Vznik planet - nové úvahy (2)

Nové poznatky, které vědci získali při pozorování cizích hvězdných soustav. Kuiperův pás, Oortův oblak a migrace planet. (délka blogu 3 - 5 min.)

(pokračování minulého blogu) 

Migrace planet

Aby planeta mohla začít migrovat, musí se nejprve vytvořit. Není to jednoduchý proces, některé jeho detaily zatím nejsou úplně jasné. 

Původní disk je skutečně tvořen různými plyny a prachem. 

Prachové částice se brzy začnou shlukovat - je to poměrně rychlý a snadný proces, při kterém se vytvoří objekty o velikosti milimetru nebo centimetru. A tady nastává problém. Tyto objekty - dejme tomu s rozměry centimetrů - se v disku působením okolního materiálu velmi rychle zpomalují. To má nepříjemný následek - zpomalené těleso se pak díky vlivu gravitace centrální hvězdy musí pohybovat směrem ke hvězdě. Problém spočívá v rychlosti - ta je u takovýchto poměrně malých částic příliš vysoká na to, aby nabraly potřebnou (vyšší) hmotnost. 

Existuje teorie, že zde nedochází k plynulému růstu hmotnosti a velikosti, ale ke skokovým změnám. 

Částice o velikosti metru se pak už nepohybují směrem ke hvězdě tak rychle, vliv okolního prachu na ně není tak silný. 

Když dosáhnou velikosti zhruba kilometru, jde už pak proces narůstání velikosti a hmotnosti poměrně rychle. 

Takové objekty se nazývají planetesimály. Vzájemně se srážejí nepříliš velkými rychlostmi, protože se v disku pohybují blízko sebe, takže se při srážce neroztříští a nerozletí po okolí. 

Zároveň růst těchto objektů silně závisí na jejich velikosti. Čím je objekt větší, tím rychleji roste. Poměrně rychle, za desítky milionů let, se planetesimále podaří vyrůst do velikosti planety zemského typu nebo dokonce o něco větší. 

Pak opět začínají problémy, protože pokud vezmeme objekt o hmotnosti 20 násobku Země a vložíme ho do plynného disku, měl by se změnit v planetu typu Jupiteru. Musí k sobě tedy přitáhnout větší množství plynu, aby se vytvořila rozsáhlá plynová atmosféra. 

Disk se ale poměrně rychle rozptýlí - jeho životnost není moc dlouhá. Vytvořit planetu o hmotnosti Jupiteru v takovém standardním modelu akumulace hmoty je tedy docela obtížná věc. Narůstání hmotnosti přitom nejspíše pomáhá nestabilita disku a jeho následná fragmentace. 

Kuiperův pás a Oortovo mračno

Ve sluneční soustavě obří planety po svém vzniku migrovaly - a to velmi zajímavým způsobem: nejprve se všechny mírně pohybovaly směrem ke Slunci - a pak se všechny začaly pohybovat směrem k vnější části soustavy. 

Uran i Neptun se nyní nacházejí mnohem dále než v místech, kde vznikly. Vědci předpokládají, že je to způsobeno interakcí s menšími zbývajícími tělesy, tj. kometami a planetkami. 

Větší tělesa svou gravitací ovlivňují menší tělesa a vyvrhují je různými směry. Podle toho, kam je takový objekt vržen, se mění úhlový moment hybnosti, tedy oběžná doba planety, a ta se buď poté přibližuje ke hvězdě, nebo se od ní vzdaluje. Samozřejmě čím větší planeta je, tím silnější je takový vliv. 

Tímto způsobem se prý ve sluneční soustavě vytvořily dvě důležité struktury: Kuiperův pás a Oortovo mračno. Kuiperův pás je pás velkých ledových těles většinou velikosti Pluta nebo o něco menší. Kuiperův pás prý vznikl především působením Uranu a Neptunu. 

Působením Jupiteru vznikla další významná struktura, Oortův oblak, obří mrak komet obsahující asi 100 miliard kometárních jader. 

Jupiter prý dokázal do velké vzdálenosti od Slunce vymrštit tělesa až o velikosti deseti kilometrů. Dnes se působením dalších procesů stala z Oortova oblaku hranice Sluneční soustavy - přibližně symetrický útvar, velký kometární oblak, který se nachází ve zhruba poloviční vzdálenosti k nejbližším hvězdám - neuvěřitelných 100 tisíc astronomických jednotek od Slunce.