Počítačová simulace ukazuje, že Jupiter mohl být placatý

Foto: QUI NGUYEN/Unsplash

Vědci použili super počítač DiRAC, aby simulovali vznik a vývoj plynných obrů. Překvapením bylo, že snad začínali svůj život jako plochý disk.

Podle článku publikovaném v ScienceAler, se doposud mělo za to, že planety začaly svůj život jako nepravidelné koule a tak nějak se srážely mezi sebou, chytaly na sebe další materiál a nakonec se z nich stalo to, co známe dnes. Jenomže v poslední době našli astronomové celou řadu planet, které nabouraly naše představy o tom, jak vlastně planety vznikají. Jedná se především o plynné obry, takže nastal čas revidovat naše teorie o vzniku právě této třídy planet.

Plynní obři na svůj vznik potřebují ohromné množství hmoty. Jak ukazuje níže uvedený obrázek, kde Slunce je ta černorudá tečka uprostřed, rotace disku dosti nepravidelně distribuuje hmotu. Velké planety dále od hvězdy zpočátku vytvářejí svůj vlastní plochý disk v tom protoplanetárním disku. Jednalo se o víceméně volný soubor hmoty, který též rotuje.

Foto: S laskavým svolením Fenton & Stamatellos, arXiv, 2024

Astrofyzici Adam Fenton a Dimitris Stamatellos z University of Central Lancashire se rozhodli místo našich představ o tom, jak by měly planety vznikat použít tvrdou fyziku a masivní simulaci. Naše Sluneční soustava vznikla podobně, jako celá řada takových objektů ve vesmíru. Na počátku byl oblak prachu, který nějaký vnější podnět, třeba výbuch supernovy, uvedl do pohybu. Šťouchanec způsobil, že mrak začal rotovat a postupně se vlivem gravitace začala hromadit hmota v jeho centru, až to zažehlo naše Slunce. Zbylý materiál obíhal stále rychleji jako protoplanetární disk kolem novorozené hvězdy. A tady je právě převratná práce Adama a Dimitrise. Podle jejich simulace disková nestabilita vytvářela místa s různou hustotou hmoty. A z nich vlivem gravitace postupně vznikaly planety.

Tyto výsledky odhalily, že plynné obří protoplanety nejprve při rotaci vytvoří zploštělý tvar – což vzhledem k použité odstředivé síle a skutečnosti, že protoplaneta je v této fázi stále relativně sypkou a husí sbírkou hmoty, dává smysl. Dokonce i dobře formované a mnohem kompaktnější planety Sluneční soustavy mají kolem svých rovníků odstředivé vybouleniny.

Ukazuje se, že prakticky všechny planety mají kolem svých rovníků odstředivé výčnělky a že při formování planety se hmota shromažďuje především v oblasti pólů. Práce obou vědců byla přijata do prestižních Astronomy & Astrophysics Letters a představuje zajímavý příspěvek k akreační teorii vzniku planet.

Zdroj: ScienceAlert, DiRAC