Proč jsou ve vnitřní části naší sluneční soustavy terestrické planety, zatímco vzdálenější část opanují plynní a ledoví obři? I na to se snaží odpovědět nová mezinárodní studie.

Merkur, Venuše, Země a Mars jsou terestrické planety s pevným, horninovým povrchem; Jupiter, Saturn, Uran a Neptun obsahují mnohem větší podíl volatilních materiálů a už na první pohled jsou značně odlišné od planet blíže ke Slunci. Proč to tak ale je? A je situace stejná i v jiných slunečních soustavách?

I meteority mají jiné složení, které závisí na tom, ze které části sluneční soustavy pochází – mění se množství izotopů různých materiálů.

Viník: Radioaktivní hliník

Současné vysvětlení pro rozdíly v chemickém složení planety je to, že před 4,5 miliardami let, kdy se naše sluneční soustava začala utvářet z kruhového oblaku plynů a prachu, vznikl jako první Jupiter. Disk rozdělil na vnitřní a venkovní část a svou gravitací „zablokoval“ výměnu materiálu mezi oběma částmi.

Studie mezinárodní skupiny vědců vedená odborníky z univerzity ETH v Curychu věří, že je vysvětlení odlišné. Ve studii popisují, že Jupiter nehrál ve formování sluneční soustavy tak významnou roli. Podle počítačových simulací, vysvětluje Tim Lichtenberg z Oxfordské univerzity, se dvě části sluneční soustavy zformovaly ve dvou separátních vlnách – a v různou dobu. Při prvním formování soustavy se objevily zárodky Merkuru, Venuše, Země a Marsu.

Klíčová v tomto případě byla hranice, ve které ještě voda existovala jako plyn – což šlo jen do určité vzdálenosti od velmi mladého Slunce, cokoliv dále již byly krystaly ledu. Kousek za ní byla oblast velmi bohatá na vodu: A tam podle nich Lichtenberga vznikly proto-planety. Jde o překvapivý odhad – Země by podle těchto předpokladů měla mít výrazně víc vody a připomínat spíše kometu.

I na to však nová teorie podává odpověď. Oblak prachu podle studie obsahoval radioaktivní izotop hliníku-26 s poločasem rozpadu 700 tisíc let. Ve chvíli, kdy odumírá, vypouští obrovské množství energie – dost na to, aby dokázal proto-planety roztavit. Tento proces zřejmě vedl k vytvoření současných kovových jader planet a vypaření vody a dalších prvků.

V představeném modelu se poté dalších půl milionu let nic nedělalo. Poté přišla druhá vlna v druhé, vzdálenější části sluneční soustavy, a Slunce svým působením posunulo hranici, kde se voda mění v led, dál. Dalo tím vzniknout novým proto-planetám, jenže v jejich případě už neměl oblak prachu dostatek radioaktivní hliníku-26: A proto vznikl Jupiter, Saturn, Uran a Neptun.

Jde o zajímavou studii a v odborných kruzích se dočkala značné pozornosti. Zveřejněna byla v prestižním peer-reviewed magazínu Science.

Zdroj: ETH Curych