Po desetiletí konvenční vědecký konsensus popsal zrod naší sluneční soustavy jako pomalý a spořádaný proces. Byl prezentován jako” klidná ” doba, kdy se masivní plynný mrak obklopující naše mladé slunce ochlazoval po miliony let a minerální zrna postupně kondenzovala a usazovala se, podobně jako pomalý déšť, a vytvářela stavební kameny planet.
Nová revoluční studie publikovaná v časopise * Nature * však tento “rozměrný” pohled vyvrací. Výzkumníci naznačují, že první pevné látky ve sluneční soustavě nevznikly v důsledku pomalého “mrholení”, ale v průběhu bouřlivé, rychlé bouře tvorby minerálů způsobené prudkými teplotními rozdíly v turbulentním disku.
Volání rovnovážného modelu
Abychom pochopili význam tohoto objevu, je třeba se podívat na “zlatý standard” důkazů rané sluneční soustavy: vápník-hliníkové inkluze (CAV). Jedná se o drobné minerální granule nalezené v meteoritech, což jsou úplně první vytvořené pevné látky.
Padesát let vědci spoléhali namodel rovnovážné kondenzace. Tato teorie předpokládala, že chlazení probíhalo tak pomalu, že chemické reakce měly dostatek času na stabilizaci. Podle tohoto modelu, jak disk ochlazoval, minerály se vytvářely jeden po druhém,” konzumovaly ” určité prvky z plynu předvídatelným, postupným způsobem.
Tento model však měl vážnou vadu: nedokázal vysvětlit rozmanitost *chondritů — primitivních meteoritů, které jsou rozděleny do tří jasných skupin (běžné, enstatitové a uhlíkové) na základě úrovně jejich oxidace. V rámci staré teorie rovnováhy by tyto rozdíly mohly být vysvětleny pouze tehdy, kdyby se data meteoritů vytvořila ve zcela odlišných částech slunečního disku.
Efekt “hladového návštěvníka”
Tým výzkumníků vedený planetárním vědcem Sebastianem Charnozem z pařížského institutu planetární fyziky použil počítačové simulace ke kontrole jiného scénáře: co když byl disk turbulentní, nikoli klidný?
Jejich simulace ukázaly, že pokud dojde k prudkým teplotním skokům v disku, chemické prostředí nikdy nedosáhne rovnováhy. Namísto pomalého, organizovaného procesu by rychlé chlazení předběhlo rychlost chemických reakcí tím, že by” uzamklo ” prvky v plynném stavu a umožnilo by vznik mnoha minerálů současně.
K vysvětlení toho shanoz používá jasnou analogii:
“Když ochlazování postupuje pomalu, první minerály “sežerou” prvky z plynového disku, izolují je a zanechávají následné minerály hladové. Ale když dojde k rychlému ochlazení, mnoho různých minerálů začne současně bojovat o různé prvky. Je to, jako by všichni” jedli z jednoho talíře” — každý se snaží chytit, co může.”
Co je nesmírně důležité, tento” chaotický ” model zplodil tři různé mineralogické rodiny, které téměř přesně kopírují tři typy chondritů, které dnes pozorujeme ve vesmíru.
Posun času a původ vody
Důsledky této studie sahají daleko za složení hornin; přepisují chronologii naší vesmírné historie a původ nejdůležitější složky života — vody.
- Rychlejší start: * * zatímco předchozí modely předpokládaly proces táhnoucí se miliony let, Model Charnose naznačuje, že první pevné látky mohly vzniknout pouze prostřednictvím 10 000 – 100 000 * po narození sluneční soustavy.
- Voda na místě: * * pokud se minerály formovaly rychle a v turbulencích, chemické prostředí by umožnilo mnohem snadněji se spojit kyslík a řasy. To může znamenat, že hydratované minerály * * (obsahující vodu) se vytvořily mnohem dříve a blíže Slunci, než se dříve myslelo.
To zpochybňuje dlouhodobé přesvědčení, že voda na Zemi byla “přivedena” později asteroidy bohatými na led nebo kometami z vnějších oblastí sluneční soustavy. Naproti tomu studie naznačuje, že vnitřní kamenité planety se mohly narodit se svými vlastními zásobami vody.
Nové horizonty planetární vědy
I když model není ideální pro každý detail známých meteoritů (pravděpodobně kvůli následným procesům, jako je ohřev nebo cirkulace vody), poskytuje mnohem spolehlivější základ pro pochopení chaotického prostředí mladé hvězdy. Nedávná pozorování vesmírného dalekohledu James Webb tento názor potvrzují a ukazují podobné záblesky rychlé mineralizace kolem jiných mladých hvězd.
“Toto je skutečná změna paradigmatu,” poznamenává astronom Alessandro Morbidelli. “Je to dobrý nápad a výsledek byl velmi překvapivý.”
** Závěr: * * nahrazením modelu pomalého a stabilního procesu modelem rychlého, turbulentního chlazení vědci otevřeli nové dveře k pochopení toho, jak vznikly základní stavební kameny sluneční soustavy — a možná i samotná voda, která podporuje život.
