Первая версия Солнечной системы могла быть разрушена
Ученые из Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Грег Лафлин предположили, что Солнечная система приняла свой нынешний вид после того, как Юпитер уничтожил первые планеты. Юпитеру и миграциям этого газового гиганта по Солнечной системе Земля обязана своим существованием.
Солнечная система - аномалия: ни в одной другой известной планетарной системе внутренние планеты не находятся так далеко от светила и не обладают столь малыми газовыми запасами. В большинстве из примерно 500 известных систем экзопланет вблизи центральной звезды вращается довольно большой газовый гигант или суперземля. Период их обращения составляет иногда от нескольких дней до нескольких месяцев.
"В этом отношении наша Солнечная система очень похожа на аутсайдера," - объясняют Константин Батыгин и Григорий Лафлин. В большинстве экзопланетных систем планеты находятся гораздо ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу.
Солнечная система могла быть изначально такой же, как и все остальные семейства планет, однако потом что-то могло резко перестроить ее. В качестве такого "космического скульптора", как считают ученые и многие астрономы, могли выступать планеты-гиганты, и в первую очередь Юпитер и Сатурн.
Смещение Юпитера - газовой планеты
В первое время после рождения Солнца газовый гигант Юпитер возник не на своей орбите, а значительно дальше - во внешних областях, и постепенно перемещался внутрь Солнечной системы. И только после образования Сатурна он повернул назад и установился на своей нынешней орбите.
Исследователи провели компьютерное моделирование, которое реконструировало образование протопланет в ранней Солнечной системе.
Фатальный каскад столкновений Юпитера
Оказалось, что путешествия газового гиганта могли вызвать настоящую цепную реакцию, так как он принес с собой во внутреннюю Солнечную систему, как показало моделирование, огромное количество скалистых обломков. "Масса этого материала, притянутого резонансным эффектом, составляла 10-20 земных масс - примерно на порядок больше, чем масса всех планет земной группы", - говорят исследователи.
Это имело роковые последствия, вызвав каскад столкновений на орбитах внутренней Солнечной системы. Находившиеся там крупные планеты были уничтожены, и большая их часть рухнула на Солнце. Плотный аккреционный диск, расположенный сначала очень близко к светилу, был в этой области сильно истончен. Всё постепенно успокоилось лишь после изменения направления движения Юпитера.
Земля - результат второй попытки формирования планет
"Другими словами, миграция Юпитера в ранней Солнечной системе вымела внутреннюю Солнечную систему и заложила основу для формирования второго поколения небольших планет земной группы", - уточняют исследователи. Такой сценарий дает естественное объяснение, почему Солнечная система настолько отличается от многих планетных систем, обнаруженных в космосе Кеплером и другими телескопами.
Земля и другие скалистые планеты возникли после этих катастрофических событий - либо из обломков, оставшихся после столкновений, либо из принесенных Юпитером из внешней Солнечной системы.
"Великое перемещение Юпитера могло быть весьма 'значительной атакой' на раннюю Солнечную систему", - утверждает Лафлин. Газовый гигант действовал как большой раскачивающийся шар (как шар, применяемый при сносе зданий) - и, уничтожив первоначальные планеты, создал условия для образования планеты Земля.
Константин Батыгин считает, что шансы найти полноценного двойника Земли заметно меньше, чем можно было бы ожидать, так как подобный процесс образования внутренней части планетарной системы критически важен для формирования типичной земной атмосферы.
Ученые также выразили обеспокоенность тем, что Солнечная система не может быть столь же стабильной, как это когда - то предполагалось. К счастью, восемь планет (плюс Плутон и другие малые планеты), движущихся по орбите вокруг Солнца, по всей видимости, имеют высокую степень долгосрочной гравитационной устойчивости. Но Юпитер имеет огромное гравитационное влияние на его братьев и сестер, особенно на малые планеты. Похоже, что долгосрочные перспективы для самых маленьких планет довольно мрачны.
Гравитация Юпитера может вызвать возмущение эксцентричной орбиты Меркурия еще больше, что приведет его к падению на Солнце или столкновению с Венерой.
Возможно, мы не можем рассчитывать и на популярную идею колонизации в качестве аварийного люка, так как компьютерное моделирование также показало возможность того, что Красная планета будет отброшена гравитацией Юпитера в межзвездное пространство.
Но катастрофа не ждет нас в ближайшее время: это возможно, но маловероятно. Такое может случиться через миллиарды лет. И если в это время на Земле еще останутся люди, то также вполне возможно, что развитие технологий позволит им стабилизировать внутреннюю Солнечную систему или переместиться для проживания в другие миры.