Enne kui tekkisid maailmad, ookeanid või isegi kindel pinnas, oli olemas midagi palju vähem muljetavaldavat: pilv. Suur, külm gaasi ja tolmu segu, mis triivis läbi kosmose. Ei mandreid, ei atmosfääre, ei elu – vaid pisikesed osakesed, mis hõljusid pimeduses. Sellest tagasihoidlikust algusest on tekkinud terved päikesesüsteemid!
Selle muutuse toimumise mõistmine on ESA missiooni „Plato“ teadusliku tausta oluline osa. Uurides teiste tähtede ümber tiirlevaid planeete, aitab „Plato“ teadlastel koostada mitte ainult meie galaktika planeetide kaarti, vaid saada selgust ka selle kohta, kuidas need üldse tekivad.
Esimene samm: sünnib täht
Kõik algab siis, kui osa hiiglaslikust gaasi- ja tolmupilvest kokku variseb omaenda gravitatsiooni mõjul. Kokkuvarisemise käigus hakkab see kiiremini pöörlema ja muutub kettaks, nagu õhus keerutatav pitsatainas. Kui keskossa on kogunenud piisavalt ainet, süttib täht. Selle ümber jääb pöörlev gaasi- ja tolmuketas. Seda nimetatakse protoplanetaarseks kettaks, mis tähendab planeete moodustavat ketast. See on tähe ümbrus, kus sünnivad planeedid.
Teine samm: tolmust kivikesteks
Alguses on ketas täis mikroskoopilisi terakesi, mis on liivastki väiksemad. Kuid need terakesed ei jää kauaks üksi! Nad põrkuvad õrnalt kokku ja kleepuvad kokku, moodustades üha suuremaid klompid. Tolm muutub kivikesteks ja kivikesed kasvavad edasi.
See võib tunduda aeglane, kuid see protsess toimub tohututes mastaapides, kus toimub korraga lugematu hulk kokkupõrkeid. Aja jooksul muutuvad need väikesed ehitusplokid kilomeetrisuurusteks objektideks, mida nimetatakse planeetisimaalideks. Need on nagu planeetide esimesed “seemned”.
Kolmas samm: kokkupõrked loovad maailmu
Kui planeetide eellased on tekkinud, hakkab gravitatsioon domineerima. Suuremad objektid tõmbavad endasse väiksemaid ning kokkupõrked muutuvad üha dramaatilisemaks. Mõned põrkuvad kokku ja ühinevad, muutudes suuremaks. Teised purunevad tükkideks, suunates materjali tagasi süsteemi.
See kaootiline etapp viib planeetide embrüote tekkeni – need on piisavalt suured objektid, et neil oleks märkimisväärne gravitatsioon. Kuid need ei ole veel täielikud planeedid.
Miljonite aastate jooksul põrkuvad ja ühinevad need embrüod üksteisega, puhastades järk-järgult oma orbiite ja kasvades täielikult välja kujunenud planeetideks. Suurimad taevakehad kasvavad, neelates endasse väiksemaid, kuni jääb alles vaid mõni domineeriv planeet. Tugevama ellujäämine – planeetide versioon!
Neljas samm: üles kasvamine ja atmosfääride omandamine
Kui planeedid kasvavad, hakkavad nad muutuma. Maa-sarnased kivised planeedid moodustavad pärast korduvaid kokkupõrkeid jahtumise käigus tahke pinna. Samal ajal võivad vulkaanilise tegevuse käigus nende sisemusest vabanenud gaasid moodustada atmosfääri.
Süsteemi äärealadel, kus on külmem, toimub midagi teistsugust. Suured planeetide tuumad võivad koguda tohutuid gaasikoguseid, muutudes gaasigigantideks, nagu Jupiter ja Saturn.
Seetõttu koosnevad päikesesüsteemid sageli erinevatest maailmadest: tähele lähemal asuvad väikesed kivised planeedid ja massiivsed gaasigigandid. Kõik need erinevused tulenevad algse ketta tingimustest.
Kõik päikesesüsteemid ei ole ühesugused
Üks kaasaegse astronoomia põnevaimaid avastusi on see, et planeedisüsteemid võivad meie omast väga erinevad olla. Mõnes süsteemis asuvad hiidplaneedid oma tähtedele äärmiselt lähedal. Teistes võib leiduda tihedalt pakitud väikeste kiviste planeetide süsteeme. Kõige põnevam on see, et mõnes neist on isegi planeete elamiskõlblikus tsoonis, kus tingimused võivad võimaldada vedela vee olemasolu planeedi pinnal.
Plato missiooni eesmärk on neid süsteeme põhjalikult uurida, aidates teadlastel mõista mitte ainult seda, millised planeedid seal asuvad, vaid ka seda, kuidas need tekkisid.
Aega nõudev protsess
On lihtne pidada planeete püsivateks objektideks, kuid tegelikult on need pika ja delikaatse sündmusteahela tulemus. Gaasipilv kokkuvariseb, täht süttib, tolm klompub kokku ja kokkupõrked loovad maailmu. Iga etapp tugineb eelmisele ning kulgeb nii aeglaselt, et inimese ajaskaalal oleks neid muutusi peaaegu võimatu märgata. Planeetide tekkimine ei toimu üleöö, vaid kulgeb kümnete miljonite aastate jooksul, mida kujundavad gravitatsioon, liikumine ja lugematud kokkupõrked.
Isegi pärast planeetide tekkimist jätkavad need arengut, kuna nende orbiidid nihkuvad, atmosfäärid muutuvad ja pinnad kujunevad ümber kokkupõrgete tagajärjel. Teisisõnu, planeedisüsteem ei ole kunagi tõeliselt valmis. Kui tingimused on just õiged, võib selle arenguahela mingil etapil tekkida Maa-sarnane planeet. Plato missiooni eesmärk on leida Maa-sarnaseid planeete ning see aitab meil välja selgitada, kas need on levinud või on meie planeet hoopis ainulaadne.
