Sluneční soustava byla dokonalá, ale mimozemšťané ji změnili. Přišli na to vědci a rozhodně o tom nepochybují.
Sluneční soustava vznikla z tzv. protoplanetárního disku – stavebního materiálu, složeného z hornin, prachu a ledu. Ty se slepily a vytvořily planety. Zbytky tohoto materiálu neboli „odpadní produkty” se stále potloukají po Sluneční soustavě v podobě komet a planetek – někdy ve shlucích, jindy jednotlivě. Teoreticky by planety, které se zformovaly v blízkosti Slunce, měly rotovat v poměrně úhledných kruzích a být ve stejné rovině. Sluneční soustava má však k ideálu daleko. Oběžné dráhy některých planet jsou elipsovité. Například Země se přibližuje ke Slunci a vzdaluje se od něj milióny kilometrů. Oběžné roviny všech planet jsou navíc skloněny pod různými úhly. Největší sklon k rovině ekliptiky – té, v níž rotuje Země, má Merkur. Úhel mezi rovinou jeho dráhy a rovinou dráhy Pluta, dříve považovaného za 9. planetu Sluneční soustavy, je téměř 25 stupňů.
Kde se tato porucha vzala? Proč se Sluneční soustava stala křivou? Tyto otázky si položili fyzikové Garett Brown a Hanno Rein z Torontské univerzity a připojil se k nim planetolog Renu Malhotra z Arizonské univerzity. Odpověď poskytl mezihvězdný asteroid Oumuamua. Objekt byl malý – měl průměr 400 až 800 metrů. Jeho hmotnost neměla vliv na „nebeskou mechaniku” Sluneční soustavy. Vědce však znepokojil samotný fakt návštěvy – je z jiné hvězdné soustavy. A předpokládali, že existují i další nezvaní hosté, ale mnohem větší a těžší, kteří porušili dosavadní řád.
Pomohli si modelem
Teoretici své argumenty prezentují ve vědeckém článku, který je k dispozici na webových stránkách. Vědci, jak je u nich nyní zvykem, vytvořili počítačový model. Spustili ho 50 000krát a měnili počáteční podmínky. Měnili je tak dlouho, dokud se konečný výsledek neshodoval s tím, který existuje v reálném životě. Ukázalo se – na základě modelu: Sluneční soustava ztrácí svou dřívější ideální podobu a získává současnou – s křivkami a výstřednostmi, poté co do ní vletělo cizí těleso o hmotnosti 8 Jupiterů, jež prošlo v oblasti dráhy Marsu rychlostí 2,69 kilometru za sekundu.
Brown, Raine a Malhotra vypočítali: pravděpodobnost, že se stalo právě toto, je 1 ku 1000. Je možné, že Sluneční soustavu „roztříštil” ne jeden velký, ale několik malých objektů – obrazně řečeno „malého kalibru”. Poté, co ji prorazily, nemusely nutně odletět jako Oumuamua nebo ten, který vážil jako 8 Jupiterů. Mohly zůstat někde v zázemí. Podle modelování a následných výpočtů, které provedl americký astrofyzik Amir Siraj z Princetonské univerzity, se někde na okraji Sluneční soustavy nyní nachází: nejméně jedna planeta větší než Mars, dvě nebo tři planety srovnatelné velikosti, pět planet velikosti Merkuru. Zatím však nebyly nalezeny.
Astrofyzik se ujal výpočtů, inspirován výzkumem svých kolegů, kteří od roku 2000 ve vědeckých časopisech sdělují, že ve vesmíru a konkrétně v naší galaxii existují tzv. potulné nebo bludné planety. Podle některých odhadů je dokonce několikanásobně více takových vyděděnců, než hvězd. Proč opustili své hvězdné systémy a vydali se na samostatný let, to není známo – astronomové na to zatím nepřišli. Většina z nich si je však jistá, že putující planety existují – létají, přičemž zůstávají neviditelné v optickém, i v infračerveném spektru. Jejich povrch je velmi chladný a téměř nic neodráží, jsou daleko od zdrojů tepla a světla. Někdy se ale přece jen prozradí tím, že zakryjí světlo hvězd a interagují s jinými hmotnými objekty.
Velký kalibr
Také hvězdy mohou být tuláci. Výsledky takového „bombardování” svého času modelovali astrofyzici – všichni ze stejné univerzity v Torontu. Poté, co zvážili téměř 3 tisíce možností, zjistili: změny ve Sluneční soustavě začnou, pokud rychlostí asi 20 kilometrů za sekundu přiletí hvězda o hmotnosti zhruba stejné jako Slunce, a bude od něj nejdále ve vzdálenosti 250 astronomických jednotek – to je 250 vzdáleností Země od Slunce. Jak ukázalo modelování, hypotetické zásahy bludných těles někdy vedly ke srážce Země s Marsem, Merkuru s Venuší a Neptunu s Uranem, načež odletěly do vesmírných dálav. O čemž Kanaďané informovali ve vědeckém článku pro časopis Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Kdo ví, třeba některá z hvězd, prolétajících v blízkosti sotva vzniklé Sluneční soustavy, vyprovokovala srážku Gaii – planety, z níž se pak stala Země, s jinou tehdy dostupnou planetou – Theou, jak se jí dnes říká. Výsledkem tohoto kataklyzmatu byl přirozený satelit – Měsíc. Astrofyzici ujišťují, že jen za poslední 2 miliony let se ke Sluneční soustavě přiblížilo 9 hvězd, avšak poměrně malé hmotnosti. A po dobu několika miliard let mohlo být „bombardování“ ještě intenzivnější. A kalibr je větší.
Co bude dál?
Podle Newtonových zákonů náš vesmír dříve či později zničí chaos – Sluneční soustava se rozpadne, planety budou létat po galaxii kdoví kam. Tak je vidět konečné řešení problému o pohybu N těles – planet, které se vzájemně ovlivňují a rotují kolem Slunce. Ke kataklyzmatu, které plodí vyděděnce, může dojít bez vnějšího zásahu, výhradně z vnitřních příčin. Nikdo neví, kdy chaos přijde. Možná zítra, možná za miliardu let.
Matematici Angel Živkov a Ivajlo Tounčev z univerzity v bulharské Sofii spočítali blízkou budoucnost. A vypočítali, zda se nestane něco, z čeho se Sluneční soustava v příštích 100 tisících letech rozpadne na kusy. To znamená, že vyřešili problém pohybu 10 těles – Slunce, 8 planet a Pluta – za určité časové období. Matematici dostali 54 obyčejných diferenciálních rovnic prvního řádu. Podle toho počítač provedl 6 290 000 výpočetních kroků. Trvalo to několik let. Výsledek však stál za to. Ukázalo se, že v příštích 100 000 letech planety Sluneční soustavy včetně Země nikam ze svých oběžných drah nesejdou. Změny budou minimální. A to i v případě, že k nám přiletí velké komety.
„Konfigurace oscilujících elips, po nichž se planety pohybují kolem Slunce, zůstanou stabilní nejméně 100 000 let – za předpokladu, že se velikost velkých poloos každé planety může měnit v rozmezí jednoho procenta,” – píší abstraktní vědci v článku zveřejněném na webu.
autor: – skm –
foto: Pixabay
zdroje: Garett Brown, Hanno Rein: On the long-term stability of the Solar System in the presence of weak perturbations from stellar flybys (Online), A computer assisted proof for 100,000 years stability of the solar
system (Online)
Štítky: astrofyzika, astronomie, mimozemšťané, planety, Sluneční soustava, vesmír
Sdílet na Facebooku
