Atunci când analizăm Sistemul Solar actual, avem tendința să credem că planetele au avut dintotdeauna aceleași locații. Cu toate acestea, modelele cosmologice moderne dezvăluie că trecutul a fost caracterizat de un haos greu de imaginat.
Mii de ore de simulări pe supercomputere sugerează acum că o perioadă de instabilitate extremă a reconfigurat giganții gazoși pe orbitele actuale, iar în acest proces, o a cincea planetă gigantă ar fi fost aruncată definitiv în spațiul interstelar. Această teorie ar putea rezolva și un mister de lungă durată: cum de Uranus și Jupiter și-au păstrat lunile naturale.
La baza acestei cercetări se află renumitul „Model de la Nisa”, creat în 2005 în Franța. Aceasta sugerează că giganții Sistemului Solar, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun, s-au format mult mai aproape de Soare și unii de ceilalți.
Ulterior, din cauza interacțiunilor gravitaționale, Jupiter și Saturn au intrat într-o rezonanță orbitală de 2:1 (Jupiter completa două orbite în timp ce Saturn realiza una), provocând o instabilitate globală care a catapultat Uranus și Neptun spre marginea sistemului.
Deși Modelul de la Nisa explică foarte bine orbitele excentrice ale planetelor și prezența asteroidului troian al lui Jupiter, se confruntă cu o problemă majoră: supraviețuirea sateliților acestor planete.
Un haos greu de imaginat
Pe parcursul migrației planetare, întâlnirile violente între giganți au tendința de a acționa ca un adevărat distrugător de sateliți, smulgându-i de pe orbitele lor.
Într-un nou studiu publicat pe serverul de preprinturi arXiv, o echipă de astrofizicieni a analizat 122 de scenarii matematice pentru a evalua cum ar fi putut supraviețui lunile lui Jupiter și Uranus. Rezultatele au fost surprinzătoare: în modelele standard, probabilitatea ca ambele sisteme de sateliți să supraviețuiască acelei perioade de instabilitate este sub 15%.
„Am identificat un singur caz în care lunile mari ale lui Uranus și Jupiter supraviețuiesc în mod constant aceleași instabilități”, subliniază autorii studiului.
Aici intervine ipoteza celei de-a cincea planete gigantice. Simulările demonstrează că șansele ca lunile lui Jupiter să supraviețuiască cresc semnificativ dacă în sistemul primordial existau doi giganți de gheață suplimentari, de dimensiuni reduse.
Rezultate surprinzătoare
Pentru sistemul lui Uranus, șansele de salvare sunt mai mari dacă se introduce o singură planetă suplimentară, dar de dimensiuni mai mari.
Prezența acestui al cincilea gigant ar fi acționat ca un amortizor gravitațional. În momentul de maximă instabilitate, planeta suplimentară a interacționat violent cu Jupiter, absorbând o mare parte din energia cinetică a sistemului, fiind ulterior aruncată complet din Sistemul Solar.
Cercetătorii concluzionează că Modelul de la Nisa necesită modificări. Fie Uranus a avut o perioadă norocoasă în care a evitat complet alte planete, fie sistemul său s-a destabilizat de două ori: o dată pentru a obține înclinarea axială extremă și a doua oară pentru a-și asigura lunile actuale. Cert este că structura actuală a Sistemului Solar a fost construită pe baza unor exiluri planetare masive, scrie IFLScience.
