Çalışma, dev bir gezegenin güneş sistemimizden “kaçmış” olabileceğini buluyor

Plüton statüsünü kaybetmiş olsa da “Dokuzuncu Gezegen“Sınıflandırma bir cüce gezegene indirildiğinde, güneş sistemimizin ya bir cüce gezegene sahip olduğuna ya da şu anda sahip Plüton’dan uzak büyük bir gezegen, bir gün Plüton’un eski mantosunu talep edebilir ve Sağ dokuzuncu gezegen. Kuiper Kuşağı’nda gözlemlenen olağandışı düzenli yörünge modelleri, Plüton’dan daha büyük bazı gök cisimlerinin, Plüton, Eris ve diğer cüce gezegenlerin yaşadığı Güneş Sistemi’nin kenarındaki uzak buzlu enkaz bandının hemen dışında gizlendiğini gösteriyor.

Uzak Gezegen Dokuzun veya ‘Gezegen X’in varsayımsal varlığı hala tartışmalıdır, ancak kanıtlar lehine büyümeye devam ediyor. Elbette bu, varsayımsal bir gezegenin ilk bulunuşu olmayacaktı. Neptün, güneş sistemindeki diğer cisimlerin yörüngelerini inceleyerek bulunan ilk gezegendi. İlginç bir şekilde, konumu, teleskop gözlemleriyle ilgili kalem ve kağıt hesaplarından alınan tahminlerle keşfedildi.

İstemeden, modern astronomi kağıt Doğa, güneş sisteminin evriminin başlarında, dış güneş sistemindekilere benzer bir gaz devinin güneş etrafındaki yörüngesinden hızla fırlamış olma olasılığının yüksek olduğunu bulmuştur. Güneş Sistemi tarihinin oluşumunda bu kadar erken dönemde “kayıp” Gezegen Dokuz’un varlığı, Güneş Sistemi’nin bugün nasıl ve neden göründüğünün çoğunu açıklayacaktır.

İlişkili: Bilim adamlarının şimdiye kadar dokuzuncu gezegen hakkında bildikleri

Olası yıldız sistemlerinin doğuşunu ve evrimini modellemek için, Çin, Fransa ve Amerika Birleşik Devletleri’nden işbirlikçi bilim adamlarından oluşan ekip, dört Dünya ile bugün nasıl göründüğünü görmek için erken güneş sisteminin yaklaşık 14.000 simülasyonunu çalıştırdı. Gezegenler ve asteroit kuşağı güneşe yakın yörüngede, dört gazlı gezegen daha uzakta yörüngede ve soğuk, kayalık cisimler gaz devlerinin arkasına dağılmış durumda.

İlginç bir şekilde simülasyonlar, dev gezegenlerin (Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün ve muhtemelen dokuzuncu gezegen) yörüngelerinde erken dönem istikrarsızlığın varlığını güçlü bir şekilde gösteriyor. Bu tür nesneler, gaz Güneş’te birleşmeden ve aslında yukarıda bahsedilen gezegenler de dahil olmak üzere gaz ve tozu dışarıya doğru fırlatan güçlü füzyon reaksiyonlarına neden olmadan önce, bir noktada ilkel Güneş’e çok daha yakın olurdu. Bilim adamları bunun mevcut yörüngelerine hızlı ve kaotik bir yer değiştirmeyle sonuçlandığına inanıyor.

Simülasyonlar, ilk günlerde gaz devlerinin Güneş’ten düzenli aralıklarla çok dairesel ve düzenli yörüngelere sahip olduklarını göstermektedir; Tomurcuklanan yıldız onları dışa doğru sıkıştırmaya başladıktan sonra, sıkıştırılmış yörüngelerden diskin düzlemi ile hizalı yörüngelere ve mevcut yörüngelere kararsız bir geçiş yaşadılar.

Bay Seth Jacobson Araştırmaya katılan Michigan Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacı, bunu “galaksideki gezegensel istikrarsızlığın küresel kaynağı” olarak nitelendirdi.

Gelen kutunuzda daha fazla sağlık ve bilim hikayesi mi istiyorsunuz? Salonun haftalık bültenine abone olun kaba dünya.

Jacobson, Salon’a daha önce boyanmış (ve tüm ) güneş sistemleri. Tüm güneş sistemlerinin nasıl oluştuğuna benzer bir modele işaret eden, galaksinin etrafında aynı şekilde oluşan yeni doğan güneş sistemlerini görebiliriz.

