Vznik , vývoj a zánik planet

22. listopadu 2008 v 0:58 | adam káčerek |  PLANETY
Vznik planet

Vznik planetárních systému je úzce spjat se vznikem centrální hvězdy, kterou vzniklé planety budou obíhat. Scénář vzniku je nejspíše následující. Prvotní hvězdné mračno se začne vlivem záření smršťovat a tím i zahušťovat. Jelikož je hmotnost hvězdného mračna obrovská (asi 1 000 Sluncí), může dojít ke gravitačnímu hroucení, které způsobí rozpad uceleného mračna na několik menších shluků, které mají hmotnost 1 až 3 Sluncí a které se stanou zárodkem nové soustavy.
V této době se mrak plynů a prachových částic, který se vlivem gravitace rozpoltil na několik menších částí, počne formovat do hrubé koule o poloměru, který bude mít s největší pravděpodobností budoucí soustava planet. Hmota ve středu koule začne býti natolik hustá, že bude zabraňovat pronikání infračervenému záření, které začne zárodek zahřívat. Tyto reakce povedou k tomu, že se tento velice chladný oblak o teplotě několik kelvinů (teplota blízká absolutní nule) začne oteplovat až na 2 200 kelvinů. Při podobné teplotě se začnou kolem jádra vypařovat plyny a prachová zrníčka, kdežto ve vzdálenějších částech zůstane prahmota nedotčena. V této době se přihlásí o slovo další fyzikální zákon a to zákon zachování momentu hybnosti, který bude mít za následek to, že pomalu rotující prachový zárodek bude vlivem komprese zrychlovat svoji rotaci. Díky momentu hybnosti se postupně změní struktura koule, na kterou začne působit odstředivá síla, která se bude podílet na utváření budoucího disku, jenž bude velice zploštěn na pólech. Jádro se bude postupně přeměňovat z koule plynů a prachu na protohvězdu, která postupem času zažehne termonukleární reakce, které dají vzniknout hvězdě.
Okolní oblaka, která obíhají hvězdu, začnou vlivem vyzařovaného záření s postupnou kumulací a rychlejším sdružováním. V prvé fázi vzniknou útvary, jenž budou míti velikost přibližně 100 metrů. Zárodky planet v této fázi se nazývají planety první generace. Jelikož planet první generace vzniklo mnoho, začalo docházet k jejich srážkám, které postupně zvětšovaly objem a obvod planet. Srážkové období trvalo oproti vývoji vesmíru krátkou dobu (několik desítek tisíc let) a na konci srážkového vývoje vzniknou planety, které se budou nazývat planety druhé generace, které dosahují velikostí 5 kilometrů. Tím ale období srážek neskončí, ale bude pokračovat až ke vzniku protoplanet - prvotních planet, které mají velikost kolem tisíců kilometrů. V této době již probíhají termonukleární reakce ve hvězdě, jenž má za následek, že dojde k "zametení" vznikající soustavy, kdy prach a plyn je vytlačen zářením, které se uvolňuje z hvězdy, až na samý okraj jeho gravitačních sil. Po tomto "úklidu" jsou již vytvořeny prvotní planety a hvězda, která zásobuje planety energií, jenž hraje podíl na vývoji planet.


