Vesmírne teleskopy neustále prepisujú naše vedomosti o procesoch formovania nových svetov. Najnovšie astronomické pozorovania ukazujú, že vznik planét je veľmi komplikovaný.
Dynamická hviezdokopa NGC 346 v Malom Magellanovom mraku na zábere z Vesmírneho teleskopu Jamesa Webba. Táto oblasť patrí k najaktívnejším stavebným zónam v našom vesmírnom susedstve, kde astronómovia skúmajú fascinujúce procesy zrodu hviezd a nových planetárnych svetov. Zdroj: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI)
Vesmír funguje ako obrovská továreň. Všetko sa začína zhlukmi prachu a plynu. Tento fascinujúci proces prebieha už počas samotného formovania centrálnej hviezdy. Okolo nej vtedy obiehajú rozsiahle víriace mračná. Gravitácia postupne priťahuje okolitý materiál k sebe. Drobné čiastočky sa začínajú navzájom spájať do väčších celkov.
Hviezdy a svety nevznikajú len tak z ničoho. Rodia sa v špecifických stavebných zónach. Mladé hviezdy obklopujú rozsiahle protoplanetárne disky. Ide o husté prstence plynu a prachu, v ktorých sa tvoria planéty. Obsahujú totiž ohromné zásoby potrebného stavebného materiálu.
Hltavý proces rastu
Každá planéta potrebuje na svoj rast obrovské množstvo hmoty. Hubblov vesmírny teleskop zachytil naberanie hmoty priamo v akcii. V hviezdnej sústave oranžového trpaslíka s názvom PDS 70 astronómovia pozorujú mladú planétu veľkosti Jupitera. Túto vznikajúcu planétu tvorí plyn a nachádza sa 370 svetelných rokov od Zeme v súhvezdí Kentaur.
Táto planéta má len päť miliónov rokov. Na porovnanie možno uviesť, že naša Zem má až 4,6 miliardy rokov. Najstaršie známe planéty môžu mať vek takmer ako samotný vesmír. Ide teda o skutočné vesmírne batoľa, na ktorom stále prebieha stavebný proces. Svoju hmotu buduje aktívnym naberaním okolitého horúceho plynu. Prachové častice do seba v tomto plynnom prstenci neustále narážajú. Následne sa navzájom zliepajú a vytvárajú čoraz väčšie zhluky. Funguje to podobne ako snehová guľa, ktorá naberaním snehu neustále rastie. Z drobných kozmických zrniečok tak pomaly vznikajú obrovské svety.
Umelecká ilustrácia zachytáva, ako plyn a prach dopadajú na povrch mladej planéty PDS 70b. Magnetické siločiary usmerňujú materiál z disku priamo do atmosféry tohto rastúceho plynného obra. Zdroj: NASA, ESA, STScI, Joseph Olmsted (STScI)
Chaotické prostredie
Kozmické staveniská predstavujú miesta plné extrémneho chaosu. Výskumníci z amerického vedeckého centra pre astrofyziku Harvard-Smithsonian nedávno analyzovali najväčší známy protoplanetárny disk. Tento obrovský systém dostal úsmevnú prezývku Drakulov chivito. Nedávno ho totiž objavila dvojica astronómov. Jeden výskumník pochádza z Transylvánie a druhý z Uruguaja. Chivito je tradičný uruguajský plnený sendvič. Tento prstenec svojím tvarom nápadne pripomína obľúbené jedlo, preto ho vedci zo žartu pomenovali spojením upíra a sendviča.
Tento prstenec meria neuveriteľných 640 miliárd kilometrov. Svojou veľkosťou presahuje štyridsaťnásobok priemeru našej slnečnej sústavy. Vedcov mimoriadne prekvapila obrovská vizuálna asymetria tohto prstenca. Materiál na jednej jeho strane siaha podstatne ďalej. Do prstenca neustále padá nový prach a plyn z okolitého vesmírneho prostredia. Materiál dopadá asymetricky, a práve preto má jedna strana výrazne pretiahnutý tvar. Pochopenie tejto úžasnej anomálie pomáha astronómom odhaliť nové tajomstvá. Ukazuje nám, aké presné vonkajšie vplyvy aktívne formujú nové planéty.
