick/Science Photo Library

Planety se rodí z vířících disků prachu a plynů, které obklopují mladou hvězdu, avšak není jasné, jak prachová zrníčka mohou růst do větších objektů dříve, než po spirále spadnou na hvězdu. Klíčovým krokem v informacích o nových planetách by mohly být nové teoretické modely protoplanetárních disků, vyvinuté astrofyziky z centra RIKEN a jejich dvěma spolupracovníky, které vysvětlují, jak prach v disku překonává tendenci driftovat směrem na hvězdu. 

V klasické teorii vzniku planet nepatrné prachové částice navzájem kolidují a slepují se dohromady, přičemž se shlukují do zrníček centimetrových rozměrů. Tato zrníčka pozvolna vytvářejí řádově kilometrové planetesimály, což je první hlavní krok k vytvoření nové planety.

Na prachová zrníčka v plynném protoplanetárním disku však působí gravitace hvězdy. Ta je zpomaluje, zrníčka tak klesají dolů a padají na hvězdu. Jak se při tom zrníčka prachu zvětšují, jejich rychlost pádu se zvyšuje.

Dřívější studie naznačovaly, že tento efekt by měl zabránit zrníčkům, aby z nich vznikaly objekty větší než metr, což představuje hlavní hádanku pro astronomy. „K vysvětlení vzniku planetesimál byly navrženy rozmanité mechanismy, avšak stále ještě jsou tématem diskusí,“ říká Ryosuke Tominaga z RIKEN Star and Planet Formation Laboratory.

Ryosuke Tominaga se svými dvěma spolupracovníky navrhnul model, který předpokládá možné řešení tohoto problému. Podle nich se malé odchylky v rozložení prachu v protoplanetárním disku rychle zesilují a vznikají tak oblasti s vysokou a naopak nízkou hustotou prachu.

V oblastech s poněkud vyšší hustotou se prach sráží mnohem účinněji a vytváří větší shluky, které driftují směrem ke hvězdě mnohem rychleji. Když se tyto shluky potkají s malými prachovými částicemi, vytvářejí regiony vyšší hustoty prachu, čímž se urychluje růst zrníček. Mezitím oblasti, z nichž tyto velké shluky zmizely, skončí s relativně nízkou hustotou.

Astronomové zjistili, že tato pozitivní vazba vytváří četné oblasti vysoké a nízké hustoty prachu v protoplanetárním disku. Tyto pásy mohou značně navýšit svou hmotu v období zhruba 10 000 roků, což je pozoruhodně krátké období pro takovéto astronomické procesy. Takové oblasti vysoké hustoty jsou ideálními místy pro další hromadění hmoty, dovolující planetesimálám jejich růst ještě předtím, než jsou zrníčka prachu přitažena na hvězdu.

Na rozdíl od předcházejících teorií tento spojovací mechanismus funguje dokonce i tehdy, když je v protoplanetárním disku mnohem více plynu než prachu,“ dodává Ryosuke Tominaga.

Astronomové nyní pracují na mnohem detailnějších modelech, které zahrnují vznik a vývoj samotných protoplanetárních disků společně s možným vznikem planetesimál.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] scitechdaily.com

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Protoplanetární disk, Planetesimály, Vznik exoplanet


21. vesmírný týden 2026

21. vesmírný týden 2026

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 18. 5. do 24. 5. 2026. Měsíc bude v první čtvrti a na večerní obloze vytvoří pěkné seskupení s planetami Venuší a Jupiterem. V pondělí se poměrně blízko k Zemi přiblíží asi 20 metrů velká planetka. Slunce je téměř beze skvrn, ale jedna aktivní oblast o sobě dává vědět. K ISS byla vypuštěna nákladní loď Dragon 2. Očekáváme 12. testovací let Super Heavy Starship. Ke startu se chystá raketa Vega-C s misí SMILE. 70 let slaví Pavel Suchan, dlouholetý člen ČAS a tajemník Astronomického ústavu AV ČR.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

