Všeobecne prijímaná teória vzniku našej Slnečnej sústavy vyzerá takto: pred 4,6 miliardy rokov sa vo vesmíre nehybne vznášalo obrovské prachové mračno, až kým výbuch blízkej hviezdy nespôsobil kolaps jeho časti. Gravitácia sťahovala prach smerom do stredu, kde vytvoril žiariacu guľu vodíka a hélia s priemerom približne 1,4 milióna kilometrov – budúce Slnko. Zo zvyšného materiálu, ktorý začal obiehať okolo rodiacej sa hviezdy, neskôr vznikli planéty Slnečnej sústavy, množstvo asteroidov a ďalších nebeských telies.
Aby vedci overili, či sa to naozaj odohralo takto, musia sa pozrieť späť v čase až k prvým okamihom Slnečnej sústavy a ešte ďalej. Kozmochemička Nan Liu na to má metódu: v trezore na svojom pracovnom stole v Inštitúte pre astrofyzikálny výskum Bostonskej univerzity uchováva úlomok meteoritu, ktorý nesie stopy materiálov starších než Slnko.
„Ide o najzachovalejší typ meteoritu, ktorý nezmenila voda ani teplo.“
Hovorí to Liu, keď v rukách obracia vzorku – lesklý tmavý kameň, ktorý veľkosťou aj tvarom pripomína hrot šípu.
Podobné meteority vznikli v čase kolapsu prachového mračna. Tento kolaps a vznik Slnka zničili veľkú časť chemických informácií v meteorite, pretože sa jeho materiál roztavil. Niekoľko kryštálov menších než baktérie v ňom však zostalo neporušených. Tieto kryštály, nazývané presolárne zrná, sú zďaleka najstarším materiálom, ku ktorému máme na Zemi prístup.
V uplynulom desaťročí odborníci využívali meteority podobné tomu, ktorý skúma Liu, na odhaľovanie histórie vzniku Slnečnej sústavy a spochybňovanie prevládajúcej teórie. Nové údaje naznačujú, že Slnečná sústava a všetko v nej nevďačia za svoju existenciu výbuchu supernovy, ale zdanlivo o niečo pokojnejšiemu kozmickému scenáru: podľa kritikov pôvodnej teórie sa naša sústava sformovala z materiálu odviateho z obrovskej hviezdy. Nový výskum presolárnych zŕn môže pomôcť určiť, či je táto teória správna.
Slávny výbuch
Prvé indície o vzniku Slnečnej sústavy získali odborníci po tom, čo sa v roku 1969 nad Mexikom objavila ohnivá guľa. Úlomky dnes už slávneho meteoritu Allende sa rozptýlili na ploche viac než 500 štvorcových kilometrov. V roku 1976 vedci oznámili, že vzorky z Allende priniesli prekvapenie: obsahovali nečakane veľké množstvo stabilného izotopu horčíka-26.
Z toho usúdili, že meteorit vznikol za prítomnosti veľkého množstva hliníka-26, ktorý je rádioaktívny a pri rozpade sa mení na horčík-26.
Hliník-26 sa však nepovažoval za bežnú zložku medzihviezdneho prostredia, teda prachom vyplneného priestoru medzi hviezdami, pretože obyčajné hviezdy ho nevytvárajú. „Väčšina izotopov, ktoré sme identifikovali v ranej Slnečnej sústave, je prirodzeným produktom chemického vývoja galaxie. Najvýznamnejšou výnimkou je hliník-26,“ hovorí Maria Lugaro, astrofyzička z Astronomického ústavu Miklósa Konkolyho-Thegeho.
Odkiaľ teda mohol pochádzať? V roku 1977 dvaja významní astrofyzici navrhli, že tento vzácny izotop hliníka pravdepodobne pochádzal z výbuchu blízkej supernovy. Hliník-26 môže vznikať aj pri iných javoch, no rázová vlna supernovy mohla zároveň vyvolať kolaps mračna. Astronómovia tak jedinou udalosťou dokázali vysvetliť, ako mohlo prakticky v rovnakom okamihu dôjsť k dvom zriedkavým javom – objaveniu sa hliníka-26 a vzniku Slnečnej sústavy.
