RW Space

Солнечная система — одна из утешительных констант человеческого существования.

Что бы еще ни происходило, планеты будут продолжать вращаться вокруг Солнца, создавая предсказуемые узоры на небе, выстраиваясь в аккуратный ряд вдоль орбитальной плоскости системы.

Но, возможно, не всегда все было так упорядоченно.

Согласно одной из наиболее популярных моделей ранней Солнечной системы, модели Ниццы, наш край галактики может Когда-то они были на две планеты богаче и могли похвастаться четырьмя ледяными гигантами вместо двух, которые существуют сегодня — Уран и Нептун.

Однако новое испытание этой идеи выявило потенциально серьезную проблему.

Смоделировав неспокойный период, когда эти гипотетические миры были бы выброшены из Солнечной системы, астрономы обнаружили, что эта модель предполагает гораздо более жестокую историю спутников Урана, чем их нынешний вид. предлагает.

Это открытие позволяет предположить, что история того, как Солнечная система превратилась в часовой механизм, который мы знаем сегодня, все еще находится в стадии разработки.

«Эти результаты имеют три потенциальных последствия», — пишет в своей статье команда под руководством астрофизика Мэтью Клемента из Университета Джона Хопкинса.

Во-первых, спутники Урана были дестабилизировались до точки столкновения несколько раз за это неспокойное время.

Во-вторых, текущая версия Ниццкой модели нуждается в пересмотре; или в-третьих, «Солнечная система является результатом довольно маловероятной эволюции нестабильности, которая почти не повлекла за собой глубоких столкновений между Ураном и другими планетами-гигантами», — пишет команда.

Считается, что зарождающаяся Солнечная система была гораздо более беспорядочным местом, чем сегодня. Когда планеты-гиганты мигрировали через диск обломков, их гравитационное взаимодействие могло дестабилизировать всю внешнюю часть Солнечной системы.

Чтобы попытаться объяснить гравитационный хаос, который создал дикий автомат для игры в пинбол в Солнечной системе, ученые разработали модель Ниццы, опубликованную в 2005 году.

В своих современных формах модель Ниццы предполагает, что Солнечная система могла начаться с одного или даже двух дополнительных ледяных гигантов, а затем со всеми шестью планетами-гигантами. мигрировали со своих исходных позиций, вызывая нестабильность на своем пути.

Четыре планеты-гиганта, все еще находящиеся в нашей Солнечной системе, в конечном итоге заняли свои нынешние орбиты, а две другие ускользнули неизвестно куда.

Для периода, известного как Поздняя тяжелая бомбардировка, крупномасштабная архитектура Солнечной системы и обширная коллекция троянов на Юпитере, модель Ниццы работает великолепно.

Но Клемент и его коллеги хотели знать: что это делает с Солнечной системой на более детальном уровне?

Они создали площадку для моделирования, чтобы проверить, что происходит со спутниками Юпитера и Урана в двух вариантах модели Ниццы: один с дополнительным ледяным гигантом, а другой сценарий с двумя.

Команда смоделировала встречи на основе «полного спектра» предложенных начальных условий внешней Солнечной системы, создав больше путей, чем рассматривалось ранее.

И вот что становится интересным: большинство симуляций дестабилизировали спутники Урана до такой степени, что происходили столкновения, выбросы и крупные орбитальные перестановки.

Со спутниками Юпитера дела обстоят значительно лучше, но оказывается, что на удивление трудно оставить нетронутыми лунные системы обеих планет.

Исследователи обнаружили только один сценарий, при котором спутники Юпитера и Урана последовательно переживают одну и ту же нестабильность.

Если модель Ниццы верна, у нас остается один из двух основных вариантов.

Либо Солнечная система пошла по очень маловероятному эволюционному пути, оставив Юпитер и Уран в покое, либо нынешняя система спутников Урана родилась в результате столкновений и гравитационного столпотворения.

Последнее предполагает, что с Ураном столкнулись как минимум дважды. – первое — это событие, которое перевернуло его в сторону, а второе — нестабильность модели Ниццы, которая привела в беспорядок ее спутники.

Конечно, третий вариант заключается в том, что модель Ниццы неполна, что не было бы большим сюрпризом, поскольку она пытается реконструировать то, что произошло 4 миллиарда лет назад.

По теме: Впервые ученые обнаружили рентгеновские лучи, исходящие от Уран

«Весьма вероятно, что ни одна из смоделированных в литературе нестабильностей не содержит точных последовательностей столкновений, необходимых для точного воспроизведения всех аспектов Солнечной системы», — пишут исследователи.

«Хотя вполне возможно, что все четыре первичные регулярные спутниковые системы во внешней Солнечной системе не пострадали от столкновений планет, наши результаты убедительно показывают, что это не так».

Результаты должны мотивировать будущую работу, которая продолжит исследование последствия различных курсов столкновений в нашей Солнечной системе.

Исследование опубликовано в журнале «Икар».