Počas posledných troch desaťročí sa počítačové modely vzniku planetárnych systémov posunuli od pomerne jednoduchých simulácií až k sofistikovaným modelom, ktoré pracujú s tisíckami rôznych počiatočných podmienok. Na nedávnej konferencii Origins 2026 v Paríži bola predstavená štúdia, ktorá pomocou nových simulácií skúmala, ako mohla vzniknúť naša Slnečná sústava. Vedci pritom zámerne nevychádzali zo súčasného usporiadania planét, ktoré už poznáme. Planetárny vedec Nader Haghighipour z University of Hawaii at Manoa vo svojej práci vysvetľuje, že jeho modely sa od tých predchádzajúcich líšia najmä tým, že používajú množstvo úplne náhodných počiatočných podmienok. Vývoj systému potom nechávajú určovať samotnou fyzikou. Výsledkom sú podľa neho komplexnejšie modely, ktoré nie sú nastavené tak, aby automaticky smerovali k podobe našej dnešnej Slnečnej sústavy.

1 000 simulácií

„Po približne tridsiatich rokoch modelovania vzniku terestrických planét jedným konkrétnym spôsobom sme dospeli k bodu, keď sme si uvedomili, že doterajšie modely majú množstvo obmedzení a ďalej ich už nemožno výraznejšie posúvať,“ povedal Haghighipour. Podľa jeho práce je najvhodnejším prostredím na vznik obývateľných planét protoplanetárny disk s nerovnomerným rozložením pevného materiálu. Tento prirodzene vzniká pri vývoji hviezdnej hmloviny. Vedci uskutočnili viac než 1 000 simulácií neskorého štádia formovania kamenných planét, pričom použili rôzne rozloženia planetesimál a planetárnych zárodkov.

Náhodný začiatok

Ako Haghighipour upozorňuje, nikto presne nevie, ako vyzeral úplný začiatok našej Slnečnej sústavy ani ako boli objekty rôznych veľkostí rozmiestnené v pôvodnom protoplanetárnom disku. Vedci sa preto rozhodli začať prakticky od nuly. „Museli sme sa vrátiť úplne na začiatok a začať odznova. Nechali sme fyziku planetárneho formovania, aby celý proces prevzala a viedla nás ďalej,“ vysvetľuje Haghighipour. Inými slovami, modely neboli prispôsobované tomu, čo už dnes vieme o našej Slnečnej sústave. A výsledok bol pozoruhodný. Haghighipour a jeho kolegovia zistili, že vznik planéty podobnej Zemi vo vzdialenosti približne jednej astronomickej jednotky od Slnka je prirodzeným výsledkom vývoja systému. Jedna astronomická jednotka predstavuje približne vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom.

Objavuje sa aj Venuša a Mars

Podľa Haghighipoura sa v simuláciách planéta podobná Venuši objavila približne v 28 percentách prípadov a dokázala si udržať svoju obežnú dráhu. V niektorých simuláciách sa nachádzala priamo v obývateľnej zóne hviezdy, v iných tesne mimo nej. Aj Mars sa objavoval opakovane, často ako menšie teleso v oblasti približne zodpovedajúcej jeho dnešnej obežnej dráhe. Modely následne simulovali aj vzájomné gravitačné pôsobenie jednotlivých planetárnych telies. Takéto výpočty kedysi trvali šesť až osem mesiacov, dnes ich vďaka výkonnejším počítačom možno dokončiť približne za šesť až osem týždňov, dokonca aj na moderných notebookoch.

Aj malý detail môže zmeniť všetko

Výskum zároveň ukazuje, aký citlivý je vznik planetárneho systému na počiatočné podmienky. Aj veľmi malá zmena na začiatku môže viesť k úplne odlišnému výsledku. „Dokonca aj malá odchýlka v počiatočných podmienkach môže mať veľký vplyv na konečnú podobu planetárneho systému,“ vysvetľuje Haghighipour. To znamená, že dve sústavy vznikajúce z veľmi podobných podmienok môžu nakoniec vyzerať úplne inak.

Večná záhada života?

Haghighipour sa vo svojich úvahách dotýka aj otázky vzniku života. „Keď život vznikol, nevieme ako a pravdepodobne to nikdy presne vedieť nebudeme, ďalej sa vetvil a vyvíjal tak, aby dokázal zostať v súlade s vývojom Zeme,“ hovorí. Samotný vznik života teda zostáva veľkou záhadou. Modelovanie planét nám však môže pomôcť pochopiť, aké fyzikálne podmienky umožnili, aby sa Zem stala obývateľnou.

A čo Zeme mimo našej Slnečnej sústavy?

Vedci dnes poznajú množstvo planét veľkosťou podobných Zemi, vrátane tzv. malých super-Zemí, ktoré obiehajú v obývateľných zónach hviezd podobných Slnku. Podľa Haghighipoura preto dáva zmysel uvažovať, že život podobný tomu pozemskému nemusí byť vo vesmíre výnimočný. „Vzhľadom na to, ako často nachádzame planéty veľkosti Zeme v obývateľných zónach hviezd podobných Slnku, by bolo úplne logické predpokladať, že život podobný pozemskému môže byť bežný,“ tvrdí. Otázkou však zostáva, či ho dokážeme objaviť. „Nájsť život na iných planétach je veľmi komplikované. Naša technológia ešte nie je na takej úrovni,“  priznáva Haghighipour. Takéto štúdie však podľa neho pomáhajú vedcom pochopiť charakteristiky planét podobných Zemi, procesy, ktoré viedli k ich vzniku, a podmienky, vďaka ktorým sa mohli stať obývateľnými.

Zem zrejme nie je kozmická náhoda

Najdôležitejším výsledkom nových simulácií je podľa Haghighipoura myšlienka, že existencia Zeme nemusí byť výsledkom mimoriadne nepravdepodobnej zhody okolností. „Nemáme dôvod domnievať sa, že naša Zem je náhoda,“ uzatvára vedec.