У Сонячній системі могла бути ще одна гігантська планета: вчені знайшли докази

Протягом багатьох років астрономи припускали, що за свою 4,5-мільярдну історію наша Сонячна система могла втратити щонайменше один світ. Сучасні дослідження вказують на те, що унікальне розташування супутників Юпітера та Урана є прямим доказом існування третього крижаного гіганта в минулому.

Завдяки комп'ютерному моделюванню вчені з'ясували, що первісна архітектура нашої планетарної системи була значно динамічнішою та хаотичнішою. Гравітаційний рух великих планет на початку створення системи загрожував знищенням їхніх супутникових систем. Проте саме присутність та подальше вигнання загадкової п'ятої планети-гіганта дозволили супутникам сусідніх світів зберегтися та набути теперішнього вигляду, зазначає Space.

Таємниця виживання супутникових систем

Аналіз еволюції космосу доводить, що приблизно 3-4 мільярди років тому найбільші планети нашої системи розташовувалися набагато ближче одна до одної та до Сонця. З часом четвірка відомих гігантів – Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун – мігрувала на свої сучасні орбіти через взаємне гравітаційне відштовхування.

Цей період масштабних перестановок був надзвичайно небезпечним для малих космічних тіл. Математичні розрахунки показують, що в умовах такого "космічного штовхання" супутники Юпітера мали шанс уціліти лише у 15% випадків, а супутники Урана – взагалі менш ніж у 9%. Ймовірність того, що обидві супутникові системи виживуть одночасно без стороннього фактора, становила мізерний 1%.

Комп'ютерна реконструкція минулого

Планетолог Меттью Клемент разом із колегами з Університету Джонса Гопкінса провів масштабне дослідження, результати якого опублікував у науковому журналі Icarus. Науковці створили 122 варіанти цифрових симуляцій ранньої Сонячної системи, змінюючи:

• початкову кількість планет;
• траєкторії їхнього руху;
• загальну масу об'єктів у поясі Койпера.

Головна увага приділялася орбітам супутників Юпітера та Урана, оскільки вони залишалися майже незмінними впродовж мільярдів років. Ланцюжок орбітальних резонансів супутників Юпітера та глибокі кратери на їхніх поверхнях підтверджують їхній поважний вік. Результати моделювання виявилися однозначними: стабільний стан системи, який ми спостерігаємо сьогодні, ставав можливим лише за умови початкової наявності додаткового крижаного гіганта.

Космічне вигнання: доля втраченого гіганта

Згідно з найбільш імовірним сценарієм, наша система починалася з п'яти великих планет. Протягом першого мільярда років існування Юпітер підійшов надто близько до "зайвого" крижаного гіганта – на відстань близько 7 мільйонів кілометрів.

Цього зближення вистачило, щоб потужний гравітаційний поштовх надав планеті-невдасі другої космічної швидкості, буквально викинувши її за межі Сонячної системи. Зараз цей одинокий світ, найімовірніше, блукає десь у темряві міжзоряного простору.

Хоча саме вигнання планети не захистило супутники безпосередньо, її присутність до цього моменту відіграла вирішальну роль. Вона змінила траєкторію міграції інших гігантів, скоротивши тривалість періоду нестабільності та вберігши Уран від руйнівного зближення з іншими важкими об'єктами.

Спадщина хаотичної еволюції

Попри те, що супутники витримали цю епоху, космічні пертурбації залишили свої сліди. Юпітер на деякий час втратив чіткий орбітальний резонанс своїх супутників, хоча згодом вони знову повернулися до балансу. Уран постраждав ще сильніше: окрім міграційного хаосу, він зазнав зіткнення з масивним об'єктом, який перекинув планету на бік. Це спровокувало серію масштабних зіткнень між його супутниками, проте система все ж змогла відновитися.

Автори дослідження зазначають, що оскільки їхнє моделювання базується на стохастичних (випадкових) процесах, відтворити точну послідовність подій щохвилинно неможливо. Проте загальна картина є чіткою: сучасний вигляд нашого космічного дому – це результат унікального та малоймовірного збігу обставин, ціною якого стало вигнання цілої планети.

OBOZ.UA раніше писав, що Юпітер, найбільша планета нашої системи, технічно не обертається навколо самого Сонця.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.