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


20. vesmírný týden 2021

20. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 17. 5. do 23. 5. 2021. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je velmi nízko nad severozápadem Venuše a výše slábnoucí Merkur, který bude v pondělí v maximální elongaci. Nejvýše je večer Mars. Ráno jsou nad jihovýchodem Saturn a Jupiter. Aktivita Slunce je mírně zvýšená. Sledujeme průlet komety T2 Palomar kolem hvězdokupy M3. Čína zaznamenala na Marsu úspěšné dosednutí přistávacího modulu mise Tianwen-1. Kromě pravidelných startů družic Starlink můžeme zaznamenat také chystanou zásobovací misi k čínské orbitální stanici. Před šedesáti roky proletěla kolem Venuše jako mrtvé těleso sonda Veněra 1. Šlo o první průlet kolem jiné planety.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Rossete HST

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2021 obdržel snímek   „Rosetta HST“, jehož autorem je Peter Jurista ze Slovenska     Dubnové kolo soutěže „Česká astrofotografie měsíce“ je za námi. A my tu máme další její vítěznou fotografii. Čeká nás tedy snímek mlhoviny

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Srpek měsíce

Srpek měsíce starý zhruba 3 dny.

Další informace »