Přehlídka vesmírných bizarností: Záhadné planety nejen ve Sluneční soustavě (4.)

Zejména planety zemského typu považují odborníci za jedno velké vesmírné mystérium. Co je však tak divného na objektech, kterých je plná Sluneční soustava? Navíc data z moderních přístrojů každý den přidávají další položky do neustále se rozrůstajícího katalogu extrasolárních planet, z nichž některé představují téměř jistě tělesa s pevným povrchem… 

Nesmíte minout:

• Superkompaktní pozůstatky hvězd - neutronové hvězdy, černé díry...
• Nestvůrné pulzary a magnetary
• Proměnlivé kvazary požírají vše ve své blízkosti

Odkud se berou?

Největší záhadou planet je to, že vůbec existují. Žádná ze současných teorií nedokáže v detailech přirozeně vysvětlit jejich vznik z protoplanetárního disku. Problémem jsou především planety kamenné, přičemž do stejné kategorie spadají také doposud neověřená kamenná jádra plynných i ledových obrů. 

Podle přijímané teorie se v protoplanetárním disku na sebe při vzájemných srážkách nabalovala prachová zrna a vznikaly větší objekty, planetesimály, které k sobě gravitačním působením přitahovaly další materiál a postupně rostly. Před tzv. sněžnou čárou (je dána teplotou a odděluje od sebe v hvězdné soustavě oblasti, kde může voda existovat v pevné fázi, a kde nikoliv) se vypařily všechny těkavé prvky, a zbyly tedy především těžké elementy, schopné vytvořit zárodky terestrických planet. Za sněžnou čárou na sebe naopak mohla jádra nabalovat i prvky těkavé, a dát tak vzniknout obrům s plynnými nebo kapalnými obaly. 

Teoretici však u svých modelů narazili zejména na dvě komplikace. Planety se ve Sluneční soustavě zformovaly velmi rychle, již během několika málo milionů let. Počítačové modely ovšem obvykle potřebují delší čas. Po úpravě počátečních podmínek sice docílíme rychlého vzniku kamenných planet a kamenných jader plynných obrů, ale nabalování plynu na kamenná jádra pak trvá ještě déle, opět v rozporu s určeným stářím plynných členů našeho solárního systému. 

V rozporu se skutečností

Ještě větší komplikaci představuje fakt, že současné teorie nejsou univerzální. Zkonstruujeme-li model vzniku Sluneční soustavy a stejné principy aplikujeme na jiné hvězdy se známými planetárními oběžnicemi, dojdeme obvykle k rozporu s pozorováními. Teorie kondenzace z disku předpovídá nízké sklony oběžných drah planet vůči původní rovině disku, přičemž v soustavách okolo jiných hvězd prokazatelně existují planety obíhající po vysoce skloněných drahách. Máme však všechny důvody předpokládat, že všude ve vesmíru platí stejné fyzikální zákony, a planety jiných hvězd by tedy měly vznikat působením stejných sil a jevů jako ty v našem solárním systému. 

Do současných modelů vzniku planetárních soustav se tak přidávají další mechanismy, jako například migrace velkých planet nebo konvektivní promíchávání protoplanetárního disku (jež fakticky ruší výše popsaný efekt sněžné čáry) a také detaily interakce protoplanetárního disku se zárodky planet. Definitivní model vzniku planetárních soustav však na svůj popis ještě stále čeká.