Vedci odhalili 5 scenárov skazy Slnečnej sústavy. 10-násobne väčšia „Super-Zem“ by zničila život na planéte

Veda nás často privádza k fascinujúcim otázkam o našom vesmírnom domove. Jedna z najzaujímavejších sa pýta, ako by vyzerala naša Slnečná sústava, keby mala inú podobu. Vedci z Floridského technologického inštitútu preskúmali scenár, ktorý nepovažujú za nepravdepodobný.

V mnohých iných slnečných sústavách totiž existujú takzvané „Super-Zeme“ – planéty väčšie ako naša Zem, ale menšie ako plynní obri.

Výskumníci Emily Simpson a Howard Chen chceli zistiť, čo by nasledovalo, keby sa takáto Super-Zem nachádzala v našej sústave. Zamerali sa na priestor medzi Marsom a Jupiterom, kde dnes nájdeme pás asteroidov. Ich zistenia nám pomáhajú nielen lepšie pochopiť našu vlastnú Slnečnú sústavu, ale aj dôvody jej výnimočnosti a dokonalého vyladenia pre život. Informuje o tom web sciencealert.  

Vedci skúmajú odvážnu hypotézu

Slnečnú sústavu drží v súčasnosti pokope takmer dokonalá rovnováha gravitácie a zotrvačnosti. Tento fascinujúci systém funguje ako presne nastavené hodinky, kde každá planéta má svoju úlohu v kozmickom orchestri. Pohyby planét sa navzájom ovplyvňujú a vytvárajú stabilný systém, ktorý existuje už miliardy rokov.

Emily Simpson a Howard Chen z Floridského technologického inštitútu (FIT) skúmali, ako by vyzeral tento kozmický valčík, keby sa medzi Marsom a Jupiterom nachádzala „Super-Zem“ namiesto pásu asteroidov. Ich výskum vychádza zo zaujímavého pozorovania – mnoho slnečných sústav podobných tej našej má „Super-Zeme“ pomerne blízko svojej hviezdy. Tento fakt vyvoláva otázky o jedinečnosti našej sústavy a dôvodoch jej odlišného usporiadania.

Päť rôznych scenárov pre našu Slnečnú sústavu

„Čo keby sa pás asteroidov, namiesto toho aby vytvoril prstenec menších asteroidov, ako ho poznáme dnes, premenil na planétu medzi Marsom a Jupiterom?“ pýta sa Simpson. „Ako by to ovplyvnilo vnútorné planéty, konkrétne Venušu, Zem a Mars?“

Táto zdanlivo jednoduchá otázka otvorila dvere komplexnému výskumu, ktorý odhaľuje fascinujúce možnosti vývoja planetárnych systémov.

Simpson a Chen vytvorili matematické modely. Skúmali, ako by Zemi podobné svety rôznych veľkostí ovplyvnili zvyšok našej sústavy. Testovali planéty s hmotnosťou 1 percenta Zeme, presne s hmotnosťou Zeme, s dvojnásobnou hmotnosťou Zeme, päťnásobnou a desaťnásobnou hmotnosťou Zeme.

Ich výskum zahŕňal komplexné výpočty gravitačných interakcií a dlhodobých efektov na stabilitu celého systému. Každá simulácia prebiehala niekoľko miliónov rokov v počítačovom modeli.

Vedci sledovali vplyv na obežné dráhy a sklon ostatných planét. Toto sú kľúčové faktory pre život na planéte: obežná dráha ovplyvňuje dĺžku ročných období, zatiaľ čo sklon určuje, aké extrémne tieto obdobia budú. Následné zmeny spôsobené Super-Zemou – ktorú vedci nazvali Phaeton – priniesli prekvapivé zistenia o tom, ako citlivo je náš planetárny systém vyladený pre existenciu života.

„Ak by mala jedna alebo dve hmotnosti Zeme, čo je stále poriadne veľká planéta, naša vnútorná Slnečná sústava by zostala celkom príjemná,“ hovorí Simpson. „Možno by sme zažívali o niečo teplejšie letá alebo chladnejšie zimy kvôli výkyvom v sklone, ale stále by sme mohli žiť svoje životy.“

Tieto mierne zmeny by síce ovplyvnili klímu na Zemi, ale nepredstavovali by existenčnú hrozbu pre život, ako ho poznáme.

Extrémne scenáre

Väčšie Super-Zeme by však výrazne zmenili dráhy ostatných planét. Extra planéta s desaťnásobnou hmotnosťou Zeme by mohla posunúť našu planétu mimo obývateľnej zóny, až príliš blízko k Venuši. Zároveň by zmenila jej sklon, čo by viedlo k nebezpečným extrémom medzi ročnými obdobiami.

Takéto dramatické zmeny by zásadne zmenili podmienky na Zemi a vyvolali by závažné klimatické zmeny. Modelovať osudy viacerých svetov predstavuje náročnú úlohu. Každá malá zmena spúšťa reťaz následkov – napríklad prudký nárast a úbytok ľadu na Zemi. Tieto simulácie však v budúcnosti výrazne pomôžu pri hľadaní systémov exoplanét s ideálnou rovnováhou pre život. Výskumníci zvažovali nespočetné množstvo premenných a skúmali ich vzájomné pôsobenie.

„Ak objavíme systém podobný Slnečnej sústave, ale s mierne odlišnou históriou – kde namiesto prirodzeného pásu existuje planéta – mohli by vnútorné oblasti tohto planetárneho systému stále poskytovať podmienky pre život?“ uvažuje Simpson.

Táto otázka otvára nové perspektívy v hľadaní obývateľných exoplanét a pomáha nám lepšie pochopiť, aké podmienky sú potrebné pre vznik a udržanie života vo vesmíre.

„Odpoveď závisí od toho, aká veľká je tá planéta. Ak je príliš masívna, pravdepodobne by to znamenalo zánik planét na jej vnútornej obežnej dráhe.“

Tento záver podčiarkuje jemnú rovnováhu, ktorá existuje v našej Slnečnej sústave a vysvetľuje, prečo je naše kozmické susedstvo také výnimočné. Výskum publikovali vo vedeckom časopise Icarus, čím prispeli k nášmu chápaniu dynamiky planetárnych systémov.

Nové vnímanie časopriestoru

Výskum Emily Simpson a Howarda Chena ukazuje krehkosť rovnováhy v našej Slnečnej sústave. Ich simulácie odhalili, že aj malé zmeny by mohli dramaticky ovplyvniť život na Zemi. Tento výskum zároveň objasňuje, prečo má naša Slnečná sústava práve takúto podobu a čo z nej robí výnimočný systém.

Tieto poznatky zohrávajú kľúčovú úlohu pri hľadaní podobných systémov vo vesmíre a potenciálnych obývateľných planét. Náš vesmírny domov dokazuje svoju mimoriadnosť – jeho usporiadanie vytvára ideálne podmienky pre existenciu života, ako ho poznáme. Každý nový výskum, vrátane tohto, nám pripomína výnimočnosť nášho postavenia v priestore a čase.

Čítajte viac z kategórie: Inovácie a Eko