Der Platz der Erde in der "Goldlöckchen" -Zone unseres Sonnensystems könnte laut einer kürzlich erschienenen Zeitschrift das Ergebnis der Vertreibung eines fünften Riesenplaneten aus unserem Sonnensystem in den ersten 600 Millionen Jahren sein.
"Wir haben alle möglichen Hinweise auf die frühe Entwicklung des Sonnensystems", sagte der Autor Dr. David Nesvorny vom Southwest Research Institute. "Sie stammen aus der Analyse der transneptunischen Population kleiner Körper, die als Kuipergürtel bekannt sind, und aus der Aufzeichnung der Mondkraterbildung."
Nesvorny und sein Team nutzten die Hinweise, um Computersimulationen des frühen Sonnensystems zu erstellen und ihre Theorien zu testen. Das Ergebnis war ein frühes Sonnensystemmodell, das eine ganz andere Konfiguration als heute hat, und ein Durcheinander von Planeten, die der Erde möglicherweise den „bevorzugten“ Ort für die Entwicklung des Lebens gegeben haben.
Die Forscher interpretieren die Hinweise als Beweis dafür, dass die Umlaufbahnen von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun von einer dynamischen Instabilität betroffen waren, als unser Sonnensystem nur etwa eine halbe Milliarde Jahre alt war. Es wird angenommen, dass diese Instabilität dazu beigetragen hat, den Abstand zwischen den Riesenplaneten zu vergrößern und kleinere Körper zu zerstreuen. Die Streuung kleiner Körper drückte Objekte sowohl nach innen als auch nach außen, wobei einige Objekte im Kuipergürtel landeten und andere die terrestrischen Planeten und den Mond beeinflussten. Es wird angenommen, dass Jupiter Objekte nach außen verstreut hat, als er sich der Sonne näherte.
Ein Problem bei dieser Interpretation ist, dass langsame Änderungen der Jupiter-Umlaufbahn den Umlaufbahnen der terrestrischen Planeten höchstwahrscheinlich zu viel Schwung verleihen würden. Der zusätzliche Impuls hätte möglicherweise eine Kollision der Erde mit der Venus oder dem Mars verursacht.
"Die Kollegen schlugen einen cleveren Weg vor, um dieses Problem zu umgehen", sagte Nesvorny. "Sie schlugen vor, dass sich Jupiters Umlaufbahn schnell änderte, als Jupiter während der dynamischen Instabilität im äußeren Sonnensystem von Uranus oder Neptun zerstreute."
Grundsätzlich ist die Orbitalkopplung zwischen den terrestrischen Planeten und Jupiter schwächer und weniger schädlich für das innere Sonnensystem, wenn Jupiters frühe Migration "springt".
Nesvorny und sein Team führten Tausende von Computersimulationen durch, die versuchten, das frühe Sonnensystem zu modellieren, um die "Jumping-Jupiter" -Theorie zu testen. Nesvorny fand heraus, dass Jupiter tatsächlich aufgrund von Gravitationswechselwirkungen von Uranus oder Neptun sprang, aber als Jupiter sprang, wurden entweder Uranus oder Neptun aus dem Sonnensystem ausgestoßen. "Irgendwas stimmte eindeutig nicht", sagte er.
Basierend auf seinen frühen Ergebnissen fügte Nesvorny seinen Simulationen einen fünften Riesenplaneten hinzu, ähnlich wie Uranus oder Neptun. Nachdem er die neu konfigurierten Simulationen ausgeführt hatte, passte alles zusammen. Die Simulation zeigte den fünften Planeten, der von Jupiter aus dem Sonnensystem ausgestoßen wurde, wobei vier Riesenplaneten übrig blieben und die inneren terrestrischen Planeten unberührt blieben.
Nesvorny schloss mit: „Die Möglichkeit, dass das Sonnensystem anfangs mehr als vier Riesenplaneten hatte und einige ausstieß, scheint angesichts der jüngsten Entdeckung einer großen Anzahl frei schwebender Planeten im interstellaren Raum denkbar, die auf den Auswurf des Planeten hinweisen Prozess könnte ein häufiges Ereignis sein. “
Wenn Sie das vollständige Papier von Nesvorny lesen möchten, können Sie darauf zugreifen: http://arxiv.org/pdf/1109.2949v1
Quelle: Pressemitteilung des Southwest Research Institute
