У Сонячній системі могли існувати ще дві планети: куди вони зникли

У ранній Сонячній системі могло бути не чотири, а п'ять або шість гігантських планет. Нове дослідження припускає, що поблизу сучасного Нептуна колись могли обертатися одна або дві додаткові планети, які згодом були викинуті в міжзоряний простір.

Про це пише редакція Новини.LIVE з посиланням на Live Science.

Чому орбіти планет викликають питання

Сучасна Сонячна система має вісім планет і сотні супутників. Однак орбіти планет і їхніх місяців можуть вказувати на складніше минуле, ніж вважалося раніше.

Згідно з новим дослідженням, у молодій Сонячній системі могли існувати ще дві гігантські планети. Вони рухалися у зовнішній частині системи, впливали на орбіти інших планет, а згодом були викинуті за її межі.

На ранніх етапах Сонячна система постійно змінювалася. Одне з таких масштабних перегрупувань називають нестабільністю гігантських планет.

Вважається, що Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун могли сформуватися не там, де перебувають зараз. Через тісні гравітаційні взаємодії з іншими планетами та планетезималями вони поступово змістилися на інші орбіти й опинилися далі від Сонця.

Цю ідею запропонували у 2005 році астрономи з Ніцци в межах так званої Nice Model. У 2011 році з'явилося припущення, що в ранній Сонячній системі могла бути ще одна гігантська планета, яку гравітаційні взаємодії зрештою викинули з системи.

Щоб краще зрозуміти, якою могла бути зникла планета, дослідники використали комп'ютерні моделі ранньої зовнішньої Сонячної системи.

Кожна модель відстежувала рух гігантських планет і тисячі планетезималей протягом 20 млн років. Із бази у 100 тис. моделей команда відібрала 122 симуляції, фінальні конфігурації яких були загалом схожими на сучасне розташування гігантських планет.

Приблизно дві п'ятих цих симуляцій починалися з п'яти гігантських планет, а решта — із шести. Потім дослідники повторно "програли" ці сценарії, додавши супутники гігантських планет.

Що показали симуляції

Моделювання показало, що додаткова планета або планети могли рухатися між сусідніми гігантами, доки їх остаточно не викинуло із Сонячної системи.

Водночас симуляції дали несподіваний результат. Супутники Юпітера здебільшого залишалися стабільними у сценаріях із двома додатковими крижаними гігантами.

Супутники Урана краще зберігалися у сценаріях лише з однією додатковою гігантською планетою. Це означає, що супутники Юпітера й Урана могли зберегтися внаслідок різних подій.

Три великі супутники Юпітера — Іо, Європа та Ганімед — сьогодні перебувають у резонансі 1:2:4. Це означає, що Іо робить чотири оберти навколо Юпітера за той самий час, за який Європа робить два, а Ганімед — один.

Така складна й точна орбітальна взаємодія свідчить, що супутники Юпітера майже не зазнали сильних порушень від моменту формування.

Саме це, на думку дослідників, краще узгоджується зі сценарієм, у якому в ранній Сонячній системі існували дві додаткові крижані гігантські планети.

Що могло статися із супутниками Урана

Додаткові планети могли рухатися між газовими гігантами та Ураном, порушуючи орбіти його супутників. Це могло спричинити зіткнення між ними.

Такі зіткнення могли частково зруйнувати супутники й випарувати леткі речовини, зокрема лід. Пізніше ці речовини могли накопичитися на уламках.

Дослідники припускають, що це може пояснювати, чому супутник Урана Міранда має на 50% більше льоду, ніж інші супутники планети.

Чи точно додаткових планет було дві

Попри результати, остаточної відповіді поки немає. Дві симуляції дали сценарій, схожий на сучасну Сонячну систему, у якому супутники Юпітера й Урана пережили одну й ту саму нестабільність.

У цих випадках була лише одна додаткова крижана гігантська планета. Тому дослідники вважають, що потрібні подальші симуляції, щоб з'ясувати, чи йшлося про одну планету, чи про дві.

Про самі зниклі планети можна зробити лише обмежені висновки. Найкраще оцінюється їхня маса.

У сценаріях із п'ятьма гігантськими планетами додаткова планета мала масу, схожу на масу Нептуна. У сценаріях із шістьма планетами дві додаткові планети мали маси між Землею та Нептуном.

Такі об'єкти можна вважати "суперземлями". За словами співавтора дослідження Натана Каіба, оскільки їхні маси не надто відрізнялися від мас Урана й Нептуна, фізичні властивості цих планет, ймовірно, були схожими на властивості цих двох планет.

Раніше Новини.LIVE писали, що космічний телескоп James Webb уперше дозволив астрономам напряму проаналізувати поверхню планети за межами Сонячної системи. Йдеться про кам'янисту екзопланету LHS 3844 b, яку вчені описують як темний, гарячий і безплідний світ без атмосфери.

Також Новини.LIVE розповідали, що міжзоряний об'єкт 3I/ATLAS знову опинився в центрі незвичної наукової гіпотези. Гарвардський астроном Аві Леб припустив, що він міг переносити будівельні блоки життя або навіть бути частиною сценарію так званої спрямованої панспермії.