Najväčší doteraz objavený protoplanetárny disk okolo mladej hviezdy na zábere z Hubblovho teleskopu. Svojím netradičným tvarom pripomína plnený sendvič. Vďaka tomu dostal prezývku Drakulov chivito. Zdroj: NASA, ESA, STScI, Kristina Monsch (CfA); spracovanie obrazu: Joseph DePasquale (STScI)
Prekvapivé objavy z raného vesmíru
Chaos a dynamika sprevádzajú tvorbu planét už od počiatkov vesmíru. Výskumníci veľmi dlho verili starým teoretickým modelom. Tie tvrdili, že raný vesmír vzniku planét vôbec neprial. Hviezdy vtedy obsahovali iba absolútne minimum ťažkých prvkov. Prvky ako uhlík a železo vznikli neskôr z výbuchov supernov.
Tím Európskej vesmírnej agentúry však túto zaužívanú teóriu zmenil. Astronómovia skúmali blízku trpasličiu galaxiu Malý Magellanov mrak. Zamerali sa na masívnu hviezdokopu s názvom NGC 346. Hviezdy tu majú tiež veľmi málo ťažkých prvkov. Presne tak je to aj v prípade tých v ranom vesmíre. Takéto hviezdy by mali svojou radiáciou plynný disk veľmi rýchlo zničiť, pretože silné žiarenie bežne vytlačí všetok okolitý materiál preč do voľného vesmíru.
Tieto konkrétne hviezdy si však svoje prachové prstence prekvapivo udržali oveľa dlhšie, ako vedci čakali. Planéty tak mali dostatok času na svoj bezproblémový rast. Čím väčší zárodočný oblak hviezda má, tým viac hmoty celkový disk obsahuje. Hviezdnemu žiareniu následne trvá podstatne dlhšie, kým obrovský masívny materiál definitívne rozpráši.
Voda ako základný kameň
Dostatočne dlhý čas na rast umožňuje planétam akumuláciu dôležitých chemických zlúčenín. Jednou z absolútne kľúčových látok je obyčajná voda. Vesmírny teleskop Jamesa Webba nedávno podrobne skúmal už spomínanú hviezdnu sústavu PDS 70. Tento hviezdny systém obsahuje dva samostatné prstence obiehajúce okolo centrálnej hviezdy.
Odborníci z Inštitútu Maxa Plancka objavili stopy vodnej pary priamo vo vnútornom prstenci. Nachádza sa presne v miestach teoretického vzniku kamenných planét. Tento objav výskumníkov zaskočil. Daná hviezda má 5,4 milióna rokov, takže pôvodný plyn a prach mali už dávno zmiznúť, keďže silné ultrafialové žiarenie z hviezdy bežne molekuly vody okamžite rozbije. Okolitý prach a iné molekuly ju zrejme dobre chránia pred zničením. Ak tu raz vzniknú kamenné planéty, budú mať túto vzácnu tekutinu k dispozícii hneď od počiatku svojho zrodu. Voda pritom predstavuje absolútne nevyhnutnú podmienku na vznik akéhokoľvek známeho života.
Pozrite si
Nekonečné kozmické hádanky
Každý jeden nový objav postupne dopĺňa veľkú vesmírnu skladačku. Moderné vesmírne teleskopy neustále posúvajú vpred hranice nášho astronomického poznania. Aktívne stavebné zóny planét ukazujú obrovskú rozmanitosť celého šíreho kozmu. Zrod planét vo vesmíre je krásny a veľmi komplexný proces. Stále však mnohým procesom vôbec nerozumieme a vesmír nám ponúka obrovské množstvo nezodpovedaných otázok na ďalšie skúmanie.
Zdroje: ESA, NASA, NASA, ESA, NASA
(KAM)
