Évmilliárdokkal ezelőtt a Szaturnusz megmentette a Naprendszer belső bolygóit a biztos haláltól

Napjaink exobolygókutatásai során számos olyan bolygórendszert fedeztek fel, amelyek szerkezete jelentősen eltér a miénktől. Sokukban hatalmas, Jupiter-méretű bolygók keringenek rendkívül közel a csillagukhoz. Ezek az úgynevezett forró jupiterek.

Az ilyen rendszerek belső régiójában gyakran szuperföldek is találhatók, amelyek nagyobbak a Földnél, de kisebbek a Neptunusznál, és vastag légkörrel rendelkeznek. Egy jó példa erre a Kepler-11 rendszer, amelynek hat bolygója is a Vénusz pályáján belül kering. Miért olyan különleges tehát a Naprendszer?

Egy tanulmány szerint a válasz Jupiter, ugyanis lehetséges, hogy Naprendszerünk egykor jobban hasonlított ezekhez az exorendszerekhez, de a Jupiter “hatalmas átalakítást végzett”. A kutatók szerint a bolygó korai mozgásai eltávolították a belső bolygók kialakulásához szükséges anyag jelentős részét, írja a Slate.

A Kepler-11 nevű rendszer bolygóinak nagy része a Merkúr pályáján belül helyezkedik el. Tim Pyle/NASA

A Jupiter káoszt idézett elő a Naprendszerben?

A Naprendszer kialakulásának kezdeti időszakában a Napot egy protoplanetáris korong vette körül, amelyből a bolygók formálódtak. A Jupiter valószínűleg eredetileg nem messze a mostani helyzetétől keletkezett, de gravitációs hatása miatt fokozatosan egyre beljebb vándorolt a Nap felé. Ekkor kölcsönhatásba lépett a körötte lévő anyaggal, és sok kisebb, még formálódó égitestet lökött be a Napba. Becslések szerint Jupiter 10-20 Föld-tömegnyi anyagot pusztított el, mire elérte a Mars mai pályáját.

Ennél közelebb azonban nem merészkedett a Naphoz, a kutatások szerint ennek oka pedig egy másik hatalmas bolygó, a Szaturnusz volt. A két bolygó gravitációs rezonanciába lépett, ami visszahúzta Jupitert, megállítva a Nap felé tartó útját, elhelyezve azt mai pályájára. Az események végére a Naprendszer belső része jelentősen kiüült. A Föld, a Vénusz, a Mars és a Merkúr is csak a “maradékból” gazdálkodhatott, amely nagyságrendekkel kevesebb volt, mint amennyi eredetileg jelen lehetett.

A Naprendszer bolygói, illusztráció. Kiemelt kép: depositphotos.com

Egy új megközelítést inspirált az eset

A Jupiter vándorlásának elég régóta ismert elképzélése most egy újabb dimenziót kapott. A kutatók szerint ez a modell megmagyarázza, miért látunk oly sok kompakt bolygórendszert hatalmas belső bolygókkal, miközben az itteniek viszonylag kicsik. Az elgondolás azt is alátámasztja, hogy a forró jupiterek kialakulásának feltétele egy Szaturnusz-méretű bolygó hiánya. Ha egy ilyen nagyobb bolygó egy rendszerben befelé kezd vándorolni, és nincs egy társa, hogy megállítsa, akkor teljesen eltüntetheti a belső bolygók anyagát, mielőtt közvetlenül a csillag közelében stabilizálódik pályája.

A kutatás arra is rávilágít, hogy a szuperföldek viszonylag gyorsan, mindössze egymillió év alatt kialakulhatnak. Ha valaha a Naprendszerben is voltak ilyen bolygók, Jupiter mozgása és gravitációs zavarai miatt valószínűleg a Napba zuhantak.

Bizonyítékunk is van rá

A kutatás egyik legizgalmasabb része, hogy ellenőrizhető, ugyanis ha egy bolygórendszerben sok szuper-Földet találunk, ott nem várhatunk Jupiternél nagyobb bolygót a külső régiókban, mivel az ilyen bolygóknak el kellett volna pusztítaniuk a belső rendszert. Ha viszont egy Jupiter-méretű bolygót találunk távolabb, akkor számíthatunk arra, hogy létezik egy nála valamivel kisebb bolygó is, amely kordában tartotta azt.

Az eljövendő bolygókeresési missziók, mint a TESS vagy a Kepler programja, segíthetnek a modell tesztelésében. Minél több exobolygórendszert fedezünk fel, annál jobban megérthetjük a saját Naprendszerünk különlegességét.

Érdemes elolvasni:

• Szimulálták, milyen lenne, ha a legveszélyesebb aszteroida becsapódna a Földbe
• Több mint 50 éve van egy fénykép a Hold felszínén, most pedig kiderült, miért
• Elképesztő eseményen ment keresztül egy galaxis, a csillagászok pedig lencsevégre kapták