"Nesreča s pobegom" v osončju. Ali manjka eden od planetov?

Naše osončje ima štiri velikane – dva plinasta (Jupiter in Saturn) ter dva ledena (Uran in Neptun) –, a morda je v zgodnjem obdobju teh velikanov bilo več, vsi pa so bili Soncu bliže.

Po novi raziskavi, objavljeni v znanstveni reviji Icarus, bi lahko ti dodatni svetovi pred milijardami let sprožili silovito premeščanje planetov, ki je zmotilo nekatere lune Jupitra in Urana ter morda celo privedlo do nastanka novih.

Veliki planeti niso bili vedno tam, kjer jih vidimo

Nekaj deset milijonov let po nastanku planetov je zunanji del osončja doživel obdobje izjemnega kaosa. To obdobje je med astronomi znano kot "nestabilnost po modelu iz Nice" (angleško: Nice Model instability).

Model so leta 2005 razvili raziskovalci z Observatorija Côte d'Azur v Nici in predpostavlja, da plinasti velikani (Jupiter, Saturn, Uran in Neptun) po nastanku niso bili tam, kjer jih vidimo danes, temveč so bili precej bližje skupaj.

Model, ki danes med astronomi velja za vodilni opis zgodnje evolucije zunanjega osončja, predvideva, da je naše osončje po več deset milijonih let relativno mirnega razvoja vstopilo v kratko, a zelo burno obdobje gravitacijske nestabilnosti.

Tesna srečanja med planeti so bila pogosta. Orjaški planeti so se drug drugemu približali na izredno majhne razdalje in se medsebojno vlekli z močnimi gravitacijskimi silami.

To kaotično gibanje se je sčasoma umirilo, planeti pa so se ustalili na svojih današnjih orbitah.

Uran in Neptun sta se pomaknila navzven, ogromne količine manjših teles pa so bile razpršene po osončju ali celo izvržene v medzvezdni prostor.

S tem modelom astronomi recimo pojasnjujejo nastanek in strukturo Kuiperjevega pasu, zajetje Jupitrovih trojanskih asteroidov ter morebitno obdobje intenzivnega bombardiranja notranjih planetov pred približno štirimi milijardami let.

Današnje Uranove lune so morda posledica srečanja s planetom, ki ga v osončju ni več

Toda znanstvenike že dolgo zanima, kako so tako silovite pretrese preživele lune največjih planetov. Znanstveniki so se v omenjeni raziskavi osredotočili na Uranove lune.

Po sodobni različici modela Nice je mlado osončje namesto sedanjih štirih vsebovalo pet ali celo šest velikanskih planetov, pri čemer sta bila eden oziroma dva dodatna ledena velikana pozneje izvržena v medzvezdni prostor in bi lahko še danes tavala med zvezdami kot prosto lebdeča planeta.

Prav bližnja srečanja Urana z drugimi velikanskimi planeti, med njimi tudi z dodatnimi ledenimi velikani, naj bi močno zmotila orbite njegovih lun.

Simulacije so pokazale, da je v več kot 90 odstotkih preizkušenih scenarijev prišlo do destabilizacije Uranovega sistema lun, pogosto celo do medsebojnih trkov.

Verjetnost, da bi tako Jupiterjeve kot Uranove velike lune hkrati preživele isto obdobje nestabilnosti, je bila v simulacijah zelo majhna, približno en odstotek.

Raziskava tako podpira možnost, da je bilo zgodnje osončje precej bolj dinamično, kot smo domnevali doslej, in da je med njegovim razvojem iz sistema izginil vsaj en velik planet, medtem ko so Uranove lune nosilke posledic teh davnih dogodkov.

Nakazuje namreč, da so današnje največje Uranove lune Miranda, Ariel, Umbriel, Titania in Oberon po nastanku morda doživele silovito preoblikovanje.

Trki med lunami in ponovna akrecija (združevanje) materiala bi lahko pomembno spremenili njihovo prvotno podobo.

Je izgubljeni ledeni planet v resnici skrivnostni deveti planet?

Nekateri teorijo o izgubljenih velikanih povezujejo s hipotezo o obstoju devetega planeta, ki naj bi se skrival v oddaljenem območju za Neptunovo orbito. Nekatere raziskave namreč nakazujejo, da doslej neodkriti planet, ki ga imenujejo Planet X (ali Planet 9) v resnici obstaja.

Vendar pa model Nice in hipoteza o devetem planetu nista povezana.

Izvrženi ledeni velikan iz modela Nice naj bi po tem modelu osončje popolnoma zapustil, medtem ko naj bi hipotetični Planet 9 bil še vedno gravitacijsko vezan na Sonce in krožil zelo daleč v zunanjem delu Osončja.

Nekateri astronomi so sicer predlagali možnost, da bi bil Planet X ostanek takšnega zgodnjega ledenega velikana, vendar članek tega ne obravnava.

Avtorji govorijo izključno o dodatnih planetih, ki so bili med obdobjem nestabilnosti izvrženi iz sistema.

Deveti planet v osončju pa tako ostaja hipotetičen objekt, saj ga astronomi doslej še niso neposredno opazili.