Lidstvo zatím nezná vesmírný objekt, který by vypadal úplně stejně jako naše Země. Ovšem, astronomové zatím prozkoumali jen nepatrnou část vesmíru. Nyní možná zpozorovali cosi, co nás o historii Země může mnohé naučit. Zrod nové planety.
Světlo z místa, kde se nová planeta tvoří, letí na zemi 424 let. Zde v souhvězdí Kentaura se nachází mladá hvězda s ne příliš poetickým názvem HD 113766. Mračna a vrstvy prachu kolem ní dávají tušit, že zde pomalu vzniká planetární systém. Hustý pás žhavého prachu víří a nenápadně se z něj bude formovat planeta, která podle odhadů bude stejně velká jako Mars. Množství prachu je prý přitom stejné, jako to, ze kterého se vytvořila planeta Země. A toto kosmické těleso se od mateřské hvězdy nachází v takové vzdálenosti, že voda by zde mohla existovat v tekutém stavu. A kde je voda, jednou může být i život….
Ideální věk
Astronomové odhadují, že mateřská planeta „sestry“ Země je stará deset milionů let. Což je proti našemu Slunci, které už dosáhlo věku přes 4,6 miliardy let, skutečné mláďátko. „Věk tohoto hvězdného systému pro utvoření kamenných je velmi vhodný,“ podotýká člen výzkumného týmu Carey Lisse z Univerzity Johnse Hopkinse v americkém Baltimoru. „Kdyby totiž byl tento systém příliš mladý, byli bychom svědky toho, že ze vznikající planety bude plynný obr. Takové známe i z naší sluneční soustavy, je jím například Jupiter nebo Saturn. Kdyby naopak byl systém starý, zachytili bychom už jen vytvořené skalnaté planety.“
Hvězda HD 113766 už má v sobě minimum volných uhlovodíků či ledu. Právě z těchto materiálů se vytvářejí pevné planety. Směs která se kolem hvězdy vytvořila má ideální složení a navíc se nachází v tzv. zóně možného života.
Co čeká naši sestřičku dál?
A jak se bude nadějná planeta dále vyvíjet? Pokud se bude skutečně držet pozemského scénáře, tak vzhledem ke srážkám s jinými kosmickými objekty její objem poroste a tím se zvětší i její gravitační síla. Nárazy asteroidů, komet, planetek a meteorů rozžhaví její povrch a planeta se tak pokryje rozžhaveným magmatem.
Těžší materiály, například kovy, budou klesat ke středu planety. Teplota zde bude totiž tak vysoká, že se jednotlivé prvky od sebe oddělí. Voda, kterou s sebou některé asteroidy přinesly, se odpaří a společně s oxidem uhličitým vytvoří první atmosféru. Ta bude mít podobu velmi hustých mraků a pro život, jaký známe na Zemi, bude zatím zcela nevhodná. Teplota povrchu planety postupně klesne, rovněž začne vychládat i atmosféra. Díky tomu z mračen poprvé zaprší. Při teplotě 300 stupňů Celsia se však kapalná voda okamžitě odpaří a po kondenzaci vytvoří další mraky. Tento cyklus se bude opakovat miliony let a pokud bude mít sestra Země štěstí, objeví se na ní první oceány. Povrch planety bude zatím postupně tuhnout.
Venuše – špatný příklad
Může se samozřejmě stát, že planeta dostane od nějakého kosmického tělesa takovou „facku“, že se odchýlí od své původní dráhy, čímž se podmínky pro udržení vody v kapalném stavu vytratí. Vyšší teplota a další vlivy mohou způsobit to, že vodík se nebude cítit nadále vázán ke své planetě a jednoduše uteče do vesmíru. O tom by třeba mohla vyprávět Venuše, která si zřejmě podobným vývojem prošla.
Pokud však mladá planeta bude následovat Zemi, nárazům a jiným vlivům z okolního kosmu odolá. Na její povrch bude vytékat magma, ze kterého se budou utvářet horniny. Planeta se bude vrásnit a vzniknou pohoří.
Otázka počátku života
Může na takové planetě vzniknout život? Na Zemi existovaly přesně takové podmínky, když se tu život objevil. Jakým způsobem, to dosud není zcela jasné a kdoví, jestli někdy vůbec bude. Vyjděme z nejčastěji používané darwinistické hypotézy: v oceánech planety se vytvoří organické sloučeniny. Zda tam vznikly samy od sebe nebo je přinesla nějaká kometa, těžko odhadovat. I kdyby je přineslo s sebou vesmírné těleso, problém se jen odsouvá, protože někde tyto látky vzniknout musely. Tyto sloučeniny se postupně spojí s dalšími až z nich vznikne chuchvalec zvaný koacervát.
Uvnitř koacervátu jsou specifické podmínky a dochází zde k reakcím, které by jinak jen těžko probíhaly. Tyto reakce povedou ke vzniku bílkovin a následně ke vzniku DNA. Toto je jedna z možných teorií, jak mohlo dojít ke vzniku života na Zemi, má však řadu mezer. I kdyby však byla pravdivá, vůbec není jisté, zda se někdy něco podobného může opakovat.
Bez kyslíku to nepůjde
Pokud život na sesterské planetě tedy nějakým záhadným způsobem vznikne, co bude dál? Na Zemi byly první sinice schopné vytvářet fotosyntézu a tím i kyslík. Zároveň však sem ještě tvrdě dopadalo ultrafialové záření z vesmíru, které v kombinaci s kyslíkem utvořilo ozónovou vrstvu. Tím se paradoxně povrch Země před ultrafialovým zářením ochránil a Země získala jakýsi neviditelný deštník. Tím se mohl život na Zemi dál rozvíjet.