Výbuch supernovy ako spúšťač vzniku sústavy zostával celé desaťročia najobľúbenejším scenárom. Podporovali ho podrobné astrofyzikálne modely aj ďalšie merania zvýšeného zastúpenia horčíka-26 v iných nezmenených meteoritoch. V uplynulom desaťročí sa však tento výklad čoraz väčšmi dostával do rozporu s ďalšími meraniami. Hlavný problém spočíva v tom, že v Slnečnej sústave chýba železo.
Pochybnosti a kryštály
Supernovy totiž nevytvárajú iba hliník. Každá blízka supernova by do sústavy pravdepodobne vniesla aj veľké množstvo rádioaktívneho izotopu železa-60. Ak teda vznik Slnečnej sústavy spustila supernova, v telesách, ktoré sa sformovali na jej začiatku, by sme mali nachádzať stopy pomerne vysokého počiatočného množstva železa-60, hovorí Linru Fang, kozmochemička z Kodanskej univerzity.
Niektoré štúdie uvádzali, že vo vzorkách meteoritov našli dostatok železa-60 na podporu teórie o supernove. Nie všetci odborníci však s týmito výsledkami súhlasia. Naopak:
väčšina kozmochemikov si dnes myslí, že hoci bol hliník-26 na začiatku histórie Slnečnej sústavy hojne zastúpený, železa-60 v nej veľa nebolo.
Začiatkom roka 2025 výskumný tím vypracoval dosiaľ najpresnejší odhad množstva železa-60 v ranej Slnečnej sústave. Fang a jej kolegovia zistili nízke zastúpenie železa-60 v zárodku planéty, ktorý vznikol bezprostredne po kolapse mračna. Tento výsledok je podľa Fang nezlučiteľný so scenárom supernovy.
Zástancovia pôvodnej teórie sa chýbajúce železo, prirodzene, pokúšali vysvetliť. Napríklad tým, že hliník mohol byť zo supernovy vyvrhnutý, zatiaľ čo železo, ktoré pochádza z hlbších vrstiev hviezdneho jadra, mohlo spadnúť späť do pozostatku hviezdy. Alebo mohlo ísť o výbuch nezvyčajnej supernovy, ktorá železo-60 vôbec nevytvorila. Podľa ďalšieho vysvetlenia sa železo-60 nemuselo v mračne rozložiť rovnomerne, takže merania jednotlivých meteoritov nemusia poskytovať úplný obraz. Tieto vysvetlenia však sprevádza čoraz viac pochybností.
Zrodenie v obálke
Ak sa však história Slnečnej sústavy nezačala výbuchom supernovy, odkiaľ pochádza hliník? Mnohí vedci v súčasnosti považujú za najpravdepodobnejšie, že hliník-26 sem priniesol vietor Wolfovej–Rayetovej hviezdy. V porovnaní so Slnkom majú Wolfove–Rayetove hviezdy oveľa kratšiu životnosť, sú dvanásťkrát väčšie a tisíckrát svietivejšie. Hviezda sa stáva Wolfovou–Rayetovou hviezdou vtedy, keď príde o svoju vonkajšiu vodíkovú obálku, či už pôsobením gravitačnej príťažlivosti inej hviezdy, alebo silou vlastného hviezdneho vetra.
Obnažené jadro Wolfovej–Rayetovej hviezdy potom môže vytvárať vietor s rýchlosťou až 3.000 kilometrov za sekundu. „Okolitý materiál v podstate odhŕňa ako snehový pluh,“ hovorí Vikram Dwarkadas, astronóm z Chicagskej univerzity.
