Brzy poté, co se vytvořila sluneční soustava, prošla takzvanou Velkou separací – rozdělením planet do dvou samostatných skupin.
Nebyli jsme poblíž, abychom pozorovali tuto kosmickou trhlinu, ale nový výzkum předložil zajímavou hypotézu o tom, jak se to stalo.
Jednoduše řečeno, Velká separace opustila naši sluneční soustavu s menšími planetami nejblíže ke Slunci (včetně Země a Marsu) a většími plynovými obry – neboli „Jupiterovými planetami“ – dále (včetně Jupitera a Saturn).
Tyto dvě skupiny planet se liší nejen velikostí, ale také složením: vedlejší planety jsou složeny převážně z hornin a neobsahují organické sloučeniny uhlíku, zatímco planety Jupitera jsou složeny převážně z plynu a jsou bohaté na organickou hmotu.
“Otázkou je, jak k této kompoziční dichotomii došlo?” říká planetární vědec Ramon Brasser z Tokijského technologického institutu v Japonsku.
“Jak zajistíte, aby materiál z vnitřní a vnější sluneční soustavy nebyl od začátku své historie smíchán?”
Zatím jsme obviňovali Jupiterovy gravitační účinky. Podle této myšlenky gravitace masivní planety stačila k vytvoření jakési neviditelné bariéry mezi vnitřní a vnější planetou.
Brasser a jeho kolegové však věří, že tomu tak není. Jejich výpočty ukazují na prstencovitou strukturu formující se kolem raného Slunce a vytvářejícího disk, který fungoval jako fyzická bariéra mezi dvěma typy planetárních materiálů.
„Nejpravděpodobnějším vysvětlením tohoto rozdílu ve složení planet je, že vznikl z vnitřní struktury tohoto disku plynu a prachu,“ říká geologický vědec Stephen Moijsis z University of Colorado v Boulderu.
Počítačové simulace provedené vědci ukázaly, že na počátku sluneční soustavy by Jupiter nebyl dostatečně velký, aby blokoval tok kamenného materiálu směrem ke Slunci. Pokud Jupiter nezpůsobil trhlinu, musel tým hledat alternativní vysvětlení.
Jezdí kolem vzdálených hvězd. (ALMA / ESO / NAOJ / NRAO)
Zjistili to na datech z dalekohledu Atacama Telescope Array (ALMA) v Chile, kde byly kolem mladých hvězd vidět disky plynu a prachu. Pokud se takový prstenec původně vytvořil kolem naší vlastní hvězdy, mohl by oddělit plyn a prach do samostatných vrstev vysokého a nízkého tlaku.
Vědci to popisují jako „tlakový náraz“ schopný rozbít materiál na dvě odlišné skupiny v počátcích sluneční soustavy. Ve skutečnosti mohlo existovat několik prstenů odpovědných za vytvoření trhlin u typů planet.
Způsob třídění materiálů v rané sluneční soustavě je také důležitým poznatkem pro pochopení původu života na Zemi.
Na rozdíl od jiných pozemských planet náš systém působí proti tomuto trendu uzavřením organických materiálů, což naznačuje, že tyto separační disky by se nutně neměly zcela protínat – a těkavé materiály bohaté na uhlík by mohly být rozptýleny po celé separaci, aby se vytvořil život na Země.
Toto je další příklad toho, jak nám studium rostoucích hvězdných systémů v jiných částech vesmíru může říci více o tom, jak vznikla naše vlastní sluneční soustava, a první náznaky života v našem slunečním sousedství.
Studie je publikována v časopise Nature Astronomy.
