Подобно шахматисту, жертвующему пешкой ради спасения королевы, Солнце в далеком прошлом могло вышвырнуть гигантскую планету, тем самым сохранив Землю.
К такому выводу пришли ученые Юго-Западного исследовательского института (Техас), моделирующие эволюцию Солнечной системы. «У нас есть все ключи к разгадке эволюции ранней Солнечной системы. Они появляются из анализа популяции транснептуновых объектов, известных, как Пояс Койпера, и из анализа лунных кратеров», -- пояснил автор работы Дэвид Несворны (David Nesvorny).
Эти данные показали, что спустя примерно 600 млн лет после образования Солнечной системы планеты-гиганты подверглись динамической нестабильности, в результате которой сами они и более мелкие объекты разлетелись на большие расстояния друг от друга. Часть мелких тел образовала пояс Койпера, часть двинулась к центру Солнечной системы, бомбардируя планеты земной группы и Луну. Юпитер в этой неразберихе приблизился к Солнцу с более дальней орбиты. Однако этот сценарий имеет слабое место: даже небольшое изменение орбиты Юпитера передало бы такой огромный момент импульса внутренним планетам, что Меркурий, Венера, Земля и Марс разлетелись бы в разные стороны или столкнулись бы между собой.
Пятой не хватало
«Мои коллеги предложили изящный способ объяснения этой проблемы», -- рассказал Несворны. Ученые предположили, что орбита Юпитера менялась не плавно, а скачком, что минимизировало его воздействие на внутренние планеты и тем самым сохранило их. Тысячи компьютерных вычислений подтвердили теорию «скачка Юпитера», однако полного совпадения «виртуальной» Солнечной системы с настоящей не произошло. Ученые попробовали ввести в расчеты еще одну, пятую планету-гигант и провели вычисления заново. Моделирование, включающее пятую планету с массой, примерно равной массе Урана, все расставило на свои места. Расчет показал, что в ходе эволюции Юпитер вышвырнул эту планету за пределы Солнечной системы, отодвинув Сатурн, Уран и Нептун к краю Солнечной системы и сохранив планеты земной группы.
«То, что Солнечная система могла иметь больше четырех планет-гигантов, а позднее выплюнула их, кажется довольно правдоподобным, учитывая то, как много в последнее время найдено свободно летающих в межзвездном пространстве планет. Это может указывать на то, что такое выбрасывание планет может происходить часто», -- пояснил ученый. Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.
