Miejsce na Ziemi w strefie „Złotowłosa” naszego Układu Słonecznego może być wynikiem wydalenia piątej gigantycznej planety z naszego Układu Słonecznego w ciągu pierwszych 600 milionów lat, wynika z najnowszej publikacji w czasopiśmie.
„Mamy wiele wskazówek na temat wczesnej ewolucji układu słonecznego” - powiedział autor dr David Nesvorny z Southwest Research Institute. „Pochodzą one z analizy trans-neptunowej populacji małych ciał zwanych Pasem Kuipera oraz z zapisu krateru księżycowego”.
Nesvorny i jego zespół wykorzystali wskazówki, które mieli do zbudowania komputerowych symulacji wczesnego układu słonecznego i przetestowania swoich teorii. Rezultatem był wczesny model Układu Słonecznego, który ma zupełnie inną konfigurację niż obecnie, i mieszanie się planet, które mogły dać Ziemi „preferowane” miejsce do ewolucji życia.
Naukowcy interpretują wskazówki jako dowód, że na orbity Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna miała wpływ dynamiczna niestabilność, gdy nasz Układ Słoneczny miał zaledwie około pół miliarda lat. Uważa się, że ta niestabilność przyczyniła się do zwiększenia odległości między gigantycznymi planetami, a także do rozproszenia mniejszych ciał. Rozproszenie małych ciał popychało obiekty zarówno do wewnątrz, jak i na zewnątrz, a niektóre obiekty kończyły się w Pasie Kuipera, a inne oddziaływały na planety lądowe i Księżyc. Uważa się, że Jowisz ma rozproszone obiekty na zewnątrz, gdy zbliża się do Słońca.
Jednym z problemów z tą interpretacją jest to, że powolne zmiany na orbicie Jowisza najprawdopodobniej spowodowałyby zbyt duży pęd na orbitach planet ziemskich. Dodatkowy pęd prawdopodobnie spowodowałby zderzenie Ziemi z Wenus lub Marsem.
„Koledzy zasugerowali sprytne rozwiązanie tego problemu”, powiedział Nesvorny. „Zaproponowali, aby orbita Jowisza szybko się zmieniła, kiedy Jowisz rozproszył Urana lub Neptuna podczas dynamicznej niestabilności w zewnętrznym Układzie Słonecznym.”
Zasadniczo, jeśli wczesna migracja Jowisza „skacze”, połączenie orbitalne między planetami ziemskimi a Jowiszem jest słabsze i mniej szkodliwe dla wewnętrznego układu słonecznego.
Nesvorny i jego zespół przeprowadzili tysiące symulacji komputerowych, które próbowały modelować wczesny układ słoneczny, próbując przetestować teorię „skaczącego Jowisza”. Nesvorny odkrył, że Jowisz faktycznie skoczył z powodu oddziaływań grawitacyjnych z Urana lub Neptuna, ale kiedy Jowisz skoczył, Uran lub Neptun zostały wydalone z Układu Słonecznego. „Coś było wyraźnie nie tak” - powiedział.
Na podstawie swoich wczesnych wyników Nesvorny dodał do swoich symulacji piątą gigantyczną planetę, podobną do Urana lub Neptuna. Gdy przeprowadził ponownie skonfigurowane symulacje, wszystko ułożyło się na swoim miejscu. Symulacja pokazała, że piąta planeta została wyrzucona z Układu Słonecznego przez Jowisza, pozostały cztery gigantyczne planety, a wewnętrzne, ziemskie planety pozostały nietknięte.
Nesvorny podsumował: „Możliwość, że Układ Słoneczny miał początkowo więcej niż cztery gigantyczne planety, a niektóre z nich wyrzuciły, wydaje się możliwa do wyobrażenia w świetle niedawnego odkrycia dużej liczby swobodnie pływających planet w przestrzeni międzygwiezdnej, co wskazuje na wyrzucenie planety proces może być częstym zjawiskiem. ”
Jeśli chcesz przeczytać cały artykuł Nesvorny, możesz uzyskać do niego dostęp na stronie: http://arxiv.org/pdf/1109.2949v1
Źródło: Komunikat prasowy Southwest Research Institute
