Mlhovinová hypotéza
astronomická teorie o vzniku Sluneční soustavy z mlhovinového oblaku / From Wikipedia, the free encyclopedia
Mlhovinová hypotéza (též nebulární hypotéza) je v současné době nejrozšířenější astronomickou hypotézou vysvětlující vznik sluneční soustavy.[1] Lze ji ovšem aplikovat na vznik planetárních soustav v celém Vesmíru.
Základy mlhovinové hypotézy navrhl již roku 1734 švédský vědec Emanuel Swedenborg.[2] Immanuel Kant, který Swedenborgovou práci znal, hypotézu rozvinul v roce 1755 v publikaci Universal Natural History and Theory of the Heavens, kde uvádí, že plynná mračna (mlhoviny) se pomalu otáčejí, postupně se hroutí a zplošťují vlivem gravitace a nakonec tvoří hvězdy a planety.[3]
Od doby své první formulace hypotéza prodělala řadu změn a úprav. Vychází z předpokladu, že hvězdy a planetární soustavy vznikají kolapsem obrovských molekulárních mračen složených především z molekul vodíku. Tato mračna se mohou působením vnějších vlivů stát gravitačně nestabilními, vzniknou v nich regiony s vyšší koncentrací hmoty, které dále pokračují v gravitačním kolapsu, až v nich nakonec vzniknou hvězdy. Vznik hvězd je složitý proces, během nějž se vždy kolem hvězdy vytváří plynný protoplanetární disk. V něm mohou za určitých okolností, které zatím nejsou zcela přesně známé, vzniknout planety. Vznik planetárních systémů je tedy zřejmě přirozeným důsledkem tvorby hvězd. Vznik hvězdy velikosti Slunce obvykle trvá kolem 100 milionů let.[1]
Protoplanetární disk je akreční disk kolem mladé hvězdy, který ji dále zásobuje hmotou. V počátečních fázích je velmi horký, ale později chladne, zatímco centrální hvězda vstupuje do fáze hvězdy typu T Tauri. V akrečním disku již mohou vznikat i malá prachová zrna tvořená minerály a ledem. Ta se mohou dále spojovat až do 1 kilometr velkých planetesimál. Pokud je disk dostatečně hmotný, akrece pokračuje poměrně překotným způsobem a během 100 000 až 300 000 let se vytvářejí protoplanety velikosti Měsíce až Marsu. V blízkosti hvězdy tato planetární embrya prochází fází vzájemných srážek, jejichž výsledkem je několik terestrických planet. Tato poslední fáze může trvat 100 milionů až 1 miliardu let.[1]
Tvorba obřích planet je komplikovanější proces. Předpokládá se, že se tak děje za tzv. sněžnou čárou, kde se protoplanety vytvářejí především z různých zmrzlých materiálů. Důsledkem je, že jsou několikrát hmotnější než ty, které se vytvořily ve vnitřní části protoplanetárního disku. Následující proces ještě není zcela prozkoumán, avšak je zřejmé, že některá z těchto embryí mohou nakonec dosáhnout hmotnosti 5 až 10 Zemí, což je hraniční hodnota umožňující zachycování plynu sestávajícího z vodíku a helia. Akumulace plynu kolem tohoto jádra je zpočátku pomalý proces, který trvá několik milionů let, jakmile však protoplaneta dosáhne hmotnosti asi 30 Zemí, nabere na rychlosti a překotnosti. Planety velikosti Jupiteru či Saturnu zřejmě dokáží nashromáždit veškerou svou zbývající hmotu během pouhých 10 000 let. Akrece končí teprve tehdy, až je veškerý plyn v okolí vyčerpán. Vytvořené planety potom mohou migrovat na velké vzdálenosti. Ledoví obři, jako jsou Uran a Neptun, jsou pravděpodobně nedostatečně vyvinuté plynné planety, které se začaly tvořit příliš pozdě, když už v disku nebyl dostatek plynu.[1]