Přišli jsme o planetu?

Se zajímavým závěrem přichází astronom David Nesvorný působící v Colorado’s Southwest Research Institute ve Spojených státech Amerických. Sluneční soustava by bez další planety nemohla vypadat tak, jak ji známe dnes. Kromě plynných planet Jupiter, Saturn, Uran a Neptun, musela být přítomna ještě pátá plynná planeta.

Kličkování planet
Vznik sluneční soustavy zajímá vědce dlouhodobě a v posledních letech byla zaznamenána řada úspěchů. Díky stále výkonnějším počítačům dokážeme simulovat změny ve vývoji drah planet miliardy let nazpět. To vede k velmi zajímavým zjištěním. Dráhy planet během tak dlouhé doby prošly několika změnami. Některé probíhaly dlouhodobě, jiné poměrně rychle. Například planety Uran a Neptun měly kdysi prohozené pořadí od Slunce, Uran obíhal dál než Neptun. Jupiter byl také blíž u Slunce a díky tomu znemožnil Marsu mít větší hmotnost a je z něj poměrně malá planeta (informovali jsme o tom v červnu v aktualitách).

Problém s Uranem a Neptunem
Ledoví obři Uran a Neptun vědcům dělají vrásky. Nacházejí se dnes tak daleko od Slunce, že by měli problém dorůst do tak velkých rozměrů. Uran obíhá 20krát dále než Země a Neptun dokonce 30krát. Podle počítačových simulací se ale obě planety zformovaly poměrně rychle. Vědci předpokládají, že v počátcích sluneční soustavy byly obě planety podstatně blíže u Slunce, rozhodně méně než 15 astronomických jednotek. Co ale způsobilo cestování planet sluneční soustavou? Odpověď astronomů se dá shrnout do jednoho slova – rezonance. Dejme tomu, že jedna planeta oběhne Slunce za 2 roky a druhá za 3 roky. Pak to znamená, že se každých 6 let ocitnou ve stejné vzájemné poloze. Gravitační síla, kterou na sebe působí se tak mění s periodou šesti let. A právě toto opakování (rezonance oběžných dob), vyvolává změny v oběžných drahách.

Porovnání velikosti planet Sluneční soustavy|foto: NASA

Neuspokojivé simulace
David Nesvorný provedl na 6000 počítačových simulací, pomocí kterých se snažil zjistit, jak naše planetární soustava vznikla. Když použil naše čtyři známé plynné planety, každá simulace ukázala, že by byly příliš veliké a navzájem by se zničily. Po úpravě parametrů simulace tak, aby plynné planety zůstaly vcelku, to zase schytaly planety kamenné jako Mars a Venuše. Z výsledku tedy vyplynulo, že současná konfigurace sluneční soustavy měla jen velmi nepatrnou pravděpodobnost vzniku.

Je řešením pátá plynná planeta?
Nesvorný se rozhodl vyzkoušet, jak se změní průběh simulace, když uměle přidá další plynnou planetu. A najednou to do sebe začalo pasovat. Ze simulace, která vedla ke vzniku planetární soustavy dnešních dnů vyplývá, že všech pět plynných planet se zformovalo poměrně blízko sebe ve vzdálenosti asi 15 astronomických jednotek. Lehčí z nich, Uran a Neptun, byly gravitačním působením Saturnu a Jupiteru odehnány do větších vzdáleností, kde je nacházíme dnes. Největší změny zažila pátá plynná planeta. Tu Jupiter doslova vymrštil z její dráhy a to tak, že opustila sluneční soustavu.

Simulace drah 5 plynných planet sluneční soustavy|foto: David Nesvorný

Pokud se vám zdá, že je to fantastický výsledek, který je třeba přijímat s velkou opatrností, máte částečně pravdu. Simulace je jen simulace, žádné důkazy páté plynné planety nemáme. Co ale máme, je jeden důležitý podpůrný argument vycházející přímo z pozorování. V posledních letech totiž byla ve vesmíru objevena celá řada planet, které jen tak nazdařbůh putují naší galaxií a nepatří do žádné planetární soustavy. Planety bez svého slunce tedy existují a musí také existovat způsob, jak se do prázdných prostorů bez hvězd dostaly. Jejich vymrštění pryč z mateřské planetární soustavy mohlo probíhat třeba právě tak, jak předpokládají simulace Davida Nesvorného v případě naší planetární soustavy.