Z chaosu

Planéty vznikajú za výrazne dramatickejších okolností, než sa myslelo.

Popis zrodu planét nie je zďaleka len akademickou otázkou, zaujímajúcou iba pár vedcov. Veď od odpovede na ňu závisí aj náš odhad frekvencie ich výskytu a teda aj pravdepodobnosti objavenia mimozemského života.

Snehuliakový efekt: Pôvodne sa astronómovia domnievali, že okolo mladých hviezd existuje pomerne hustý oblak prachu a plynu. V ňom sa postupne tvoria miniatúrne zhluky atómov. Tieto mikroskopické "guľôčky" sa potom vďaka vzájomnej príťažlivosti začínajú spájať s ďalšími a ďalšími, presne tak, ako keď sa pri robení snehuliaka na pôvodne malú snehovú guľu postupne nabaľuje viac a viac snehu. Takto sa v priebehu miliónov rokov pozvoľna z miniatúrnych zrniek utvorili telesá, svojou veľkosťou porovnateľné s horami, ktorých priemer možno merať aj stovkách kilometrov. Proces však zákonite pokračoval ďalej a tieto "vesmírne hory" sa začali zrážať navzájom a ich zrážky už priamo viedli k utváraniu jadier budúcich planét. Zákonitým dôsledkom tohto pozvoľného procesu však bolo postupné vyhasínanie protoplanetárneho zárodočného disku, ktorý sa v neskoršom štádiu dokázal zahriať iba energiou, vyvolanou jednotlivými zrážkami. Ako logický dôsledok tejto teórie sa ukazovalo tvrdenie, že protoplanetárne disky možno objaviť iba u mladých hviezd.

Prekvapivé pozorovania: Špičkový teleskop NASA Spitzer mal priniesť v prospech tejto teórie nezvratné dôkazy. Stal sa však pravý opak. Okrem údajov z tohto teleskopu využívali vedci aj výsledky o niečo skoršieho projektu Európskej vesmírnej agentúry Infrared Astronomical Satellite, niektoré údaje poskytli aj anglické a holandské observatória. Vedúcim projektu bol doktor George Rieke z Arizonskej univerzity v Tuscone, ktorý si za cieľ vytýčil vyhľadávať protoplanétárne disky pri 266 porovnateľných hviezdach, hmotnosťou zhruba dva až trikrát prevyšujúcou hmotnosť nášho Slnka. Disky sa mu nakoniec podarilo nájsť u 71 hviezd. Rieke očakával, že pri relatívne mladých hviezdach, ktorých vek sa pohybuje okolo 1 miliónu rokov budú jednak väčšie, jednak výrazne jasnejšie, pričom hviezdy, ktorých vek možno odhadnúť na desiatky miliónov rokov ho budú mať buď slabý, alebo ho vôbec nebude možno pozorovať. Analýzy snímkov však priniesli prekvapivé zistenie: Niektoré mladé hviezdy protoplanetárne disky vôbec nemali, naopak výrazne staršie hviezdy s vekom odhadovaným na desiatky až stovky miliónov rokov, pri ktorých pozorovatelia nepredpokladali žiadne disky, sa "prezentovali" obrovskými a žiarivými zárodočnými diskami.
Ako na strelnici: Disky sa pri starších hviezdach nemôžu zahrievať ničím iným, než vzájomnými zrážkami veľkých telies a preto Rieke usudzuje, že jediným logickým vysvetlením tohto javu je upustenie od predstavy, že k zrážkam "vesmírnych hôr" prichádza relatívne zriedkavo a uznať, že teória o pozvoľnom utváraní planét nie je celkom presná. V skutočnosti to vyzerá tak, že planéty môžu vznikať aj za výrazne dramatickejších okolností, než sa doteraz myslelo. Ďalším dôležitým zistením je fakt, že existencia protoplanetárnych diskov umožňujúcich vznik planét u starších hviezd jednoznačne dokazuje, že ich počet vo vesmíre môže byť výrazne vyšší a tým pádom vzrastá aj pravdepodobnosť, že sa nám podarí objaviť mimozemský život. Povzbudzujúcim zistením, za ktorým opäť stoja pozorovania zo Spitzerovho teleskopu, je aj skutočnosť, že vývoj planét môže prebiehať oveľa rýchlejšie, než sme predpokladali a aj u veľmi mladých hviezd sa tým pádom môžu objaviť veľké planéty. Dokazuje to Dan Watson z Rochesterkej univerzity, ktorý sledoval 400 miliónov rokov vzdialené mračno v súhvezdí Býka, pričom svoju pozornosť zameral na rodiace sa hviezdy. Úbytok intenzity spektra zárodočného disku pri hviezde CoKu Tau 4 bol však tak vysoký, že temer s istotou dokazuje pri tejto hviezde existenciu veľkej planéty, ktorá by sa podľa súčasných teórii mala vyvíjať najmenej 4 milióny rokov. Problém je však ten, že ani samotná hviezda nie je takto stará, jej vek odborníci odhadujú na menej ako 1 a pol miliónu rokov.

Dobré správy: Výsledky prekvapivých pozorovaní zo Spitzerovho teleskopu za minulý rok možno zhrnúť do konštatovania, že bolo s maximálnou dávkou pravdepodobnosti dokázané, že v protoplanetárnych diskoch prichádza skutočne k zrodu planét, aj keď ho často sprevádzajú podstatne búrlivejšie efekty, než sa doteraz myslelo. Tento proces zväčša trvá desiatky miliónov rokov, no vo výnimočných prípadoch môže byť výrazne kratší. Vďaka tomu, že Spitzerov teleskop skúma teplejší plyn, než jeho predchodcovia, je možné tvrdiť, že mladé nádejné planéty sa oveľa častejšie pohybujú vo vzdialenostiach, porovnateľných so vzdialenosťou našej planéty od Slnka, než vo vzdialenosti Neptúnu od Slnka. A to je ďalšia dobrá správa pre hľadačov mimozemského života.