Z našej Slnečnej sústavy mohla zmiznúť celá obria planéta. Pred odchodom mala rozhádzať dráhy planét aj mesiacov
Vedci prišli s hypotézou, že v mladej Slnečnej sústave mohla existovať ďalšia obria planéta. Pred svojím zmiznutím mohla spôsobiť chaos medzi planétami aj mesiacmi.
Slnečná sústava dnes pôsobí pomerne usporiadane. Planéty obiehajú okolo Slnka po stabilných dráhach, mesiace krúžia okolo svojich materských svetov a všetko vyzerá, akoby tento systém fungoval bez väčších zmien miliardy rokov. Nový výskum, na ktorý upozornil portál Phys, však naznačuje, že realita mohla vyzerať úplne inak.
Vedci prišli s hypotézou, podľa ktorej kedysi v Slnečnej sústave existovala ďalšia obria planéta. Tá sa neskôr stratila, no pred svojím odchodom mohla spôsobiť obrovský chaos, ktorý ovplyvnil podobu planét aj ich mesiacov.
Slnečná sústava pripomínala vo svojich počiatkoch kozmické bojisko
Krátko po vzniku planét, teda približne pred 4 až 4,5 miliardami rokov, nevládol v Slnečnej sústave poriadok. Astronómovia toto obdobie označujú ako nestabilitu Nice modelu. Počas tejto éry sa dráhy veľkých planét neustále menili a veľkí obri, Jupiter, Saturn, Urán a Neptún, sa presúvali na nové pozície a ich gravitácia vzájomne ovplyvňovala pohyb ostatných telies.
Planéty sa pritom dostávali oveľa bližšie k sebe než dnes. Každé takéto priblíženie vyvolalo silné gravitačné poruchy, ktoré mohli vyhadzovať objekty z dráh alebo ich posielať do vzájomných zrážok. Vedcov dlhé roky zaujímala jedna otázka, ako mohli mesiace obiehajúce okolo Jupitera či Uránu prežiť takúto búrlivú minulosť.
Výskumný tím sa rozhodol hľadať odpoveď pomocou simulácií. Vedci vytvorili tisíce modelov ranej Slnečnej sústavy a následne vybrali 122 scenárov, ktoré najlepšie zodpovedali dnešnému rozloženiu planét. Počítačový softvér sledoval gravitačné interakcie medzi planétami, mesiacmi, Slnkom a ďalšími objektmi počas miliónov rokov.
Neprehliadni
Vedci zároveň nepracovali len so štyrmi známymi obrami. Do simulácií zaradili aj modely s piatimi alebo šiestimi veľkými planétami. Dôvodom bolo, že niektoré verzie Nice modelu predpokladajú existenciu jednej alebo dokonca dvoch dodatočných planét, ktoré neskôr opustili Slnečnú sústavu.
Ukázalo sa, že prežitie mesiacov Jupitera a Uránu v simuláciách vôbec nebolo samozrejmosťou.
„Zistili sme, že pravdepodobnosť prežitia mesiacov Jupitera aj Uránu bola nižšia než 15 percent,“ uviedli autori štúdie.
Vo väčšine simulácií teda mesiace jednoducho neprežili. Gravitačné stretnutia medzi planétami ich vyhodili z obežných dráh alebo poslali do katastrofických kolízií. Z viac než stovky analyzovaných scenárov našli vedci iba jediný prípad, v ktorom planéty aj ich pôvodné mesiace prežili bez zásadných následkov.
Urán mohol zažiť doslova peklo
Najhoršie dopadol Urán. Simulácie ukázali, že keď sa k nemu priblížila iná obria planéta, jeho mesiace sa dostali pod extrémny gravitačný tlak. Namiesto pokojného obiehania začali narážať jeden do druhého obrovskými rýchlosťami. Takéto kolízie vytvorili rozsiahle oblaky ľadových trosiek. Tie sa postupne spojili a vytvorili nové telesá.
Vedci si myslia, že práve týmto spôsobom mohol vzniknúť mesiac Miranda, jeden z najzvláštnejších mesiacov Uránu. Jeho povrch totiž vykazuje známky veľmi búrlivej minulosti a už dlhšie vyvoláva otázky o svojom pôvode. Urán je zároveň výnimočný aj tým, že sa otáča doslova „naležato“. Jeho rotačná os je naklonená približne o 98 stupňov.
Astronómovia už dávnejšie predpokladali, že za tým stála gigantická zrážka s veľkým objektom počas mladosti planéty.
Nová štúdia naznačuje, že mesiace Uránu nemuseli utrpieť iba pri tomto náraze.
„Naše výsledky naznačujú, že mesiace Uránu pravdepodobne zasiahli kolízie najmenej dvakrát, raz po náraze, ktorý naklonil planétu, a druhýkrát počas nestability obrovských planét,“ vysvetlili výskumníci.
To znamená, že sústava okolo Uránu mohla prejsť opakovaným obdobím ničenia a následného znovuzrodenia.
Kam sa stratila záhadná planéta?
Najzaujímavejšou časťou celej hypotézy zostáva osud chýbajúceho obra. Niektoré simulácie naznačujú, že sa dodatočná planéta po sérii gravitačných stretnutí dostala mimo Slnečnú sústavu. Jupiter alebo Saturn ju mohli doslova vystreliť do medzihviezdneho priestoru.
Takéto „vyhnané“ planéty astronómovia poznajú aj dnes. Túlajú sa galaxiou bez materskej hviezdy a vedci ich označujú ako voľne putujúce planéty. Ak sa podobný scenár odohral aj v našej sústave, niekde v Mliečnej ceste sa možno stále nachádza dávny člen našej planetárnej rodiny.
Výskumníci zároveň upozorňujú, že ide o počítačové modely a nie o priamy dôkaz. Simulácie síce ponúkli zaujímavé vysvetlenie vzniku niektorých mesiacov a dnešného usporiadania planét, no na potvrdenie tejto teórie budú potrebné ďalšie výpočty aj nové pozorovania.
Simulácie však aspoň naznačili, že mladá Slnečná sústava nebola pokojné miesto, ale dynamickým prostredím plným kolízií, gravitačných súbojov a svetov, ktoré mohli vzniknúť aj zaniknúť v priebehu niekoľkých miliónov rokov.
