Vesmír byl planetařina už od malička

Osuš se a posaď si, protože tohle je masakr.

Vědci právě přišli s důkazy, že kamenné planety – teda opravdové světy z kamene a kovu, možná i s vodou – se mohly začít tvořit mnohem, mnohem dříve, než jsme si mysleli. Daleko dříve. Konkrétně zhruba 100 milionů let po Velkém třesku.

Jo. Nech to na chvíli proc馒it.

Vesmír je starý zhruba 13,8 miliardy let. Když planety vznikaly už při té sto milionů let staré známce, je to jako kdyby se miminko narodilo a naučilo chodit během prvních vteřin života. Řečeno vesmírným jazykem – okamžitě.

Odkud se vzaly suroviny na planety?

Tady přichází ta krásná část příběhu: úplně první hvězdy v podstatě vytvořily suroviny pro planety svou smrtí.

Některé z nejranějších hvězd byly pořádně masivní – obři v každém smyslu slova. A když tyhle kosmické obludy umíraly, nedaly se snadno. Výbuchly v podobě úžasných supernov a rozházely do vesmíru prvky jako uhlík, kyslík a železo.

Tyto exploze byly prvními velkými zdroji „těžkých prvků", které jsou potřeba na stavbu planet. Ber to jako hvězdnou recyklaci v nejmasivnějším měřítku, jaké si dokážeš představit. Hvězdy umíraly proto, aby jednou mohly vzniknout světy.

Dr. Daniel Whalen z University of Portsmouth to vyjádřil krásně: „Prekursorové terestrických planet se mohou tvořit kolem nízkohmotných, dlouho žijících hvězd v troskách prvních kosmických explozí 100 milionů let po Velkém třesku."

Jeden konkrétní typ exploze, takzvaná pair-instability supernova, je naprosto ohromující. Jediná taková může do vesmíru vyvrhnout více než stonásobek hmotnosti Slunce v těžkých prvcích. Nepředstavitelně velké množství planetárního stavebního materiálu rozhozeného do prostoru během jedné katastrofické chvíle.

##/worlds Podobné Zemi v raném vesmíru

Když výzkumníci pustili počítačové simulace toho, co se v těch raných epochách dělo, narazili na něco pozoruhodného: rotující disky obohaceného materiálu kolem mladých hvězd. Tyto disky jsou v podstatě porodnicemi planetárních systémů – stejný typ struktury, ze kterého se nakonec zformovala i naše Sluneční soustava.

V jedné simulaci našli disk kolem mladé hvězdy o hmotnosti zhruba 70 % našeho Slunce. V tomto disku se nahromadilo tolik pevného materiálu, že by z něj šlo vytvořit hmotu odpovídající několika Zemím. A tady přichází ta zajímavá věc: ten materiál seděl zhruba ve stejné vzdálenosti od své hvězdy jako Země od Slunce.

To není náhoda, kterou bys měl odbýt. Právě v téhle vzdálenosti jsou teploty, které umožňují existenci tekuté vody – v podstatě ideální místo pro potenciálně obyvatelné světy.

Překvapení s vodou

Ale tady je něco, co mi opravdu vyrazilo dech.

Simulace ukázaly, že ty rané disky obsahovaly značná množství vody. Ne jen stopy – opravdu značná množství. Řečeno čísly, jen několikrát méně než to, co bylo k dispozici při vzniku naší vlastní Sluneční soustavy.

To znamená, že základní ingredience pro obyvatelnost nebyly v raném vesmíru přítomny jen tak tak. Byly přítomny v podstatných množstvích, na správných vzdálenostech od hvězd, ve správných podmínkách, aby potenciálně mohly podpořit život, jak ho chápeme.

Předpokládá se, že Země získala velkou část své vody z materiálu, který zbyl při stavbě planety. Kdyby tyto rané světy měly podobné podmínky, mohly jít stejnou cestou.

Co to znamená pro hledání života?

Tady se mi mozek začíná točit jak derviš. Pokud se kamenné planety a jejich ingredience formovaly tak rychle po Velkém třesku, pak okno příležitostí pro potenciální vznik života někde ve vesmíru bylo otevřené mnohem déle, než jsme si předtím mysleli.

Po miliardy let tam venku mohly existovat světy s vodou, s kamennými povrchy, se základní chemií potřebnou pro to, aby se život mohl chopit příležitosti. To je zároveň vzrušující i poněkud skromňující.

Samozřejmě, „mohly se vytvořit" neznamená „určitě se vytvořily" a už vůbec ne, že tam život určitě vznikl. Ale znamená to, že příležitost tam byla, daleko dříve, než jsme kdy tušili.

Jsme zvyklí vnímat Zemi jako relativně starou ve vesmírném měřítku – vznikla před zhruba 4,5 miliardami let, když byl vesmír už 9 miliard let starý. Ale tyto výsledky naznačují, že světy podobné Zemi se mohly tvořit, když byl vesmír ještě v podstatě batole.

Hlavní pointa

Tento výzkum rozšiřuje naše chápání toho, kdy a jak se mohly planetární systémy tvořit. Naznačuje, že vesmír byl ve svých raných dnech daleko produktivnější, než jsme mu dávali za pravdu.

A upřímně? To mi přijde krásné. Ty samé kosmické procesy, které nám daly naši domovskou planetu – smrt starých hvězd, rozmetání prvků, postupné budování světů – fungovaly téměř od úplného začátku.

Recept na planety a potenciálně život byl napsaný už v prvních kapitolách vesmíru. My jsme teprve teď začali ty stránky číst.