Planety skaliste mogły powstawać znacznie wcześniej niż sądzono

Nowe badanie sugeruje, że powstawanie planet skalistych mogło rozpocząć się we wczesnym Wszechświecie zaledwie 100 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Symulacje wskazują, że materia potrzebna do ich formowania mogła pojawić się znacznie wcześniej, niż dotąd zakładali astronomowie.

Powstawanie planet skalistych we wczesnym Wszechświecie

W ramach nowego badania naukowcy z University of Portsmouth odkryli, że materia, z której powstawały skaliste planety, mogła zacząć formować się zaledwie 100 milionów lat po Wielkim Wybuchu, na długo przed pojawieniem się pierwszych galaktyk. Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv.

Astronomowie dotychczas zakładali, że formowanie planet było powolnym procesem, który rozpoczął się dopiero kilka miliardów lat po narodzinach Wszechświata. Nowe badanie pokazuje jednak, że mogło ono zachodzić znacznie wcześniej, niż dotąd uważano.

Niektóre z pierwszych gwiazd we Wszechświecie były ogromne i kończyły swoje życie w potężnych eksplozjach. Wybuchy te rozrzucały w otaczającej przestrzeni ogromne ilości pierwiastków chemicznych potrzebnych do budowy planet, takich jak węgiel, tlen i żelazo.

Pierwsze gwiazdy i supernowe

Eksplozje te, znane jako „supernowe III populacji”, były pierwszymi we Wszechświecie źródłami pierwiastków niezbędnych do powstawania planet, a ostatecznie także życia.

Przeprowadzone symulacje wskazały, że zalążki planet skalistych mogą powstawać wokół małomasywnych, długo żyjących gwiazd z materii pozostałej po pierwszych kosmicznych eksplozjach, zaledwie 100 milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Jak twierdzą naukowcy, szczególny rodzaj supernowych III populacji, nazywany pair-instability supernova, mógł być tak potężny, że podczas pojedynczej eksplozji mogłoby zostać wyrzucone ponad 100 mas Słońca w postaci ciężkich pierwiastków.

Materiał ten teoretycznie wzbogacał pobliskie obłoki gazu do zaskakująco wysokiego poziomu zawartości ciężkich pierwiastków. Materia ta mogła następnie zapadać się pod wpływem grawitacji i tworzyć wirujące dyski materii wokół młodych gwiazd, podobne do tego, z którego powstał Układ Słoneczny.

Materiał na nowe światy

W swoich symulacjach wczesnego Wszechświata naukowcy odkryli dysk wokół młodej gwiazdy o masie stanowiącej około 70 procent masy Słońca. W jego obrębie zgromadziła się wystarczająca ilość materiału, z którego mogły powstać obce światy o łącznej masie kilku mas Ziemi, mniej więcej w tej samej odległości od gwiazdy, w jakiej nasza planeta znajduje się od Słońca.

Astronomowie wskazują, że dysk zawierał również znaczne ilości wody, zaledwie kilka razy mniej niż ilość dostępna w momencie powstawania naszego Układu Słonecznego. Oznacza to, że planety, które mogłyby tam powstać, potencjalnie mogły otrzymać wodę w podobny sposób jak Ziemia. Badacze uważają, że nasza planeta pozyskała znaczną jej część z materii pozostałej po procesie swojego formowania.

Nowe analizy sugerują, że warunki sprzyjające powstawaniu planet mogły istnieć znacznie wcześniej, niż dotąd sądzono. A co za tym idzie, potencjalnie nadające się do zamieszkania światy również mogły pojawić się szybciej w historii Wszechświata.

Emil Gołoś