Před rokem 1995 měla astronomie de facto jen jednu základní teorii, podle které vznikly planety Sluneční soustavy. Astronomové si byli poměrně jistí v kramflecích a domnívali se, že vznik a vývoj planet mají relativně slušně zmapován. Jenomže v polovině 90. let minulého století jsme začali objevovat první planety mimo Sluneční soustavu a naše naivní představy se zhroutily jako domeček z karet.
První teorie předpokládá, že planety (Sluneční soustavy i řada exoplanet) vznikly akrecí. Mračno z prachu a plynu dostane kopanec (například výbuch blízké supernovy) a začne rotovat. Z mračna se postupem času stane disk, ve kterém se prachová zrnka postupně srážejí a slučují. Vznikají tak stále větší a větší tělesa.
V základu se dá říct, že akrecí vznikají obří plynné planety i kamenné světy jako je Země z počátku stejně. V případě obřích planet to však akrece trochu přepískne. Jakmile se hmotnost tělesa přehoupne přes hranici přibližně 10 Zemí, gravitace dosáhne takové velikosti, že z plánované kamenné planety se stává jádro budoucího plynného obra, které z disku vychytává lehčí prvky (komponenty budoucí atmosféry).
Druhá teorie vznik plynných obrů výrazně zjednodušuje. V mračnu dojde ke zhroucení plynu a okamžité tvorbě planety – bez kamenného jádra.
Jenomže výsledky výzkumů exoplanet naznačují, že naše představy o jejich vzniku a vývoji nejsou úplně dokonalé.
Sergei Nayakshin (University of Leicester, Velká Británie) přichází s třetí teorií o vzniku a vývoji planet. Jeho hypotéza si bere kousek z jedné a kousek z druhé teorie. Exoplaneta v tomto případě vzniká zhroucením plynového mračna (jako v případě druhé teorie). V nitru rodící se planety ovšem dochází k usazování prachu a vzniku kamenného jádra.
Obří planety nacházíme často velmi blízko svých hvězd (tzv. horcí Jupiteři), jejich místo narození se však nachází mnohem dál od hvězdy. Tyto planety po svém vzniku následně migrují směrem ke hvězdě. Měl by to být i případ planet, vzniklých dle „třetí“ teorie. Nestabilní planeta má během migrace dva možné scénáře vývoje. Pokud je migrace dostatečně rychlá, může být řídká atmosféra rozptýlena slapovými silami mateřské hvězdy a místo jádra plynného obra zde najednou máme kamennou planetu, jako je třeba Země.
Probíhá-li migrace pomalu, může atmosféra zhoustnout a narůst dost na to, aby došlo ke vzniku regulérního plynného obra. Pokud se ale dostane ke hvězdě až moc blízko, může o plynnou obálku zase postupem času přijít, což by vysvětlovalo nález některých velmi horkých exoplanet s proporcemi spíše kamenného světa.
Nová teorie má ovšem řadu odpůrců, takže jako reálný scénář vzniku exoplanet ji zatím považovat nelze. Jako námět na diskuse je to ovšem scénář více než atraktivní. K tématu se ještě v budoucnu určitě vrátíme.
PLANETARY SWIRL from Science News on Vimeo.
Animace vzniku exoplanet dle nové teorie.
Zdroje: