Гигантские планеты выбрасывало из Солнечной системы

Подобно тому, как шахматист жертвует пешкой, чтобы защитить королеву, Солнечная система, возможно, вышвырнула гигантскую планету и пощадила Землю.

"У нас есть всевозможные ключи к разгадке ранней эволюции Солнечной системы", сказал Дэвид Несворны из Юго-западного исследовательского института в Сан-Антонио, штат Техас. "Они появляются из анализа транснептуновых малых объектов, известных как пояс Койпера, и из анализа лунных кратеров."

Эти ключи позволяют предположить, что орбиты планет-гигантов были подвержены динамической неустойчивости, когда Солнечной системе было около 600 миллионов лет. В результате, планеты-гиганты и малые тела были рассеяны далеко друг от друга.

Некоторые малые тела образовали пояс Койпера, другие отправились в путешествие, бомбардируя планеты земной группы и Луну. Юпитер рассеял большую часть малых тел и приблизился к Солнцу.

Этот сценарий все же не идеален. Даже небольшое изменение орбиты Юпитера из-за взаимодействия с малыми телами передало бы слишком большой импульс орбитам планет земной группы, что вызвало бы столкновение Земли с Марсом или Венерой.

"Коллеги предложили хитрый способ обойти эту проблему", сказал Несворны. "Они предположили, что орбита Юпитера быстро, резко изменилась, когда Юпитер отделился от Урана или Нептуна во время динамической неустойчивости во внешней Солнечной системе". Теория "Прыжка Юпитера" является менее вредной для солнечной системы, потому что орбитальная связь между планетами земной группы и Юпитером слаба.

Несворны провел тысячи компьютерных моделирований ранней солнечной системы для проверки теории "Прыжка Юпитера". Он обнаружил, что Юпитер и в самом деле покрыл расстояние до Урана или Нептуна. Когда он "прыгнул", Уран или Нептун был выбит из Солнечной системы. "Что-то явно не так", решил ученый.

Руководствуясь этими результатами, Несворны заинтересовался, не могло ли в ранней Солнечной системе быть пять планет-гигантов, а не четыре. При запуске моделирования с дополнительной планетой-гигантом с массой примерно равной Урану или Нептуну, все внезапно встало на свои места. Одна планета была выброшена из Солнечной системы Юпитером, в результате чего Сатурн, Уран и Нептун были отодвинуты к краю Солнечной системы, а планеты земной группы остались нетронуты.

"Вероятность того, что в Солнечной системе было более четырех планет-гигантов на начальном этапе, которые после были выброшены, достаточно высока, учитывая недавнее открытие большого количества свободно плавающих планет в межзвездном пространстве. Скорее всего, подобное выбрасывание довольно обычное явление для вселенной", сказал Несворны.