Protoplanetární disk Sluneční soustavy a vznik planet

Před zhruba 4,6 miliardy let se v jednom z ramen Mléčné dráhy začal odehrávat proces, který nakonec vedl ke vzniku Slunce,
planet i prostředí vhodného pro život. Základem všeho byl protoplanetární disk, rotující struktura plynu a prachu,
z níž se zformovala celá Sluneční soustava.

Zrození Slunce z mezihvězdného oblaku

Vše začalo kolapsem rozsáhlého mezihvězdného oblaku složeného převážně z vodíku, helia a drobných prachových částic.
Tento kolaps byl pravděpodobně spuštěn vnější poruchou, například rázovou vlnou z výbuchu blízké supernovy.
Jak se oblak smršťoval, začal se vlivem zákona zachování momentu hybnosti stále rychleji otáčet.

V centrální oblasti se postupně soustředila většina hmoty. Rostoucí tlak a teplota vedly k zapálení termonukleárních reakcí
a zrodilo se Slunce. Přibližně devadesát devět procent veškeré hmotnosti celé soustavy skončilo právě v této centrální hvězdě.

Protoplanetární disk jako kolébka planet

Zbylý materiál se neusadil ve Slunci, ale vytvořil zploštělý disk obklopující mladou hvězdu.
Tento protoplanetární disk měl průměr desítek astronomických jednotek a byl složen z plynu,
ledových částic a prachu bohatého na křemík, uhlík a další prvky.

Právě v tomto disku začal proces akrece. Drobná zrna prachu se díky elektrostatickým silám spojovala,
vznikaly větší shluky a následně planetesimály o velikosti kilometrů.
Ty se dále srážely a spojovaly, čímž vznikala planetární embrya.

Proč jsou vnitřní a vnější planety tak odlišné

Klíčovou roli sehrála vzdálenost od Slunce. Vnitřní oblasti disku byly horké,
takže těkavé látky jako voda nebo metan nemohly kondenzovat.
Vznikaly zde kamenné planety s pevnými povrchy.

Za tzv. sněžnou hranicí bylo chladněji. Led a plyny se zde mohly hromadit,
což umožnilo rychlý růst masivních jader a následné zachycení velkého množství plynu.
Tak vznikli obří plynní a ledoví giganti, jako je Jupiter nebo Saturn.

Důkazy z pozorování jiných hvězd

Existence protoplanetárních disků není jen teoretickým předpokladem.
Moderní observatoře, zejména radioteleskop ALMA,
dokázaly přímo zobrazit disky kolem mladých hvězd v naší Galaxii.
V těchto discích jsou vidět mezery a spirální struktury,
které pravděpodobně způsobují právě vznikající planety.

Tyto pozorování potvrzují, že proces, který vedl ke vzniku Sluneční soustavy,
je ve vesmíru běžný. Planetární systémy nejsou výjimkou,
ale přirozeným důsledkem formování hvězd.

Oficiální zdroje a další čtení

• 
  NASA – Formation of the Solar System
  
• 
  ESO – ALMA and protoplanetary disks
  
• 
  Encyclopaedia Britannica – Protoplanetary disk