Катастрофические последствия появления суперземли в Солнечной системе — новый эксперимент
Согласно новому эксперименту, массивная планета земной группы, теоретически находящаяся между орбитами Марса и Юпитера, сможет вытолкнуть Землю из Солнечной системы и уничтожить жизнь на планете.
Астрофизик UCR Стивен Кейн объяснил, что его эксперимент был предназначен для устранения двух заметных пробелов в науке о планетах.
Во-первых, это разрыв в нашей Солнечной системе между размерами земных и гигантских газовых планет. Самая большая планета земной группы — Земля, а самый маленький газовый гигант — Нептун, который в четыре раза больше и в 17 раз массивнее Земли. Между ними нет ничего.
«В других системах есть много планет с массами в этом промежутке. Мы называем их суперземлями», — говорит Стивен Кейн.
Другой разрыв находится в расположении относительно Солнца между Марсом и Юпитером. «Планетарные ученые зачастую хотят, чтобы между этими двумя планетами было что-то еще. Это похоже на пустую трату пространства», — сказал он.
Эти пробелы могут дать важные сведения об архитектуре нашей Солнечной системы и эволюции Земли.
Чтобы заполнить их, Стивен Кейн запустил динамическое компьютерное моделирование планеты (в диапазоне масс 1–10 M ⊕ и в диапазоне большой полуоси 2–4 а.е.) между Марсом и Юпитером с разным диапазоном масс, а затем наблюдал влияние этой планеты на орбиты всех других планет.
Результаты, опубликованные в журнале Planetary Science Journal, оказались в основном катастрофическими для Солнечной системы.
«Эта вымышленная планета дает толчок Юпитеру, которого достаточно, чтобы дестабилизировать все остальное», — сказал Стивен Кейн. «Несмотря на то, что многие астрономы мечтали об этой дополнительной планете, хорошо, что у нас ее нет».
Юпитер намного больше, чем все остальные планеты вместе взятые; его масса в 318 раз больше массы Земли, поэтому его гравитационное влияние велико.
Если бы суперземля в нашей Солнечной системе, пролетающая звезда или любой другой небесный объект хоть немного потревожили бы Юпитер, все остальные планеты сильно пострадали бы.
В зависимости от массы и точного местоположения суперземли, ее присутствие может в конечном итоге выбросить Меркурий и Венеру, а также Землю из Солнечной системы. Она также может дестабилизировать орбиты Урана и Нептуна.
В другом варианте суперземля может изменить орбиту нашей планеты, сделав ее гораздо менее пригодной для жизни, чем сегодня.
Если уменьшить массу планеты и поместить ее прямо между Марсом и Юпитером, тогда планета может оставаться стабильной в течение длительного периода времени. Но небольшие движения в любом направлении и «дело пойдет плохо».
Исследование имеет значение для способности планет в других солнечных системах принимать жизнь. Хотя подобные Юпитеру планеты, газовые гиганты, находящиеся далеко от своих звезд, встречаются только примерно в 10% случаев, их присутствие может решить, имеют ли соседние планеты стабильные орбиты.
«Наша солнечная система настроена более точно, чем я думал раньше. Все работает как замысловатый часовой механизм. Добавьте в конструкцию больше механизмов, и все сломается», — сказал Стивен Кейн.