Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mezinárodní skupina vědců poprvé přesně určila okamžik, kdy se kolem hvězdy mimo Sluneční soustavu začaly formovat planety. Pomocí radioteleskopu ALMA, na němž se podílí Evropská jižní observatoř (ESO), a vesmírného dalekohledu James Webba (James Webb Space Telescope – JWST) pozorovali vznik prvních skvrnek materiálu, z něhož se formují planety – horkých minerálů, které právě začínají tuhnout. Tento objev představuje první případ, kdy byl identifikován planetární systém v tak raném stádiu svého vzniku, a otevírá okno do minulosti naší vlastní Sluneční soustavy.
„Poprvé se nám podařilo identifikovat nejranější okamžik, kdy se začíná formovat planeta kolem jiné hvězdy, než je naše Slunce,“ říká Melissa McClure, profesorka na Leidenské univerzitě v Nizozemsku a hlavní autorka nové studie, která byla nedávno zveřejněna v časopise Nature.
Spoluautor Merel van ‚t Hoff, profesor na Purdue University v USA, přirovnává jejich zjištění k „obrazu dětské Sluneční soustavy“ a říká, že „vidíme systém, který vypadá tak, jak vypadala naše Sluneční soustava, když se teprve začínala formovat“.
Tento nově zrozený planetární systém vzniká kolem HOPS-315, mladičké hvězdy (tzv. „protohvězdy“), která se nachází asi 1300 světelných let od nás a je obdobou rodícího se Slunce. Kolem těchto mladých hvězd astronomové často pozorují disky plynu a prachu známé jako „protoplanetární disky“, které jsou místem zrodu nových planet. Ačkoli astronomové již dříve pozorovali mladé disky, které obsahovaly nově zrozené, hmotné planety podobné Jupiteru, McClure říká: „Vždy jsme věděli, že první pevné části planet, neboli ‚planetesimály‘, musí vznikat dále v čase, v dřívějších stádiích.“
V naší Sluneční soustavě se první pevný materiál, který se zkondenzoval v blízkosti současné polohy Země kolem Slunce, nachází uvězněný v dávných meteoritech. Astronomové určují stáří těchto prvotních hornin, aby zjistili, kdy se začaly odpočítávat hodiny při formování naší Sluneční soustavy. Takové meteority jsou plné krystalických minerálů, které obsahují oxid křemičitý (SiO) a mohou kondenzovat při extrémně vysokých teplotách přítomných v mladých planetárních discích. Postupem času se tato nově kondenzovaná tělesa spojují, čímž zasévají zárodky pro vznik planet, které nabývají na velikosti i hmotnosti. První kilometrové planetesimály ve Sluneční soustavě, z nichž vyrostly planety, jako je Země nebo jádro Jupiteru, vznikly právě po kondenzaci těchto krystalických minerálů.
Díky novému objevu astronomové nalezli důkazy o tom, že tyto horké minerály začínají kondenzovat v disku kolem HOPS-315. Jejich výsledky ukazují, že SiO je kolem malé hvězdy přítomen jak v plynném stavu, tak i v těchto krystalických minerálech, což naznačuje, že teprve začíná tuhnout. „Tento proces nebyl dosud nikdy pozorován v protoplanetárním disku – ani nikde jinde mimo naši Sluneční soustavu,“ říká spoluautor Edwin Bergin, profesor na Michiganské univerzitě v USA.
Tyto minerály byly poprvé identifikovány pomocí JWST, společného projektu kosmických agentur USA, Evropy a Kanady. Aby skupina zjistila, odkud přesně signály přicházejí, pozorovala systém pomocí ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), kterou provozuje ESO spolu s mezinárodními partnery v chilské poušti Atacama.
Na základě těchto dat skupina určila, že chemické signály pocházejí z malé oblasti disku kolem hvězdy, která odpovídá dráze pásu planetek kolem Slunce. „Tyto minerály skutečně pozorujeme na stejném místě v tomto extrasolárním systému, kde je vidíme u asteroidů ve Sluneční soustavě,“ říká spoluautor Logan Francis, postdoktorand na Leidenské univerzitě.
Z tohoto důvodu poskytuje disk HOPS-315 skvělou analogii pro studium naší vlastní vesmírné historie. Jak říká van ‚t Hoff, „tento systém je jedním z nejlepších, které známe pro skutečné zkoumání některých procesů, které se odehrály v naší Sluneční soustavě.“ Astronomům také poskytuje novou příležitost ke studiu raného vzniku planet, protože může být náhradou za nově vzniklé sluneční soustavy v celé galaxii.
Astronomka ESO a vedoucí evropského programu ALMA Elizabeth Humphreysová, která se na studii nepodílela, říká: „Tato studie, která odhaluje velmi ranou fázi vzniku planet, na mě udělala velký dojem. Naznačuje, že HOPS-315 lze využít k pochopení toho, jak se formovala naše vlastní Sluneční soustava. Tento výsledek podtrhuje kombinovanou sílu JWST a ALMA při zkoumání protoplanetárních disků.“
Tento výzkum byl prezentován v článku „Refractory solid condensation detected in an embedded protoplanetary disk“ (doi:10.1038/s41586-025-09163-z), který vyjde v časopise Nature.