Vývoj planet

Po vzniku základních planet začne docházet k procesům, které budou ovlivňovat vzhled planety, vznik atmosféry, její reliéf, či minerální složení. To, jaké procesy začnou na planetě probíhat, souvisí s tím, bude-li se jednat o planety terestrického typu nebo o plynné obry. Ohledně plynných obrů nemáme ještě dostatečné množství informací a tak není zcela známo, jestli se tyto planety nějak vyvíjí, a pokud ano, tak jak. Jedna z mála věcí, která se na planetě mění je její vzhled, jelikož v atmosféře dochází k neustálým atmosférickým poruchám, které jsou způsobeny rozdílností ve stavbě jednotlivých vrstev.
U terestrických planet je situace jiná, protože můžeme vycházet z poznatků z naší planety a také se nám podařilo přistát na Marsu a Venuši a částečně prostudovat tyto záhadné světy. Obecně platí pro planety pozemského typu, že po vzniku se začnou planety ochlazovat a uvolňovat plyny, které dají možnost ke vzniku slabé atmosféry. Planeta ale nezchladne celá, ale pouze na povrchu. Takže pod povrchem nám zůstane žhavé magma, které začne vytvářet a tvarovat reliéf. Poměrně často dojde k tomu, že tlak magma tlačí na povrch planety, který tlaku podlehne a dá tak možnost k vrásnění, které utvoří pohoří a propadliny. Spolu s tlakem magmatu souvisí i vznik sopečné činnosti, která pro nás pozemšťany sehrála důležitou roli při vzniku atmosféry, jelikož sopečnou činností došlo k uvolnění plynů, které vytvořily prvotní atmosféru. V prvotní atmosféře mohla zkapalnět voda a dát tak vzniknout oceánům - základu života. Sopečná činnost se projevuje i na jiných planetách, než je Země. Například na Venuši měly sopky za následek vznik skleníkového efektu, který ohřál planetu natolik, že je dnes nehostinná pro život (aktivní sopky nalezneme na Venuši dodnes). Také na Marsu, kde se dnes do výšky přibližně 20 kilometrů tyčí nejvyšší známá hora soustavy Mt. Olymp, který vznikl právě sopečnou činností Marsu, když ještě měl energii na sopečnou aktivitu. Nalezneme zde pozůstatky sopečné činnosti. V dnešní době se domníváme, že planeta se již ochladila natolik, že sopečná aktivita ustala.
Dalším důležitým faktorem pro vzhled planety je její atmosféra, která umožňuje vznik erozních vlivů, které budou, do konce života planety, narušovat její povrch. Na naší planetě se jedná převážně o vodu, která rozrušuje celistvost povrchu (viz níže), vítr, jenž působí i na Marsu a Venuši, a také změnami teplot (mění se po celém vesmíru). Obecně o větru platí, že napomáhá k zaoblování ostrých skalisek na planetách, když proti těmto útvarům neustále vrhá písečná zrnka. Ani nejlepší a nejtvrdší materiál není schopen donekonečna odolávat poškrabávání povrchu drobnými zrnky. Dále je to změna teplot, která má za následek roztahování a smršťování látek. Neustálým opakováním procesu se porušuje celistvost (integrita) látky. Spolu s působením větru se pak tyto látky rozpadají a zanikají. Další kapitolu tvoří erozní vlivy vody, které působí již pouze na Zemi, ale jak díky americkému výzkumu víme, i Mars byl před miliardami let vlivu vody vystaven. O účincích vody na povrch bychom si měli říct, že spolu se změnou teploty je to vražedná kombinace pro všechny druhy hornin, které si můžeme představit. Dochází totiž k tomu, že se voda dostane i do nejmenších skulinek a když zamrzne ve skulince, zvětší svůj objem a rozšíří tak skulinku, což vede k rozpadu horniny. Speciálním případem erozního vlivu je biosféra (život na Zemi), ale také člověk, který začal s přestavbou reliéfu a planety k obrazu svému. Jako jediný tvor z nám známého vesmíru zamýšlí "předělávat planety" k obrazu svému. (viz Terraformace)
Dalším vlivem, který působí na planetu jsou slapové jevy, které jsou vyvolané silnou gravitací v okolí planety a které mají za následek zplošťování planety v pólových oblastech a silnější vulkanickou činnost. Vzhled planety může také změnit srážka s kosmickým návštěvníkem, který zanechá na jejím povrchu kráter, jenž bude po dlouhou dobu připomínat tuto návštěvu.
Spolu se vznikem atmosféry a vody přímo souvisí i přeměna minerálního složení planety, jelikož začne docházet k nespočtu chemických reakcí, které budou míti za následek přeměnění chemického složení povrchu. Například železo bude reagovat s kyslíkem a dojde ke vzniku oxidu železnatého(-itého), kterým je dnes pokryt celý povrch planety Mars.