Tento odhrnutý materiál vytvára okolo hviezdy bublinu, ktorá môže dosiahnuť priemer 100 svetelných rokov a je niekoľko desaťtisíckrát hustejšia než okolité medzihviezdne prostredie.
Jej obálka tak obsahuje viac než dosť materiálu na vznik planetárnej sústavy. Navyše je v nej veľa hliníka-26 a – čo je rozhodujúce – veľmi málo železa-60. Astronómovia už podľa Dwarkadasa pozorovali, ako v obálkach Wolfových–Rayetových hviezd vznikajú hviezdy podobné Slnku. Podľa jeho odhadu mohlo takto vzniknúť až 16 % všetkých hviezd tejto veľkosti v našej galaxii. Ak teda týmto spôsobom vznikla aj Slnečná sústava, nešlo by o ojedinelý prípad.
Dwarkadas a jeho kolegovia vypracovali azda dosiaľ najucelenejší model toho, ako mohol hviezdny vietor Wolfovej–Rayetovej hviezdy dopraviť hliník-26 do formujúcej sa Slnečnej sústavy. Obrovská hviezda, ktorej život trval iba niekoľko miliónov rokov, sa potom s veľkou pravdepodobnosťou zrútila na čiernu dieru. Dôkazy o tom však už dávno zmizli, hovorí odborník.
Aj teória o Wolfovej–Rayetovej hviezde má podľa Lugaro svoje problémy. Takáto hviezda napríklad vytvára natoľko chaotické prostredie, že by podľa teórie malo novovzniknutú Slnečnú sústavu roztrhať. Lugaro sa napriek tomu prikláňa k novej teórii. Z pohľadu jadrovej fyziky podľa nej dáva najväčší zmysel. Pripustila však, že nové informácie by jej názor mohli zmeniť už v nasledujúcom týždni, od 30. marca do 5. apríla 2026. „Je to problém, ktorý treba skúmať z viacerých strán,“ vysvetľuje vedkyňa.
Na love zŕn
A odkiaľ môžu prísť nové údaje? Liu a jej kolegovia v Bostone pracujú s nanosondou, ktorá dokáže merať chemické zloženie drobných kúskov materiálu. Pomocou nej skúmajú zrná z úlomkov meteoritov rozpustených v kyseline a hľadajú také, ktorých chemické zloženie by mohlo poukazovať na pôvod vo Wolfovej–Rayetovej hviezde.
Skúmanie úlomkov meteoritov rozptýlených na povrchu zlatej fólie pripomína rybárčenie, hovorí Liu. Ak sa podarí nájsť dostatok zŕn, ktoré podľa chemického zloženia mohli pochádzať z Wolfovej–Rayetovej hviezdy, ďalším krokom môže byť meranie, či vykazujú známky obohatenia hliníkom-26. Tieto chemické informácie by sa dali využiť na podporu astrofyzikálneho modelu vzniku Slnečnej sústavy podľa scenára s Wolfovou–Rayetovou hviezdou.
Ani prítomnosť takýchto zŕn by však nebola jednoznačným dôkazom v prospech novej teórie. Prach obohatený hliníkom totiž mohol pochádzať aj z oveľa starších hviezd, z obdobia dávno pred vznikom Slnečnej sústavy. Neprítomnosť týchto zŕn by naopak naznačovala, že teória o Wolfovej–Rayetovej hviezde je nesprávna.
Isté však je, že skúmanie týchto zŕn stavia do nového svetla jedinečné okolnosti, ktoré viedli k vzniku našej planéty.
„Keď sa zamyslíme nad tým, ako tieto rádioaktívne izotopy – tieto prvky tvoriace horniny a umožňujúce vznik života – vznikajú vo hviezdach, uvedomíme si, že vysvetliť vznik ich správneho množstva vôbec nie je jednoduché. Museli vzniknúť v správnom čase a na správnom mieste,“ hovorí Liu.