Jacobson, “Gerçekten dikkate değer olan şey, ekstrasolar gökbilimcilerin, dev gaz sistemlerinin yanı sıra süper-Dünya sistemlerinin çok yüksek bir yüzdesinin gezegensel sistem kararsızlığından geçtiğini zaten doğrulamış olmaları ve biz güneş sisteminin benzer olduğunu düşünüyoruz,” diye devam etti.

Çöken bir yıldız döküntüsü bulutunun içinde – gaz halindeki bir güneş bulutsusu ve muhtemelen ölü bir süpernova kalıntısı – ilkel güneşimiz ısıyı yakmaya başlıyor. Diskteki gaz halindeki iyonlaştırıcı elementlerin ısıtılması, genç güneşimizden enerjik fotonların emisyonu, sonunda gazı buharlaşarak protoplaneter diskten dışarı attı.

Bu gaz diskinin iç kenarı, dışarı doğru genişlerken teorik olarak gezegenleri onunla birlikte “çekecektir”. Jacobson, gaz devlerinin iç güneş sistemindeki ilk konumunun “istikrarsızlık için çok güçlü bir katalizör” olacağını söyledi. Bu, Dokuzuncu Gezegen tipi bir dünyanın güneş sisteminden sonsuza kadar atılmasına neden olabilirdi.

Aslında simüle edilen senaryoların %90’ında bu istikrarsızlık tetiklendi. Güneş sistemimizde gezegenlerin yörüngeleri milyarlarca yıldır sabittir. Bununla birlikte, güneş sistemimizin erken gelişiminin gizemi belirsizliğini koruyor. Jüpiter’in Truva asteroitlerinin konumu ve dev gezegenlerin düzensiz uyduları, farklı cisimler arasında çok fazla karıştırma gerektiren, Dünya’nın ve ayının çeşitli bileşiminde olduğu gibi kaotik bir yeniden dağılıma işaret ediyor. (bu yaygın olarak inanılan Theia adlı Mars büyüklüğünde bir cismin erkenden Dünya ile çarpıştığını ve fırlatılan malzemenin Ay’ı oluşturduğunu.)

Uzmanlar artık dev gezegenin göçünün zamanlamasının bir sorun olduğunun farkındalar. Jeolojik kanıtlar, “Nice” modeli (Nice, Fransa’da olduğu gibi) olarak bilinen bu modelin zaman ölçeği için de radikal bir şekilde güncelliğini yitirmiştir: Spesifik olarak, Nature’ın bir sayısında bir çözüm ortaya koyan bir dizi üç makale yayınlandı. Dev Gezegenin Kökeni istikrarsızlığı Güneş Sistemi’nin oluşumundan yaklaşık yarım milyar yıl sonra meydana geldi ve bir dizi istikrarsızlaştırıcı reaksiyonu tetiklemek için iki gezegen arasındaki yerçekimi karşılaşmasına bağlı olacaktı.

Jacobson, “Kararsızlık, başlangıcından birkaç milyon yıl sonra, güneş sisteminin tarihinde her zaman çok erken ortaya çıkacaktır,” diye ekledi. “Güneş o sırada hala takımyıldızındaydı. Fırlatılan bir buz devi olsaydı, bu buz devi henüz fırlatılmamış olabilir. Bu eliptik yörüngede yakalanmış olabilir.”

Sınır dışı etme çok geç olursa, büyük olasılıkla haydut bir gezegen olduğu ortaya çıkacaktır. Güneş Sistemi çağında 500 milyon yıl yerine 10 milyon yıllık oluşumla başlayan bu hareket senaryosunda, kuluçka dönemi yıldız kümesi Sistem, kaçak gezegenin müdahalesinde doğabilir. Sonuç, genişletilmiş bir eliptik yörüngedir.

Jacobson, “Bir gezegen öncesi bulutsu diskinin ömrü boyunca, diskteki gaz miktarı zamanla azalır” dedi. “Yalnızca diskteki gaz miktarı gerçekten azaldığında fotobuharlaşma etkisi meydana gelebilir. Ardından fotobuharlaşma etkisi çok hızlı hareket eder. Geçiş diskinin fazı aslında çok kısadır ve diski içten dışa temizler. ” Ateşin yanındaki su hızla buharlaştığı ve biraz daha uzun sürdüğü için etki sobanın etrafındaki su birikintisine benzer.

Jacobson, gezegenlerin hareketinin simülasyonun şaşırtıcı bir sonucu olduğunu söyledi. Dunn, “Bu simülasyonu başlatana kadar tam olarak anlayamadığımızı düşündüğüm şey, diskte hala yeterince gaz olduğu ve bu sürecin, süreç gerçekleşirken gezegenin yörüngelerini önemli ölçüde etkileyebilecek kadar zaman almasıdır” dedi. .

Güneş sistemi neden böyle görünüyor: