Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Nové vysvětlení vzniku obřích plynných planet

Nové vysvětlení vzniku obřích plynných planet

Umělecké ztvárnění exoplanety TOI-1728b typu super-neptunu
Autor: Sci-News.com

Obří plynné planety ve Sluneční soustavě, tedy Jupiter, Saturn, Uran a Neptun – stejně tak i hmotné exoplanety – se podle současných teorií zformovaly na základě akrece plynu na pevná jádra, každé s hmotností přibližně 10krát větší než Země. Avšak rychlá migrace v důsledku vzájemné interakce disku a planet zabraňuje vytvoření tak hmotných jader akrecí planetesimál. Dostatečně rychlý růst jader prostřednictvím akrece prachových zrnek vyžaduje velmi hmotné protoplanetární disky, protože většina těchto zrnek spadne na centrální hvězdu. Astrofyzikové z Nagoya University a Tohoku University informovali v novém článku o výsledcích počítačových simulací kolizního vývoje plynných obrů z prachu v celém protoplanetárním disku.

O vzniku planet toho víme docela málo,“ říká Hiroshi Kobayashi, vědecký pracovník z Department of Physics at Nagoya University. „Prach ležící uvnitř rozsáhlých protoplanetárních disků obklopujících nově zrozené hvězdy koliduje a spojuje se, přičemž vytváří drobná tělesa zvaná planetesimály. Tato tělesa se následně seskupují a vytvářejí planety.“

„Navzdory všemu, co víme, vznik plynných obrů jako Jupiter a Saturn dlouho zaměstnával astronomy. Toto je problém, protože plynní obři hrají obrovskou roli při vzniku potenciálně obyvatelných planet v planetárních soustavách.“

Aby se zformovaly obří plynné planety, musí se nejprve vyvinout pevné jádro, které má dostatečnou hmotnost – přibližně 10 hmotností Země – a které bude schopno gravitačně přitáhnout ohromné množství plynu (podle nějž nesou plynní obři své pojmenování). Vědci se dlouho snažili pochopit, jak tato jádra rostou.

Tento problém je dvojí: 1) růst jádra z jednoduchých hromadících se planetesimál by trval déle než několik miliónů roků, což je doba existence protoplanetárních disků 2) vytvářející se planetární jádra interagují s protoplanetárním diskem, což vede k jejich migraci dovnitř směrem k centrální hvězdě; to vylučuje akumulaci plynu na tato jádra.

K vyřešení tohoto problému Hiroshi Kobayashi a Hidekazu Tanaka z Tohoku University’s Astronomical Institute použili nejmodernější počítačové technologie ke zdokonalení simulací, které mohou modelovat, jak prach z protoplanetárního disku může kolidovat a růst do podoby pevného jádra nezbytného pro akumulaci plynu.

Nový počítačový program je schopen se zabývat nebeskými tělesy všech velikostí a simulovat jejich vývoj prostřednictvím srážek,“ říká Hiroshi Kobayashi.

Počítačové simulace ukázaly, že prachová zrna z vnějších oblastí protoplanetárního disku směřují dovnitř a rostou do podoby ledových planetesimál ve vzdálenosti zhruba 10 astronomických jednotek (AU) od centrální hvězdy. Prachová zrna současně zvyšují svůj počet v oblasti vzdálené 6 až 9 AU od hvězdy.

To podporuje vysokou rychlost nárůstu jader, což má za následek vznik pevných jader dostatečně hmotných pro akumulaci plynů a vyvinutí se do podoby obřích plynných planet za dobu zhruba 200 000 let. „Předpokládáme, že naše výzkumy povedou k úplnému objasnění původu obyvatelných planet nejen ve Sluneční soustavě, ale rovněž v planetárních soustavách kolem jiných hvězd,“ dodává Hiroshi Kobayashi.

Článek byl publikován v časopise Astrophysical Journal.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.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: Vznik obřích plynných planet


49. vesmírný týden 2023

49. vesmírný týden 2023

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 4. 12. do 10. 12. 2023. Měsíc bude v poslední čtvrti. Jupiter je večer na jihovýchodě, Saturn nad jihozápadem. Ráno září nad jihovýchodem jasná Venuše. Aktivita Slunce se výrazně zvýšila a opět nastala výraznější polární záře, viditelné bohužel převážně z Ameriky nebo Nového Zélandu. Kometa 12P opět prošla zjasněním, najdeme ji u Vegy. Pokračuje kanonáda startů Falconu 9. K ISS se vydala nákladní loď Progress MS-25. Před 50 lety snímal poprvé Jupiter zblízka Pioneer 10.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Tři planetární mlhoviny HFG1,  Abell6 a Sh2-200

Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2023 obdržel snímek „Tři planetární mlhoviny“, jehož autorem je Evžen Brunner     Planetární mlhovina. Již od roku 1875 poněkud matoucí označení. Byť by tento název mohl evokovat třeba protoplanetární disk okolo vznikající hvězdy,

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Východ

Východ slunce

Další informace »