Zánik planet

Na počátku bychom si měli povědět, že z objektivního hlediska existuje pouze málo způsobů, jak by mohla planeta popřípadě zakončit svojí existenci, ale z teoretického pohledu by takovýchto příčin mohlo býti více. Vždy proto uvedu, jestli se bude jednat o seriózní teorii či spíše o sci-fi. Dále zde nebudu brát v úvahu vymření života na planetě, protože pro tento případ by stačily i mnohem "menší" katastrofy, než zde uvádím.
Pohlcení planety mateřskou hvězdou -
Toto je jeden z mála případů, ke kterým může (a většina planet takto skončí) skutečně dojít. Jelikož je planeta oběžnicí své mateřské hvězdy, na které je životně závislá musí společně s hvězdou i "umřít". Na konečném zániku planety bude mít rozhodující slovo hmotnost hvězdy v době svého zániku.
Když bude hvězda velice hmotná a vznikne z ní černá díra, dojde k tomu, že díky obrovské gravitaci, kterou začne na okolí díra působit, si začne přitahovat okolní hmotu (mezi kterou patří i planety) a doslova své děti (planety) pohltí do svého středu, kde budou navždy sloučeny s ostatní hmotou, kterou černá díra během svého života pohltí. Než k tomu však dojde, bude planeta rozervána na kousky slapovými jevy, které při tak obrovské gravitaci budou působit i na relativně malé vzdálenosti.
Jestliže bude hvězda středně hmotná, dojde k tomu, že zakončí svůj život jako neutronová hvězda. Při tomto konci hvězdy je pro planety nejnebezpečnější část, kdy se hvězda rozhodne zbavit pláště a exploduje v podobě novy, či supernovy. Při tomto výbuchu vyvrhne většinu své hmoty do okolí, která bude na své cestě od hvězdy nemilosrdně spalovat vše, co se jí postaví do cesty na odpor. Při této katastrofě by teoreticky mohly planety přežít, ale byly by spálené, roztavené, sežehnuté a zamořené radiací. Jedinou šanci by měly pouze ty planety, jenž by obíhaly v dostatečné vzdálenosti od hvězdy a tím pádem by se k nim proud hmoty nedostal. V tu dobu by je čekal osud věčné oběžnice kolem mrtvé hvězdy, která vysílá do vesmíru pouze rádiové záření.
Jestliže se ale bude jednat o lehké hvězdy (přibližně naše Slunce), dojde na sklonku života k tomu, že se umírající hvězda začne rozpínat do podoby rudého obra, který při svém zvětšování bude ze začátku tavit planety a ke konci je pohlcovat do svého povrchu. Když se hvězda roztáhne do svého maxima a začne se opět smršťovat do podoby bílého trpaslíka, nebudou blízké planety již existovat a ty vzdálené budou míti roztavený povrch. Přeživší planety budou podobně jako v předchozím případě odsouzeny k věčnému obíhání mrtvé hvězdy. Nemějte ale obavy o svůj život na naší planetě, protože tento osud by měl potkat naší planetu asi až za 5 miliard let.
Zničení planety vlivem srážky s jiným tělesem
Tato teorie vychází z předpokladů, že by oběžnou dráhu planety proťalo velice hmotné těleso, které by se s planetou srazilo. Při této srážce by mohlo dojít k několika možným scénářům. První je, že by planeta přestala existovat - vlivem srážky by došlo k totální zkáze planety, která by se roztříštila na milióny menších kousků, které by pokračovaly v oběhu kolem hvězdy (takto podle jedné teorie vznikl Pás asteroidů ve Sluneční soustavě). Za druhé by došlo pouze k tomu, že by byla planeta odkloněna ze své původní dráhy směrem ke hvězdě. Postupem času by se planeta přibližovala stále více ke hvězdě, která by v blízkosti začala opět tavit její povrch, až by došlo k vypaření planety, či k její srážce s hvězdou.


 

1 člověk ohodnotil tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama