Утраченный «пятый гигант» мог перекроить формирование Солнечной системы
Потом её, вероятно, выбросило в межзвёздное пространство.
Группа американских исследователей провела тысячи часов суперкомпьютерного моделирования, чтобы разобраться в хаотичном периоде ранней эволюции Солнечной системы. Их работа продемонстрировала, что в эпоху активной миграции планет вполне мог существовать пятый ледяной гигант. опубликованы на сервере препринтов arXiv и пока не прошли процедуру рецензирования.
Несмотря на множество удачных теоретических моделей, ни одна из них не объясняет имеющиеся данные столь же убедительно, как модель Ниццы, предложенная в 2005 году. Согласно этой гипотезе, планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — изначально располагались гораздо ближе друг к другу, а затем сместились на свои нынешние орбиты, пройдя через фазу динамической нестабильности. В рамках такого сценария появление ещё одной массивной планеты выглядит вполне логичным продолжением событий.
Считается, что Уран и Нептун сформировались ближе к Солнцу, а затем были вытеснены на более удалённые орбиты под воздействием Юпитера и Сатурна, которые вошли в орбитальный резонанс 2:1. Это означает, что за один полный оборот Сатурна Юпитер успевает совершить два.
В новой работе учёные проверили, какие сценарии способны объяснить формирование спутников этих планет, включая варианты с дополнительным ледяным гигантом, который впоследствии был выброшен за пределы системы. Из 122 правдоподобных ситуаций лишь немногие привели к современной конфигурации, причём в большинстве случаев разрушалась либо система спутников Юпитера, либо система Урана.
По оценкам авторов, вероятность выживания каждой из этих систем по отдельности составляет менее 15%. И лишь один из рассмотренных сценариев позволил крупным спутникам обеих планет одновременно пережить общий период нестабильности.
«Любопытно, что спутники Юпитера чаще всего выживают в сценариях нестабильности с двумя дополнительными ледяными гигантами, но меньшей массы, тогда как наличие одной более массивной лишней планеты создаёт более благоприятные условия для системы Урана», — отметили исследователи.
Хотя формально нельзя исключить, что все четыре исходные системы регулярных спутников во внешней части Солнечной системы уцелели после столкновений с планетами, полученные результаты убедительно свидетельствуют об обратном, заключили авторы. Они также допустили, что модель Ниццы нуждается в пересмотре с учётом новых данных.