První tělesa Sluneční soustavy vznikla z ohně, nikoliv z ledu

Studie vedená odborníky z Yale University přináší první chemické důkazy o tom, že plyn začal třídit stavební materiál pro nejstarší pevná tělesa Sluneční soustavy dříve, než se dosud předpokládalo. Kdyby existoval recept na vznik prvních pevných těles ve vnější části Sluneční soustavy, vyžadoval by značné množství chondrulí – drobných kamenných kuliček o velikosti milimetru, které vznikly působením vysokých teplot – a jen velmi malé množství ledového prachu. Právě tento prach, označovaný jako matrice, obsahoval vodní led a organické molekuly, avšak do nejstarších zkoumaných těles se jej dostalo jen nepatrné množství.

Tým vedený vědci z Yaleovy univerzity nyní nalezl první geochemické důkazy o tom, že k tomuto třídění chondrulí docházelo již během prvního milionu let existence Sluneční soustavy. Dřívější důkazy o takovém třídění pocházely z objektů, které vznikly až 2 až 4 miliony let po počátku Sluneční soustavy.

Rekonstrukce této rané směsi vyžadovala pátrání po složkách, které se fyzicky nedochovaly. Vědci zkoumali železné meteority pocházející z mateřských těles, jež prošla kompletním roztavením, čímž došlo ke zničení chondrulí v jejich nitru. Chemické stopy, které proces tavení přečkaly, umožnily týmu zpětně určit původní poměry těchto složek. Výsledky výzkumu byly zveřejněny 18. září 2026 v časopise  Nature Astronomy.

„Tyto všudypřítomné drobné horninové kuličky představují základní stavební kameny, z nichž se nakonec zformovaly samotné planety,“ uvedl hlavní autor studie Damanveer Grewal, odborný asistent v oboru věd o Zemi a planetách na Yaleově univerzitě. „A nyní víme, že k jejich třídění a začleňování do první generace pevných těles docházelo již od samého počátku.“

Dva indikátory odhalují původní složení
Tato raná tělesa, zvaná planetesimály, v sobě nahromadila dostatek radioaktivního hliníku-26 na to, aby vzniklo teplo, které způsobilo jejich roztavení. Žádná tělesa z prvního milionu let existence Sluneční soustavy se nedochovala v původním, neroztaveném stavu – tedy jako směs chondrulí a matrice – a proto museli vědci k určení jejich složení zvolit jiný postup.

Grewal a jeho kolegové využili dva nezávislé chemické indikátory vázané na matrici. Síra je v matrici koncentrována, a může tak pomoci odhalit, kolik prachu původně mateřské těleso obsahovalo. Oxidační stav železa, který vypovídá o jeho chemickém stavu, poskytuje další údaj o tom, jaké množství vodního ledu a oxidovaného prachu bylo v tělese obsaženo.

Obě měření ukázala na původní obsah matrice pouhých 8 % až 17 %, což je méně než u jakýchkoliv známých chondritů, primitivních meteoritů, které stále obsahují chondrule.

„Oba stopovače nezávisle vypovídají stejný příběh: tyto rané planetesimály byly pozoruhodně chudé na matrici,“ řekl Grewal. „Právě tato konvergence činí výsledek přesvědčivým.“

Chondrule dominovaly nejranějším tělesům
Rekonstrukce sahá dále do minulosti než důkazy dochované v uhlíkatých chondritech z vnější Sluneční soustavy. Tyto primitivní, kamenné meteority, obsahují organické sloučeniny a vodu vedle silikátových minerálů. Vědci již věděli, že dříve vzniklé uhlíkaté chondrity měly více chondrulí a méně matrice než ty, které vznikly později. Tento vzorec naznačoval, že oblasti, kde se planetesimály shromažďovaly, upřednostňovaly kamenné korálky před ledovým prachem, ale nemohla stanovit směs v první generaci těles.

„Naše práce ukazuje, že tento proces sestavování byl od samého začátku pozoruhodně selektivní,“ řekl Grewal. „Nejstarší tělesa ve vnější Sluneční soustavě byla z 83 % až 92 % tvořena z chondrulí, s velmi malým množstvím ledového, těkavého prachu, který dominuje později vzniklým objektům.“

Chondrule zachované v chondritech představují hmatatelné spojení s tímto prastarým procesem. Chondrity jsou těmi nejpůvodnějšími meteority v geologických sbírkách a umožňují vědcům zkoumat materiál, který unikl úplnému roztavení, jakému byla vystavena mateřská tělesa železných meteoritů.

„Můžete je držet v ruce a vědět, že vznikly jako součást procesu, který začal před miliardami let,“ uvedl Grewal. „Je to časové měřítko, které si lze jen stěží představit.“

„Tyto poznatky rovněž pomáhají vysvětlit, proč jsou starší chondrule v nálezech meteoritů vzácné“, dodal Grewal. Byly totiž začleněny do raných těles, která se následně roztavila, čímž došlo k zániku těchto kuliček, ačkoliv po jejich dřívější přítomnosti zůstaly chemické stopy.

Zdroj: https://scitechdaily.com/the-solar-systems-first-worlds-were-built-from-fire-not-ice/

autor: František Martinek