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


49. vesmírný týden 2025

49. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 1. 12. do 7. 12. 2025. Měsíc bude v úplňku, projde Plejádami a setká se s Jupiterem. Od setmění je nad jihem Saturn. Nízko na ranní obloze je Merkur. Velmi vysoká bude nyní aktivita Slunce. Uvidíme polární záře? Komety večer ruší Měsíc a ráno to brzy nebude lepší. Na Bajkonuru došlo k poškození jediné rampy sloužící pro mise lodí Sojuz a Progress k ISS. ESA na následující roky posílila rozpočet. Před 500 lety se narodil český astronom Tadeáš Hájek z Hájku.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Kométa C/2025 A6 Lemmon a Lomnický štít

Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2025 obdržel snímek „Kométa C/2025 A6 Lemmon a Lomnický štít“, jehož autorem je astrofotograf Robert BarsaCitron je žlutý kyselý plod citroníku z druhu citrusovitých. Používá se nejen v potravinářství … A právě jméno tohoto plodu si vybrali naši

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Kométa 3I/ATLAS

3I/ATLAS – medzihviezdna kométa na návšteve Medzihviezdna kométa 3I/ATLAS patrí medzi veľmi vzácnu skupinu objektov, o ktorých vieme, že do našej Slnečnej sústavy prileteli z iného hviezdneho systému. Pohybuje sa po silno hyperbolickej dráhe, takže ju pri ďalšom obehu už znovu neuvidíme – len raz preletí okolo Slnka a opäť zmizne do medzihviezdneho priestoru. Na zábere z ranných hodín 28. 11. 2025 dominuje zelenkastá kóma kométy v spodnej časti obrazu. Jemný prachový chvost sa rozlieva šikmo nahor medzi hviezdami, ktoré ostávajú ostré a nehybné – pekná pripomienka toho, že sledujeme rýchleho hosťa na pozadí vzdialeného hviezdneho poľa našej Galaxie. Aj keď 3I/ATLAS na oblohe nepatrí k najjasnejším kométam, možnosť zachytiť medzihviezdnu návštevníčku je výnimočná. Každý takýto objekt prináša jedinečný pohľad na materiál a históriu iných planetárnych systémov – a táto fotografia je malou “pamiatkou” na jej krátku zastávku v našej kozmickej „štvrti“. Už z voľby kompozície je jasné že som čakal trocha výraznejší chvost ???? Technické údaje: Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton 200/800 (200/600 F3) + Starizona Nexus 0.75×, Touptek ATR585M mono, AFW-M + Touptek LRGB filtre, Gemini EAF, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, automatizovaná astrobúdka s mojím vlastným OCS (Observatory Control System). Software: NINA, Astro Pixel Processor, PixInsight, Adobe Photoshop. Expozície: L 20x60s, RGB 12×90 s, master bias, flats, darks, darkflats. Gain 150, Offset 300. 28.11.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »