Új modellszámítások a fiatal Naprendszer felépítéséről
A Naprendszer kialakulása idején még más elrendezésben keringtek a bolygók, mint jelenleg.
A Nap a születésekor sűrű por- és gázfelhőbe bújt, ebből alakultak ki a Naprendszer bolygói. A bolygók eredetileg egymáshoz közelebb, és a mostanihoz képest sokkal inkább kör alakú pályákon keringtek, azonban a nagyobbak gravitációs kölcsönhatásai miatt jelentős átrendeződés zajlott le. A fiatal óriásbolygók keringése gyorsan átalakult, majd létrejött az a konfiguráció, amelyet ma ismerünk.
A Carnegie Tudományos Intézet kutatója, Matt Clement vezetésével egy nemzetközi kutatócsoport az Icarus szakfolyóiratban tette közzé annak a kutatásnak az eredményét, amelyben a két óriásbolygó kialakulásának eredeti körülményeit igyekeztek feltárni, ám közben a korai Naprendszerről további részletekre bukkantak a modellszámítások alapján.
„Csak a Tejútrendszerünk sok ezer bolygórendszernek ad otthont, amelyekről már tudunk, azonban azt is tudjuk, hogy a mi Naprendszerünkben a bolygók elrendeződése meglehetősen szokatlan” – magyarázta Clement. Ahhoz, hogy kiderítsék, milyen volt eredetileg a Naprendszer, visszafejtették a bolygók mostani elrendeződése és mozgása alapján, hasonlóan ahhoz, ahogy egy karambol után a végeredményből visszafejtik, melyik jármű miként mozgott az ütközés előtt.
Clement és a kollégái 6000 különböző szimulációt futtattak le a Naprendszer lehetséges fejlődéséről, s ezekből meglepő részletekre derült fény a Jupiter és a Szaturnusz korai életéről. Korábban úgy vélték, hogy míg a Szaturnusz kétszer kerülte meg a Napot, addig a Jupiter háromszor, azonban ez nem egészen azt a Naprendszert eredményezte, amelyet ismerünk. A mostani modellszámítások alapján a Szaturnusz két kört tett meg, míg a Jupiter egyet, s ebből már a jól ismert bolygóelrendeződéshez igen közeli rendszer jött létre.
„Ez azt jelzi, hogy bár ma eléggé kilóg a sorból a Naprendszerünk, ez nem volt mindig így” – magyarázta Clement, aki az eredményeket az Amerikai Csillagászati Társaság Bolygókutató Részlegének virtuális találkozóján is bemutatta. „Most, hogy a modell hatékonyságáról meggyőződtünk, már a földszerű bolygók kialakulását megvizsgálhatjuk a segítségével. Így talán majd megkönnyíti azt a keresőmunkát is, amellyel a mi rendszerünkhöz hasonlót, vagy épp az életre alkalmas rendszereket próbáljunk feltárni.”
A modellből kiderült az is, hogy az Uránusz és a Neptunusz helyzetét a Kuiper-öv égitesteinek össz tömege határozta meg, valamint egy olyan, ezekhez a jeges óriásbolygókhoz hasonló óriásbolygóé, amelyet a Naprendszer erői kilöktek még a rendszer születése utáni, korai időkben. (A Kuiper-öv a Naprendszer külső, jeges égitesteinek sokaságát tartalmazó régió, amelyek közt a Pluto törpebolygó a legismertebb és a legnagyobb.)
A szimulációk eredménye szerint a most felállított rendben csak a földszerű, kisebb kőzetbolygók alakulhattak ki a Jupiter pályáján belüli térrészben, és a kilökött jeges óriásbolygó a Szaturnusz és az Uránusz közt volt eredetileg.