Un nou studiu publicat în revista Icarus propune o ipoteză surprinzătoare despre evoluția timpurie a Sistemului Solar: în urmă cu miliarde de ani, acesta ar fi putut găzdui nu opt, ci chiar zece planete.
Potrivit cercetării, două corpuri planetare de dimensiuni considerabile ar fi existat în regiunile exterioare ale Sistemului Solar, în apropierea planetelor Uranus și Neptun. În urma unor interacțiuni gravitaționale puternice, produse în primele milioane de ani de existență ai Sistemului Solar, aceste planete ar fi fost ejectate complet în spațiul interstelar.
Un Sistem Solar mult mai instabil la începuturi
La începuturile sale, Sistemul Solar era departe de configurația stabilă de astăzi. Planetele gigantice au trecut printr-o perioadă de migrație orbitală și reorganizare, cunoscută sub numele de „instabilitatea planetelor gigantice”.
Acest proces este explicat de „Modelul de la Nisa”, formulat în 2005, care sugerează că Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun și-au schimbat pozițiile inițiale până au ajuns pe orbitele actuale. Aceste modificări ar fi fost cauzate de interacțiuni gravitaționale complexe cu numeroase planetesimale rămase după formarea Sistemului Solar.
Simulări care sugerează existența unor planete dispărute
Pentru a testa ipoteza, cercetătorii au analizat peste 100 de simulări ale evoluției timpurii ale Sistemului Solar, urmărind mișcarea planetelor gigantice și a aproximativ 1.000 de planetesimale pe o perioadă de 20 de milioane de ani.
Dintr-un set extins de 100.000 de simulări, au fost selectate 122 de scenarii care reproduc cel mai fidel configurația actuală a Sistemului Solar.
Potrivit lui Matthew Clement, cercetător la Laboratorul de Fizică Aplicată al Universității Johns Hopkins și autor principal al studiului, modelele au analizat modul în care întâlnirile apropiate dintre planetele gigantice influențează stabilitatea orbitală a sateliților acestora.
Rezultatele indică faptul că una sau chiar două planete suplimentare ar fi putut fi expulzate din Sistemul Solar în urma interacțiunilor gravitaționale cu giganții gazoși.
Indicii din sistemele de sateliți ai lui Jupiter și Uranus
Analiza comportamentului sateliților naturali a oferit indicii importante. În scenariile cu două planete suplimentare, lunile lui Jupiter au rămas în mare parte neafectate, în timp ce modelele cu o singură planetă suplimentară au reprodus mai bine stabilitatea sateliților lui Uranus.
Acest rezultat este relevant în contextul în care trei dintre cele mai mari luni ale lui Jupiter — Io, Europa și Ganymede — se află într-o rezonanță orbitală stabilă, semn că sistemul lor nu a suferit modificări majore de miliarde de ani.
Misterul lunii Miranda
Un alt indiciu provine de la Miranda, unul dintre sateliții lui Uranus. Cercetătorii consideră că interacțiunile gravitaționale ar fi putut destabiliza orbitele lunilor uraniene, provocând coliziuni între acestea. Materialul rezultat ar fi dus la formarea unor straturi suplimentare de gheață pe suprafața Mirandei.
Acest proces ar putea explica de ce Miranda prezintă un conținut de gheață mai ridicat decât ceilalți sateliți ai lui Uranus.
Câte planete au existat de fapt?
Deși majoritatea simulărilor indică existența a două planete suplimentare, există și scenarii în care Sistemul Solar ar fi ajuns la configurația actuală după expulzarea unei singure planete gigantice.
Cercetătorii subliniază că sunt necesare studii suplimentare pentru a determina cu mai mare precizie numărul acestor corpuri dispărute.
Estimările arată că, în scenariile cu cinci planete gigantice, planeta pierdută ar fi avut o masă similară cu cea a lui Neptun. În alte modele, în care Sistemul Solar ar fi avut șase planete gigantice, corpurile suplimentare ar fi avut mase între cea a Pământului și Neptun, încadrându-se în categoria „super-Pământurilor”.
Având în vedere că masele acestor corpuri nu diferă semnificativ de cele ale lui Uranus și Neptun, este probabil ca proprietățile lor fizice să fi fost similare cu ale acestor planete”, a declarat pentru Live Science Nathan Kaib, cercetător senior la Institutul de Științe Planetare din Tucson, Arizona și coautor al studiului.
Cercetările continuă
Deși astronomii nu intenționează să caute direct eventualele planete rătăcitoare, ei își vor continua investigațiile asupra sateliților lui Uranus, în încercarea de a identifica indicii ale unor evenimente catastrofale care ar fi remodelat Sistemul Solar în urmă cu miliarde de ani.
Matthew Clement a subliniat că aceste analize vizează înțelegerea „consecințelor reale ale situațiilor în care sateliții devin instabili”.
Dacă ipoteza va fi confirmată, modelul actual al Sistemului Solar ar putea fi reconsiderat, iar cele opt planete cunoscute astăzi ar putea reprezenta doar o parte supraviețuitoare a unei structuri cosmice mult mai complexe din trecut.
