Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Sluneční soustava vznikla ve dvou etapách

Sluneční soustava vznikla ve dvou etapách

Terestrické planety získaly při akreci velké množství radioaktivního hliníku, díky čemuž se zahřály, probíhalo u nich odplynování, a proto obsahovaly málo vody
Autor: Mark A. Garlick/markgarlick.com

Vnitřní terestrické planety se vytvořily nejdříve, zdědily podstatné množství radioaktivního hliníku 26Al a tudíž se roztavily, vytvořily železné jádro a velmi rychle se zbavily plynu v podobě velkého množství jejich prvotních těkavých látek. Planety ve vnějších oblastech Sluneční soustavy zahájily akreci později a kromě toho s menším množstvím radiogenního ohřevu, a proto si udržely převahu zpočátku jimi soustředěných těkavých látek.

Mezinárodní tým vědeckých pracovníků z University of Oxford, LMU Munich, ETH Zurich, BGI Bayreuth a University of Zurich objevili, že dvoustupňový proces formování mladé Sluneční soustavy může vysvětlit chronologii a nesoulad v těkavých látkách a izotopovém složení mezi vnitřní a vnější Sluneční soustavou.

Jejich objev byl publikován 22. ledna 2021 v časopise Science.

Článek představuje novou teoretickou konstrukci formování a uspořádání Sluneční soustavy, která může vysvětlit několik klíčových vlastností terestrických planet (jako je Země, Venuše a Mars), vnější části planetárního systému (jako je Jupiter), a také složení asteroidů a rodin meteoritů. Týmová práce navrhuje a spojuje nedávné pokroky v astronomii (zejména při pozorování jiných planetárních soustav během jejich vývoje) a meteorické astronomie – laboratorní experimenty a analýzy izotopů, železa a vody obsažené v meteoritech.

Navržená kombinace astrofyzikálních a geofyzikálních jevů v průběhu nejranější vývojové fáze Slunce a celé Sluneční soustavy může vysvětlit, proč planety ve vnitřní části planetárního systému jsou malé a suché s malým obsahem vody, zatímco planety ve vnější části Sluneční soustavy jsou velké a mokré s vysokým obsahem vody. Vysvětluje to záznam v meteoritech na základě formování planet ve dvou odlišných krocích. Vnitřní terestrické protoplanety se spojovaly dříve a byly vnitřně zahřívány silným radioaktivním rozpadem; tím docházelo k jejich vysušování a k odlišení vnitřních suchým těles od vnější mokré populace planet. Má to několik důsledků pro distribuci a nezbytné podmínky pro formování planet podobných Zemi v extrasolárních planetárních soustavách.

Numerické experimenty vykonané mezioborovým vědeckým týmem prokázaly, že relativní chronologie raného počátku a pozdní ukončení akrece těles ve vnitřní oblasti Sluneční soustavy a pozdější prudký začátek mnohem rychlejší akrece planet ve vnější oblasti Sluneční soustavy může být vysvětlen na základě dvou odlišných epoch formování planetesimál – základních stavebních bloků planet. Nedávná pozorování protoplanetárních disků ukázala, že střední rovina disku, kde planety vznikají, má relativně nízkou hladinu turbulencí. Za takových podmínek jsou interakce mezi prachovými zrníčky ukotveny v disku plynu a vodní páry kolem orbitální pozice, kde hmota přechází z plynu do ledové fáze (tzv. sněžná čára). Mohlo to spustit prvotní vytváření planetesimál ve vnitřní části Sluneční soustavy a další pak později a ve větší vzdálenosti, kde vznikala ledová tělesa.

Dvě odlišné epizody vzniku populace planetesimál, které na sebe dále nabalovaly materiál z okolního disku prostřednictvím vzájemných kolizí, mají za následek odlišné geofyzikální módy interního vývoje utvářejícího protoplanety. Tim Lichtenberg z Department of Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics at the University of Oxford a hlavní autor studie, poznamenává: „Rozdílné časové intervaly vzniku těchto populací planetesimál znamenají, že jejich vnitřní tepelný motor radioaktivního rozpadu prvků je podstatně odlišný.“

Planetesimály ve vnitřní oblasti Sluneční soustavy se staly velmi horkými, s vytvořenými vnitřními oceány magmatu, rychle vytvářejícími železná jádra a odplynování jejich počátečního těkavého obsahu. Nakonec skončila svým složením v podobě suchých planet. Naopak planetesimály ve vnější  oblasti Sluneční soustavy se zformovaly později, a proto tedy u nich probíhal v podstatně menší míře vnitřní ohřev, a tudíž i omezené vytváření železného jádra a uvolňování těkavých látek.

Nejdříve zformovaná a suchá oblast vnitřní Sluneční soustavy a později zformovaná vnější oblast planetární soustavy byly proto postaveny na dvou rozdílných vývojových cestách velmi brzy v počáteční fázi jejich historie. To otevírá nové přístupy k porozumění původu nejranějších atmosfér na planetách podobných Zemi a pozice Sluneční soustavy v kontextu exoplanetárních soustav napříč naší Galaxií.

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: Planetesimály, Vznik planety, Vznik Sluneční soustavy


30. vesmírný týden 2021

30. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 26. 7. do 1. 8. 2021. Měsíc po úplňku ubývá k poslední čtvrti. Večer je vidět jasná planeta Venuše a později také Saturn a Jupiter. Aktivita Slunce je mírně zvýšená. K ISS míří nový modul Nauka, ale hned po startu měl problémy s hlavním pohonným systémem. Vrtulníček Ingenuity uskutečnil na Marsu již desátý let. Před 50 lety odstartovala k Měsíci mise Apollo 15.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Částečné zatmění slunce a přelet ISS

Titul Česká astrofotografie měsíce za červen 2021 obdržel snímek „Částečné zatmění Slunce a ISS“, jehož autorem je Pavel Prokop Slunce, Měsíc a kosmická stanice ISS. Co mají tyto rozdílné objekty společného? Zdánlivě téměř nic. Slunce je téměř dokonalá „koule horkého plazmatu“ o průměru 1 392

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Saturn

Saturn

Další informace »