"Втрачена планета" могла "подарувати" супутники Урану і Юпітеру

Учені заявили про те, що супутники Юпітера й Урана вказують на те, що в минулому в Сонячній системі існувала ще одна планета. Ймовірно, це був третій крижаний гігант, повідомляє Space.com.

Наявні дані показують, що три-чотири мільярди років тому планети оберталися ближче одна до одної і до Сонця, ніж зараз. Вважається, що чотири гігантські планети — Юпітер, Уран, Сатурн і Нептун — поступово перемістилися на свої нинішні орбіти внаслідок серії взаємодій одна з одною під дією гравітації.

Дослідники провели низку симуляцій, щоб визначити, як це могло вплинути на супутники Юпітера й Урана. І моделювання показало, що вони пережили ці буремні часи виключно завдяки планеті, яка не вижила.

Учені провели комп'ютерне моделювання 122 можливих варіантів ранньої зовнішньої Сонячної системи, використовуючи різні початкові комбінації планет і різні сценарії міграції світів. Вони кілька разів моделювали кожну версію історії Сонячної системи, визначаючи, які варіанти з більшою ймовірністю призведуть до появи чогось, схожого на зовнішню Сонячну систему в тому вигляді, в якому ми її знаємо сьогодні. Зокрема, дослідників цікавили супутники газового гіганта Юпітера та крижаного гіганта Урана.

"Вважається, що зіткнення планет і викликані ними зміни орбіт зіграли ключову роль у формуванні багатьох популяцій малих тіл у всій Сонячній системі", — заявили науковці.

Супутники Юпітера пережили епоху міграції гігантів менш ніж у 15% симуляцій; супутники Урана вижили лише приблизно в 9% випадків.

Фактично, сценарії, які були вдалими для однієї групи супутників, як правило, виявлялися невдалими для іншої: супутники Юпітера мали більше шансів у симуляціях, які починалися з двох додаткових крижаних гігантів, тоді як супутники Урана виживали частіше, коли був один, але більший, крижаний гігант. Імовірність того, що супутники обох гігантів виживуть в одному і тому самому сценарії, становить лише близько 1%.

Супутники обох планет вижили тільки у двох сценаріях і обидва з них передбачали наявність третього крижаного гіганта. У найімовірнішому сценарії на початку існування Сонячної системи в ній були присутні п'ять гігантів: чотири, які ми знаємо сьогодні, і ще одна планета. Приблизно протягом першого мільярда років існування Сонячної системи міграція Юпітера наближає його на відстань близько семи мільйонів кілометрів до крижаного гіганта, створюючи для останнього достатній гравітаційний тиск, щоб той досягнув другої космічної швидкості. І цей крижаний гігант, ймовірно, все ще десь дрейфує в космосі.

Викидання крижаного гіганта з Сонячної системи не врятувало супутники Юпітера й Урана від подібної долі. Але сам факт існування крижаного гіганта змінив хід міграцій решти чотирьох планет рівно настільки, щоб уберегти Уран від кількох помірно близьких зіткнень із гравітацією іншого гігантського світу — і скоротив період міграції порівняно з тим, яким він був би в іншому випадку.

Зближення Юпітера з крижаним гігантом виявилося достатнім, щоб трохи порушити орбіти його супутників, зруйнувавши цей впорядкований ланцюжок орбітальних резонансів, але недостатнім, щоб викликати їхнє зіткнення або викид у міжпланетний простір. Але Уран і його супутники, ймовірно, пережили щонайменше два великих потрясіння: одне, коли щось велике врізалося в планету і перекинуло її на бік, і ще одне під час міграції гігантських планет. Але хоча обидва інциденти, ймовірно, викликали кілька драматичних зіткнень між супутниками, вони були недостатньо сильними, щоб повністю зруйнувати системи.

Раніше вчені заявили про те, що Уран і Нептун є не тим, чим вважалися.