Pro vznik života na Zemi byly důležité zejména tři faktory: přítomnost kyslíku, přítomnost vody a vlastní elektromagnetické pole planety, které ji chrání například před zkázonosným slunečním větrem. Zda planeta ve vzdáleném vesmíru, která se nyní utváří, bude mít tyto faktory ve svém erbu, se v současnosti nedá odhadnout.
Planet podobných Zemi může být více
Planetu alespoň trochu podobnou Zemi objevili v dubnu loňského roku i evropští astronomové. Krouží okolo hvězdy Gliese 581, která je od náš vzdálena „pouhých“ dvacet světelných let. Na této planetě už jsou podmínky vhodné pro existenci vody v kapalném stavu, teploty na jejím povrchu se pohybují od nuly do čtyřiceti stupňů Celsia. Zatím není jasné, zda je pokryta oceány nebo je její povrch spíše skalnatý. Koneckonců, fakt, že zde teoreticky může existovat voda v kapalném stavu a priori neznamená, že tam voda vůbec je. Koneckonců, zatím není ani jasné, zda má vůbec vlastní atmosféru. Planeta má proti naši Zemi pětinásobnou velikost a dvojnásobnou gravitaci, takže případná budoucí kolonizace by nebyla žádná legrace. Je však velmi pravděpodobné, že se na tuto planetu někdy v budoucnosti zaměří důkladnější výzkum a bude k ní vyslána i mise.
Exoplanety si svá tajemství střeží
Dosud bylo teleskopy a dalekohledy objeveno více než 250 exoplanet, tedy planet, které se nacházejí mimo naši sluneční soustavu. Ty však zpravidla nebývají podobné Zemi, obvykle to jsou gigantické plynové koule. I Jupiter, největší planeta naší sluneční soustavy, by si vedle nich musel připadat jak Paleček v říši obrů. Exoplanet, které by vážily méně než dvacet Zemí je dosud známo třináct. Ovšem, jak říká Sara Seagerová z Princetonské univerzity: „Problém v měření takových exoplanet spočívá v tom, že hvězda z jejich sluneční soustavy je příliš jasná a zkoumaný objekt je pak nezřetelný.“ Exoplanety svá tajemství nevydají zadarmo. Každopádně, NASA hodlá v roce 2015 vypustit do kosmu další teleskop Terrestrial Planet Finder, který se bude věnovat jen hledání podobných planet. Poté se snad o tajemstvích cizích planet dozvíme o něco více.
Zázračný teleskop
Zárodek planety, která by se mohla stát druhou Zemí, byl objeven pomocí Spitzerova vesmírného teleskopu. Tento výkřik moderní techniky stál NASA 670 milionů dolarů (více než 12 miliard korun, což je například polovina celkových škod, které napáchala v roce 2002 v Praze povodeň) a na oběžnou dráhu byl umístěn v roce 2003. Právě on se stal prvním teleskopem, který zachytil přímé infračervené světlo pocházející z planet mimo naši sluneční soustavu. Dokázal i detekovat záření objektů starých třináct miliard let, tedy jen o málo mladších, než je věk vesmíru. Jedná se zřejmě o světlo prvních objektů, které vznikly na konci temné éry vesmíru, v době krátce po velkém třesku.
Vznik sluneční soustavy
Vědecká teorie vzniku naší sluneční soustavy vychází z faktu, že před více než 4,6 miliardami let se v Galaxii začaly shlukovat částečky prachu a plynu. Pravděpodobně přeměna nedaleké hvězdy v supernovu a následná tlaková vlna, donutila mračno k pohybu.
Částečky prachu a plynu se zformovaly do prstenců rotujících kolem hustého a hmotného středu mraku. A jak se mračno hroutilo, prach a plyny byly gravitační silou přitahovány do jeho středu, kde se zvyšovala teplota i tlak.
Jádro mračna se ohřálo natolik, že se v něm nastartovala termonukleární reakce. Tak se zrodilo Slunce a s ním se objevil sluneční vítr, jenž rozehnal zbylý prach a plyn směrem ke vznikajícím planetám. Malé částečky v mračnu do sebe začaly narážet a spojovat se do stále větších a větších kusů hmoty.
Největší z nich se staly planetesimálami – základními kameny budoucích planet. Díky působení gravitace vznikaly stále větší objekty a nakonec celé planety, tisíce planetek a ještě více komet. Dál od středu byly teploty nižší, díky čemuž vznikli čtyři plynoví obři – Jupiter, Saturn, Uran a Neptun.
Křemík nebo uhlík?
V naší sluneční soustavě je podle vědeckého členění 8 planet. Pokud se zblízka podíváme na první čtyři – tedy na Merkur, Venuši, Zemi a Mars, zjistíme, že jejich základní stavební jednotkou je křemík, přesněji řečeno jeho oxidy. Inu, proč ne, křemík je čtyřvazný a dokáže proto zkombinovat více možností než jiné prvky. Ovšem podobné vlastnosti má i uhlík, který je ještě tvárnější. Vědci předpokládají, že v naší galaxii mohou vznikat i planety na bázi uhlíku. Plášť takové planety by pak mohl tvořit třeba gigantický diamant.
