Sciencemag.cz
Doporučujeme
Seth Jacobson z Michiganské státní univerzity a jeho kolegové z Číny a Francie představili novou teorii, která by mohla pomoci vyřešit přetrvávající nejasnost týkající se vývoje Sluneční soustavy. Jak se plynní obři – Jupiter, Saturn, Uran a Neptun – ocitli na svých současných drahách?
Výzkum má také význam z hlediska otázky, jak přesně vznikly terestrické planety včetně Země. A vztahuje se i k možnosti existence planety Devět (v tomto podání by se jednalo o plynného obra ve vzdálenosti 50 miliard kilometrů od Země).
Koncem 20. století se astrofyzikové přiklonili k názoru, že plynní obři zpočátku obíhali kolem Slunce po „úhledných, kompaktních a rovnoměrně rozmístěných“ (průvodní TZ k článku) drahách. Už brzy po vzniku Sluneční soustavy ale došlo ke změnám a migraci plynných obrů. V roce 2005 byl za tímto účelem navržen tzv. model z Nice, který popisuje, jak mezi planetami vznikla nestabilita a chaotický soubor gravitačních interakcí je přivedl na jejich současné oběžné dráhy. Zbývala však otázka, co onu nestabilitu vyvolalo.
Původně se například předpokládalo, že k nestabilitě oběžných drah plynných obrů došlo stovky milionů let po rozpadu protoplanetárního plynového disku, z něhož se zrodila Sluneční soustava. Novější důkazy, (opírající se mj. i o analýzy měsíčních hornin získaných při misích Apollo), však naznačují, že k tomu došlo rychleji. Nový výzkum nicméně vede k závěru, že model z Nice asi v zásadě odpovídá skutečnosti. Nestabilita se měla objevit opravdu už v raném stadiu rozpadu plynového disku, v období od několika milionů let po 10 milionů let po vzniku Sluneční soustavy. Popsaný mechanismus by měl popisovat i dění i v jiných planetárních soustavách, kde astronomové pozorovali plynné obry obíhající kolem svých hvězd v podobných konfiguracích jako u Slunce.
Autoři výzkumu dále testovali, zda jejich model funguje lépe, když začnou se čtyřmi nebo pěti plynnými obry. „Výsledek byl kupodivu velmi velmi podobný,“ uvedl S. Jacobson. „Pokud začnete s pěti obřími planetami, je pravděpodobnější, že skončíte se čtyřmi. Ale pokud začnete se čtyřmi, dráhy se nakonec lépe shodují s tím, co dnes pozorujeme.“ (Poznámka PH: I když to v průvodní tiskové zprávě přímo takto řečeno není, vykládám si to tedy tak, že „podle tohoto výzkumu planeta Devět spíš neexistuje“.)
Beibei Liu et al, Early Solar System instability triggered by dispersal of the gaseous disk, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04535-1
Zdroj: Michigan State University / Phys.org
Model z Nice – Wikipedia.cz
Sluneční soustava je stará 4,5 miliardy let. Mimo menší excentricity (Merkur trošku větší, ale pořád nic extrémního) se velmi blíží kruhovým. Odchylky od roviny ekliptiky velmi malé. Co vymýšlet víc? Stabilita úctyhodná, buďme za ni rádi. Výsledek – ve Sluneční soustavě se nic zvláštního za dobu její existence nestalo a dá se očekávat, že pokud nepřijde porucha z venku, stabilita v dlouhodobém (1 mld let) čase bude pokračovat. To nám stačí, ne?