Планета размером с Уран присутствовала в Солнечной системе, когда последней было всего 600 миллионов лет от роду. Таков основной вывод нового моделирования эволюции нашей планетной семьи.
В пору своего формирования Солнечная система была устроена далеко не так, как она выглядит теперь. К примеру, учёные уже вычислили, что планеты-гиганты рождались на несколько иных позициях. Только потом, вследствие динамической нестабильности, они перемещались до тех пор, пока орбиты всех тел не успокоились в том положении, что мы видим ныне.
Но в этих построениях было одно слабое звено – Земля. Учёные в США провели подробное моделирование эволюции орбит планет в пору юности Солнечной системы, используя в качестве ключей анализ числа и расположения современных транснептуновых объектов.
Оказалось, что в далёком прошлом Юпитер находился дальше от Солнца, но за счёт рассеивания большинства малых тел во внешние пределы системы сам постепенно сместился внутрь неё.
И всё бы складывалось хорошо, но в процессе такого перемещения газовый гигант должен был передать большой импульс и внутренним планетам, вызывая с большой вероятностью столкновение Земли с Марсом или Венерой.
Избежать этого можно было, только если Юпитер смещался к Солнцу быстро (прыжком), одновременно отталкивая наружу Уран или Нептун. Авторы работы просчитали и такой сценарий, но увидели, что Уран либо Нептун непременно выталкиваются из Солнечной системы прочь.
Поскольку ни разрушения Земли и Марса, ни потери Нептуна не случилось, события развивались иначе.
Расчёты показали, что увязать имеющиеся данные о прошлом с нынешними орбитами миров удаётся просто замечательно, стоит только допустить, что при рождении Солнечной системы планет-гигантов в ней было не четыре, а пять! Этот-то пятый газовый гигант, с массой примерно как у Урана или Нептуна, и был выброшен Юпитером в межзвёздное пространство.
«Предположение о том, что Солнечная система содержала более четырёх планет-гигантов на начальном этапе и выбросила некоторые из них, представляется вполне правдоподобным в связи с недавним открытием большого количества свободно плавающих планет в межзвёздном пространстве. Это открытие указывает, что процесс выброса планет может быть обычным явлением», — заключает автор работы Дэвид Несворни (David Nesvorny) из Юго-Западного исследовательского института.
Расчёты Дэвида приведены в статье Astrophysical Journal Letters.