LDN 1448

Titul Česká astrofotografie měsíce za březen 2026 obdržel snímek Zdeňka Vojče s názvem „LDN 1448“ Březnové kolo soutěže Česká astrofotografie měsíce, kterou zaštiťuje Česká astronomická společnost, vyhrál snímek s názvem „LDN 1448“ astrofotografa Zdeňka Vojče. Objekt označovaný jako LDN 1448, známý

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

M92

Messier 92 – starobylá guľová hviezdokopa v Herkulovi Messier 92, známa aj ako M92 alebo NGC 6341, je guľová hviezdokopa nachádzajúca sa v severnom súhvezdí Herkules. Patrí medzi najjasnejšie guľové hviezdokopy severnej oblohy, no napriek tomu býva často v tieni slávnejšej hviezdokopy M13, ktorá sa nachádza v rovnakej oblasti oblohy. M92 je síce o niečo menej nápadná a menšia, ale z fyzikálneho hľadiska ide o mimoriadne zaujímavý objekt. Hviezdokopu objavil nemecký astronóm Johann Elert Bode 27. decembra 1777. Charles Messier ju nezávisle znovuobjavil 18. marca 1781 a zaradil ju ako 92. objekt do svojho katalógu. V roku 1783 sa Williamovi Herschelovi podarilo v tejto hmlistej škvrnke rozlíšiť jednotlivé hviezdy, čím sa potvrdilo, že nejde o hmlovinu, ale o husté zoskupenie hviezd. M92 sa nachádza vo vzdialenosti približne 26 700 svetelných rokov od Zeme. Od stredu našej Galaxie je vzdialená asi 33 000 svetelných rokov a leží približne 16 000 svetelných rokov nad galaktickou rovinou. Skutočný priemer hviezdokopy sa odhaduje na približne 108 svetelných rokov a jej hmotnosť zodpovedá asi 330 000 hmotnostiam Slnka. Táto hviezdokopa patrí medzi najstaršie známe objekty v Mliečnej ceste. Jej vek sa odhaduje približne na 11 miliárd rokov. Typickým znakom takýchto starých guľových hviezdokôp je veľmi nízky obsah ťažších prvkov. M92 má mimoriadne nízku metalicitu – obsah železa je len asi 0,5 % hodnoty, ktorú pozorujeme pri Slnku. To znamená, že jej hviezdy vznikli veľmi skoro v histórii Galaxie, ešte v období, keď medzihviezdny plyn nebol výrazne obohatený prvkami vytvorenými v predchádzajúcich generáciách hviezd. Zaujímavosťou je, že M92 obsahuje aj premenné hviezdy typu RR Lyrae, ktoré sú typické pre staré hviezdne populácie. Tieto hviezdy astronómom pomáhajú určovať vzdialenosti vo vesmíre. V hviezdokope boli zároveň pozorované aj röntgenové zdroje, pričom časť z nich môže súvisieť s kataklizmatickými premennými hviezdami – teda tesnými dvojhviezdnymi systémami, v ktorých jedna hviezda odoberá hmotu svojmu sprievodcovi. M92 sa k nám približuje rýchlosťou približne 112 km/s. Má aj jednu nezvyčajnú historicko-astronomickú zaujímavosť: v dôsledku precesie zemskej osi sa severný nebeský pól pred približne 12 000 rokmi nachádzal menej ako jeden stupeň od tejto hviezdokopy. M92 tak bola v dávnej minulosti akousi „severnou polárnou hviezdokopou“ a podobná situácia nastane znovu približne o 14 000 rokov. Hoci na oblohe nepôsobí tak dominantne ako M13, Messier 92 je v skutočnosti jednou z najvýznamnejších a najstarších guľových hviezdokôp našej Galaxie. Na astrofotografii vyniká jej husté, jasné jadro obklopené množstvom slabších hviezd, ktoré spolu vytvárajú obraz dávnej populácie hviezd z mladých čias Mliečnej cesty. Fotené v čase okolo splnu Mesiaca, keďže nebolo čo fotiť vhodnejšie Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800 (200/600 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, DIY Rapsberry Pico klapka s flat panelom, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (observatory control system). Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop Lights 166x60sec. R, 165x60sec. G, 162x60sec. B, 196x30sec. L, flats, master darks, master darkflats Gain 150, Offset 300. 29.4. až 3.5.2026 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »