Sluneční soustava mohla dostat svou dnešní konfiguraci planet krátce po svém vzniku

27. 03. 2020

Sluneční soustava Slunce Kuiperův pás

Sluneční soustava vznikla z oblaku prachu, který zbyl v okolí Slunce po jeho vzniku před 4,6 miliardami let. Z tohoto oblaku se zrodily planety, jejich měsíce i další drobné objekty jako planetky a komety. Donedávna se předpokládalo, že aktuální rozložení planet a dalších objektů ve sluneční soustavě se ustálilo zhruba 700 milionů let po vzniku soustavy, podle nové studie to však mohlo být výrazně dříve.

Sluneční soustava, planetky

Žlutou barvou uprostřed jsou vyznačeny tzv. NEOs, tedy Near Earth Objects, které se přibližují k Zemi. Oranžovou barvou jsou vyznačeny planetky hlavního pásu asteroidů mezi planetami Mars a Jupiter. Tmavě červenou barvu mají trojany planety Jupiter, tedy planetky, které obíhají Slunce ve stejné vzdálenosti jako planeta. Bílou barvou jsou vyznačeny nově objevené planetky.

Image credit: ESA/Gaia/DPAC

Vědci dlouhodobě pozorují tělesa obíhající Slunce, aby zjistili, jak se jejich oběžné dráhy postupně vyvíjely. Pomocí počítačových simulací se tak dostali zpět, až do období krátce po vzniku sluneční soustavy. 

Výsledky těchto simulací ukazují, že masivní planety Jupiter, Saturn, Uran a Neptun vznikly blíže Slunci i sobě vzájemně. Jejich oběžné dráhy byly kruhové oproti dnešním více eliptickým a existovala mezi nimi výraznější rezonance. 

Tato počáteční rovnováha byla později narušena planetkami z okraje sluneční soustavy, z regionu, kde se dnes nachází Kuiperův pás. Tato událost má označení Late Heavy Bombardment (Pozdní velké bombardování) a kromě simulací na ni ukazují také analýzy hornin dovezených z Měsíce misemi Apollo. 

Původně se uvažovalo, že k ní došlo zhruba 700 milionů let po vzniku sluneční soustavy, v nové studii však vědci odhadují, že by to mohlo o 600 milionů let dříve. Podle vědců je pro určení období, kdy k tomu došlo, podstatné zjistit, jak daleko se tehdy nacházel disk planetek za planetou Neptun.

Nový model začíná s velkými planetami stále ve stádiu formování a vysvětluje jejich posun dál od Slunce. Nejprve disk za těmito planetami umožňoval udržet synchronicitu planetárních oběžných drah, ty z něj ale svou gravitací materiál postupně vysávaly až zbyla jen jeho vnější část. Tehdy začala chaotická fáze vývoje sluneční soustavy, při které se objekty z jejího okraje začaly dostávat do vnitřní části. Docházelo k častým kolizím a změnám oběžných drah.

Pokud by se disk nacházel dál od Slunce, Pozdní bombardování by mohlo skutečně přijít 700 milionů let po vzniku Slunce. Nové simulace však ukazují, že pro to neexistovaly vhodné podmínky. Vnější disk se nacházel blíž planetám, což ukazuje na dřívější chaos ve sluneční soustavě, možná ještě před tím, než vznikla Země.