Jupiter je největší, nejtěžší a také nejstarší. Kredit: LLNL.

Když z rotujícího mračna kosmického plynu a prachu před čtyřmi a půl miliardami let vznikalo naše Slunce, tak se spolu s ním v protoplanetárním disku utvářely i planety. Jak se ale zdá, zřejmě nevznikly všechny ve stejnou dobu.

Mezinárodní tým vědců, tvrdí, že plynný obr Jupiter je nejen největší a nejtěžší, ale také nejstarší planetou Sluneční soustavy. Dřívější vědecké studie naznačovaly, že Jupiter vznikl hodně brzy. Až doposud ale nikdo přesněji neurčil, kdy k tomu mohlo dojít.

Thomas Kruijer. Kredit: WWU Münster.

Badatelé z amerických laboratoří Lawrence Livermore National Laboratory v Kalifornii a institutu Institut für Planetologie v německém Münsteru to vyčetli z obsahu izotopů wolframu a molybdenu v železných meteoritech. Zjistili totiž, že tyto meteority pocházejí ze dvou různých kosmických mračen, která se lišila svým složením. Tato mračna zůstávala navzájem oddělená mezi 1 milionem let a 3-4 miliony let po vzniku Sluneční soustavy.

Podle vedoucího výzkumu planetologa Thomase Kruijera je pro existenci takových dvou mračen kosmického materiálu nejvíce pravděpodobným vysvětlením vznik planety Jupiter, v jehož důsledku se v protoplanetárním disku rané Sluneční soustavy vytvořila velká mezera, která bránila promíchávání materiálu mezi dvěma částmi původního disku. Z toho vyplývá, že Jupiter je nejstarší planetou Sluneční soustavy.

Lawrence Livermore National Laboratory

Kruijer a jeho spolupracovníci odhadují, že do 1 milionu let po vzniku Sluneční soustavy se utvořilo pevné jádro Jupiteru, jehož hmota odpovídala asi 20 Zemím. Do 3-4 milionů let od vzniku Sluneční soustavy pak Jupiter narostl do hmotnosti asi 50 Zemí. V dnešní době přitom Jupiter váží tolik jako 318 Zemí.

Protoplanetární disk. Kredit: ESO/L. Calçada.

Rychle vzniklý Jupiter fungoval na počátku Sluneční soustavy jako účinná bariéra proti transportu materiálu do vnitřní části soustavy. To by mohlo alespoň z části vysvětlit, proč ve Sluneční soustavě nejsou žádné superzemě, i když jsou jinak v planetárních systémech běžné.

Když ve Sluneční soustavě vznikl tak veliký a těžký plynný obr, mělo to zásadní důsledky pro další vývoj Sluneční soustavy. Proto je tak důležité vědět s co největší přesností, kdy k tomu došlo. Kruijer zdůrazňuje, že na rozdíl od vnitřních planet a těles Sluneční soustavy nemáme k dispozici žádný materiál, který by pocházel z planety Jupiter. Proto vědci použili k určení data narození Jupiteru izotopy ze železných meteoritů. Sice nejsou z Jupiteru, pocházejí ale z doby, kdy Jupiter vznikal.

Většina meteoritů, které známe, pochází z těles v Hlavním pásu planetek, který se rozprostírá mezi Marsem a Jupiterem. Tato tělesa ale původně zřejmě vznikala v mnohem širším rozsahu vzdáleností od Slunce. Dokazuje to různé chemické a izotopové složení meteoritů, a také modely gravitačního působení plynných obrů na menší tělesa. 

Literatura
Lawrence Livermore National Laboratory 12. 6. 2017, PNAS online 12. 6. 2017.