Starověká prachová zrna obsahují magnetické stopy ke zrození Slunce

Malá prachová zrnka, která dopadají na Zemi během meteorických rojů nebo končí jako součást větších meteoritů nalezených na zemském povrchu, mohou obsahovat překvapivá vodítka k formování Slunce. Je to proto, že zaznamenávají stav magnetického pole v protohvězdné mlhovině, ze které se Země (a nakonec i ostatní planety) zformovala.

Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) objevili záznamy o extrémně starém magnetismu vtisknutém do vzorků meteoritů. Analyzovali zrnka materiálu zvaná inkluze bohaté na vápník a hliník (CAl), která se nacházejí v meteoritu s názvem DOM 08006, nalezeném v Antarktidě v roce 2008. Tyto inkluze se vytvořily během prvních 200 000 let existence Sluneční soustavy. Doposud se jedná o nejstarší známý materiál z rané Sluneční soustavy. Je pravděpodobné, že existoval v době, kdy sluneční mlhovina zrodila Slunce, tvrdí profesor Benjamin Weiss z MIT. Jejich existence je také vodítkem k síle magnetického pole v protosolární mlhovině. „Jiné meteority prošly během této 4,5 miliardy let dlouhé historie mnoha různými procesy,“ řekl. „Vznikly ve Sluneční mlhovině, poté se přidaly k tělesům s vodou, pak byly rozbity, přesunuly se do pásu asteroidů a nakonec dopadly na Zemi. Ale DOM 08006 nějakým způsobem prodělal menší změny než kterýkoliv jiný meteorit.“

Magnetismus a raná Sluneční soustava
Příběh zrodu Sluneční soustavy je známý: obrovský oblak plynu a prachu, který existoval před více než 4,6 miliardami let, se začal shlukovat do oblastí s vyšší hustotou. Nakonec se oblak zhroutil do protoplanetárního disku s nově vznikajícím Sluncem uprostřed. „Tento přechod z kulovitého oblaku na protoplanetární disk je jednou z nejvýznamnějších událostí v celé historii Sluneční soustavy,“ řekl Weiss. „Dlouho se teoretizovalo, že to způsobila gravitace, ale naše měření ukazují, že svou roli pravděpodobně sehrál magnetismus.“

Co způsobilo tento kolaps, bylo vždycky poněkud záhadou. Obvyklým podezřelým je gravitace, protože je schopna přitahovat materiál k sobě. Ale byla to jediná věc, která ovlivnila zrod Slunce, jeho planet, měsíců, asteroidů a komet? Je to jediná síla, která formuje planetární systémy v celém vesmíru?

Ukazuje se, že magnetická pole hrála významnou roli. V mlhovinách, kde vznikají hvězdy, vznikají v důsledku pohybu nabitých částic v plynu a prachu v oblaku. Stejně jako gravitace tvoří výsledná magnetická pole neviditelnou sílu, která působila v nejranějších fázích vývoje disku. V rané Sluneční soustavě bylo magnetické pole v disku silnější než dnešní pole Země. A stejně jako na Zemi, když se magnetická pole podílejí na formování hornin, stopy těchto raných polí se otiskly do kousků kamenitého materiálu Sluneční soustavy, které nakonec vytvořily asteroidy, planetesimály a meteoroidy, které dopadly na Zemi.

Modely magnetických polí v protoplanetárních discích ukazují, že taková pole mohou mít vliv na strukturu disku i na menší částice, které se v disku pohybují. Vědci se domnívají, že také vyvolávají turbulenci a proudění v disku. Zdá se tedy, že byly součástí epochy formování Sluneční soustavy tím, že poháněly zmagnetizované větry.

Studie MIT se zaměřila na CAI a na to, jak se formovaly stopy jejich magnetického pole. Tým přišel se dvěma hypotézami. První je, že CAI si zachovaly magnetismus, když se poprvé vytvořily v rané epoše formování disku nebo během krátkodobých zahřívacích událostí krátce po vzniku. Druhý scénář naznačuje, že CAI byly zmagnetizovány během ohřívacích událostí v pozdějším vývoji protoplanetárního disku. V té době byly ještě malými úlomky, takže k tomu došlo dříve, než byly strženy do většího tělesa.

Kde magnetická pole vznikla?
Nejstarší magnetická pole vzniklá působením nabitých částic v mlhovině se nakonec stala silnějším magnetickým polem celého systému. Toto silnější pole se vtisklo do hornin. „Myslíme si, že tyto druhy magnetických polí pomáhaly přesouvat plyn z protoplanetárního disku směrem k centrální hvězdě, ke Slunci,“ řekl Cauê Borlina. „Gravitace také hraje roli. Nyní však ukazujeme, že pokud chcete plně pochopit, jak Slunce a planety vznikly, měli byste do složek, které je tvoří, zahrnout magnetická pole.“

Předchozí studie magnetických polí v rané Sluneční soustavě odhalily magnetické pole, které existovalo 2 miliony let po vzniku Slunce. V té době se všichni domnívali, že Slunce již existuje a formování planet teprve začíná. Je zřejmé, že rané magnetické pole hrálo důležitou roli při formování planetesimál, z nichž některé se nakonec spojily a vytvořily planety, které známe dnes.

„V dnešní době astronomové nediskutují o tom, zda je magnetismus přítomen, když se planety formovaly. Debata se však točí kolem velmi rané Sluneční soustavy, než se planety formovaly, kdy existoval pouze disk,“ řekl Cauê Borlina, který vedl novou studii jako postgraduální student MIT a nyní je odborným asistentem na Purdue University. „Tam debata stále probíhá a na tom nyní pracujeme.“

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/ancient-dust-grains-hold-magnetic-clues-to-the-suns-birth a https://news.mit.edu/2026/meteorite-dust-holds-records-magnetism-may-have-helped-form-sun-0824

autor: František Martinek