Kai Saulės sistemai buvo maždaug 600 mln. metų, joje galimai egzistavo dar viena, maždaug Urano dydžio dujinė planeta. Naujų jos egzistavimo požymių astrofizikams pavyko aptikti iš naujo modeliuojant Saulės sistemos evoliuciją.

Prieš porą mėnesių esame rašę apie mokslininkų iškeltą prielaidą, jog mūsų Saulės sistemoje kadaise be keturių dabartinių (Jupiterio, Saturno, Urano ir Neptūno) galėjo egzistuoti ir penktoji dujinė planeta-milžinė, kuri buvo išsviesta iš Saulės sistemos. Kompiuterinio modeliavimo rezultatai atskleidė, jog tada planetos aplink centrinį šviesulį skriejo visai ne tokiomis pat orbitomis. Keletas papildomų modeliavimo eksperimentų byloja, jog tokia Saulės sistema, kokią mes ją pažįstame dabar, vargu ar būtų susiformavusi, jei ne penktoji dujinė milžinė.

Tačiau gautame kompiuteriniame modelyje būta silpnos grandies – vidinių planetų. JAV mokslininkai pamėgino itin detaliai sumodeliuoti ankstyvojo Saulės sistemos periodo planetų orbitų evoliucijos procesus. Modeliavimo pagrindu tyrėjai pasirinko dabartinių transneptūninių (už Neptūno orbitos esančių) objektų skaičiaus ir padėties analizę.

Paaiškėjo, jog tolimoje praeityje Jupiteris nuo Saulės buvo gerokai toliau nei yra dabar, tačiau dėl didelio kiekio mažųjų dangaus kūnų išsibarstymo Saulės sistemos paribiuose, Jupiterio trajektorija po truputį „slinkosi“ Saulės link.

Viskas atrodo gražiai, tačiau tokio artėjimo metu dujinė milžinė turėjo perduoti impulsą taip pat ir vidinių Saulės sistemos planetų trajektorijoms, kas, tikėtina, galėjo sukelti Žemės susidūrimą su Marsu ar Venera.

To išvengti būtų pavykę tuo atveju, jei Jupiteris link Saulės būtų judėjęs sparčiau (vadinamoji „jumping-Jupiter“ teorija) ir tuo pat metu Saulės sistemos išorėn būtų stumtelėjęs Uraną bei Neptūną. Tyrimo autoriai sumodeliavo ir tokį scenarijų, tačiau paaiškėjo, jog tokiu atveju lauk iš Saulės sistemos būtų išstumtas arba Uranas, arba Neptūnas. Tačiau abi šios planetos tebesisuka aplink Saulę.

Kadangi nei Žemės ar Marso sunaikinimo, nei Neptūno išsviedimo į tarpžvaigždinę erdvę neįvyko, viskas turėjo klostytis kitaip.

Saulės sistemos kūnų išsidėstymas 50 mln. metų trukusiu nestabilumo periodu. Raudoni taškai – planetos-milžinės, žali – smulkieji Saulės sistemos paribio kūnai. Vertikalios ir horizontalios ašys sugraduotos astronominiais vienetais ©Southwest Research Institute

Tolesni tyrimai atskleidė, jog susieti visus tolimos praeities duomenis su dabartinėmis planetų orbitomis tiesiog nuostabiai pavyksta įvedus sąlygą, jog gimstant Saulės sistemai, joje dujinių milžinių buvo ne keturios (kaip dabar), o penkios. Penktoji planeta-milžinė, dydžiu prilygusi Uranui ar Neptūnui, ir galėjo būti Jupiterio išsviesta į tarpžvaigždinę erdvę.

„Prielaida, jog Saulės sistemos ankstyvose raidos stadijose egzistavo daugiau negu keturios dujinės milžinės, o kai kurios iš jų buvo išsviestos iš planetų sistemos lauk, atrodo visai tikėtina, atsižvelgiant į neseniai padarytą atradimą, jog tarpžvaigždinėje erdvėje gali klajoti daugybė vienišų planetų“, - tvirtina naujuosius modeliavimus atlikęs ankstesniųjų tyrimų autorius Deividas Nesvornis (David Nesvorny) iš Pietvakarių tyrimų instituto. – Tai leistų manyti, jog planetų išsviedimas yra gana įprastas planetų sistemų evoliucijos reiškinys.“

D. Nesvornio skaičiavimai pateikti žurnalo „Astrophysical Journal Letters“ straipsnyje.