Descoperirea care schimbă tot ce știam despre Sistemul Solar. Câte planete ar fi avut în trecut
Un nou studiu publicat în revista Icarus ridică o ipoteză spectaculoasă despre trecutul Sistemului Solar: înainte de configurația pe care o cunoaștem astăzi, vecinătatea cosmică a Pământului ar fi putut găzdui nu opt, ci zece planete.
Potrivit cercetării, două corpuri planetare de dimensiuni considerabile ar fi orbitat cândva în regiunile exterioare ale Sistemului Solar, în apropierea lui Uranus și Neptun. În urma unor interacțiuni gravitaționale violente petrecute în primele milioane de ani de existență ale Sistemului Solar, aceste planete ar fi fost aruncate în spațiul interstelar, dispărând complet din vecinătatea Soarelui, informează Agerpres.
O istorie mult mai agitată decât se credea
La începuturile sale, Sistemul Solar nu era structura stabilă observată astăzi. Planetele gigantice au trecut printr-o perioadă de migrație și rearanjare orbitală cunoscută sub numele de „instabilitatea planetelor gigantice”.
Acest scenariu este descris de celebrul „Model de la Nisa”, propus de astronomi în 2005, conform căruia Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun și-au modificat pozițiile inițiale, deplasându-se către orbitele pe care le ocupă în prezent.
Specialiștii cred că aceste schimbări au fost provocate de interacțiuni gravitaționale complexe dintre planete și numeroasele planetesimale rămase după formarea Sistemului Solar.
Simulări care schimbă imaginea Sistemului Solar
Pentru a testa această teorie, cercetătorii au analizat peste 100 de simulări ale evoluției timpurii a Sistemului Solar. Modelele au urmărit mișcarea planetelor gigantice și a aproximativ o mie de planetesimale pe o perioadă de 20 de milioane de ani.
Dintr-o bază de date ce conținea 100.000 de simulări, oamenii de știință au selectat 122 de scenarii care reproduceau cel mai fidel configurația actuală a Sistemului Solar.
„a testat sistematic efectele întâlnirilor apropiate dintre planete gigantice asupra stabilităţii orbitale a sateliţilor lor”, a declarat pentru Live Science într-un e-mail Matthew Clement, cercetător la Laboratorul de Fizică Aplicată al Universităţii Johns Hopkins şi autor principal al studiului.
Rezultatele au indicat că una sau chiar două planete suplimentare ar fi fost împinse succesiv de interacțiunile gravitaționale dintre giganții Sistemului Solar până când au fost expulzate complet.
Indiciile au fost găsite în jurul lui Jupiter și Uranus
Cercetătorii au descoperit un detaliu neașteptat atunci când au analizat comportamentul sateliților naturali.
În scenariile care includeau două planete suplimentare, lunile lui Jupiter au rămas aproape neafectate. În schimb, simulările cu o singură planetă suplimentară au conservat mai bine sateliții lui Uranus.
Acest rezultat i-a surprins pe astronomi deoarece trei dintre cele mai importante luni ale lui Jupiter – Io, Europa și Ganimede – se află și astăzi într-o rezonanță orbitală extrem de stabilă, ceea ce sugerează că sistemul lor a rămas aproape neschimbat de miliarde de ani.
Misterul lunii Miranda
Un alt indiciu important vine de la Miranda, unul dintre sateliții lui Uranus.
Cercetătorii cred că prezența unor planete suplimentare ar fi putut destabiliza orbitele lunilor lui Uranus, provocând coliziuni între acestea. În urma impacturilor, o parte din materialul sateliților ar fi fost distrus, iar gheața rezultată s-ar fi redepus ulterior.
Acest mecanism ar putea explica de ce Miranda conține semnificativ mai multă gheață decât ceilalți sateliți ai planetei.
Au existat două planete dispărute sau doar una?
Deși majoritatea rezultatelor indică existența a două planete suplimentare, cercetătorii au identificat și scenarii în care Sistemul Solar actual putea apărea după expulzarea unei singure planete gigantice.
Prin urmare, oamenii de știință consideră că sunt necesare noi simulări pentru a stabili cu mai multă precizie câte astfel de lumi au existat în trecut.
Datele disponibile oferă puține informații despre aspectul acestor planete, însă cercetătorii au reușit să estimeze masele lor.
În scenariile cu cinci planete gigantice, planeta dispărută avea o masă apropiată de cea a lui Neptun. În modelele care porneau de la șase planete gigantice, cele două lumi suplimentare aveau mase situate între cea a Pământului și cea a lui Neptun, fiind încadrate în categoria „super-Pământurilor”.
„Având în vedere că masele nu sunt prea diferite de cele ale lui Uranus şi Neptun, proprietăţile fizice (ale planetelor pierdute) erau probabil similare cu aceste planete”, a declarat pentru Live Science prin e-mail co-autorul studiului Nathan Kaib, om de ştiinţă senior la Institutul de Ştiinţe Planetare din Tucson, Arizona.
Cercetările continuă
Astronomii nu intenționează să caute direct aceste planete rătăcitoare, însă vor continua să studieze sateliții lui Uranus, în speranța că vor identifica urme ale evenimentelor dramatice care au remodelat Sistemul Solar în urmă cu miliarde de ani.
„consecinţele reale ale ceea ce se întâmplă dacă sateliţii devin instabili”, a mai spus Clement.
Dacă ipoteza se confirmă, imaginea clasică a Sistemului Solar ar putea fi rescrisă, iar cele opt planete cunoscute astăzi ar reprezenta doar supraviețuitoarele unei familii cosmice mult mai numeroase.