Nasz Układ Słoneczny jest systemem znacznie bardziej wrażliwym niż przypuszczaliśmy - przekonuje na łamach czasopisma "The Planetary Science Journal" astrofizyk z University of California w Riverside. Przeprowadzone przez niego symulacje pokazały, że obecność dodatkowej planety miedzy orbitami Marsa i Jowisza mogłaby wytrącić Ziemię z obecnej orbity i zniszczyć nasze życie. Na szczęście dla nas, żadnej planety tam nie ma. Zdaniem autora, jego obliczenia mogą sugerować, że w pozasłonecznych układach planetarnych szanse powstania życia są mniejsze niż nam się wydawało.
Autor pracy chciał odpowiedzieć na dwa pytania, które pojawiły się w miarę odkrywania coraz większej liczby planet pozasłonecznych. Pierwsze z nich dotyczy różnicy mas między największymi planetami skalnymi i najmniejszymi gazowymi. W przypadku Układu Słonecznego Ziemia jest największą planetą skalistą, a Neptun najmniejszą planetą gazową. Ich masy różnią się aż 17-krotnie. I nie ma nic pomiędzy.
W innych układach planetarnych tak dużej luki nie ma, są tam znacznie bardziej masywne skaliste planety, które nazywamy super-Ziemiami - tłumaczy astrofizyk, Stephen Kane z UCR. Kolejną luką jest względnie duża, pusta przestrzeń między orbitami Marsa i Jowisza. Astronomowie zastanawiają się często, dlaczego żadnej planety tam nie ma. Ten rejon wydaje się zmarnowaną dobrą lokalizacją - dodaje Kane.
Autor pracy jest przekonany, że wyjaśnienie tych zagadek może istotnie pomóc zarówno w zrozumieniu architektury Układu Słonecznego, jak i ewolucji Ziemi. Przeprowadził szereg symulacji komputerowych, w których w obszar między orbitami Marsa i Jowisza wstawiał dodatkowe planety o różnej masie. Wyniki okazywały się... katastrofalne.
Taka dodatkowa planeta ma delikatny, ale istotny wpływ na Jowisza, co z kolei prowadzi do destabilizacji całego układu. Choć wielu astronomów chciałoby widzieć tam dodatkową planetę, wygląda na to, że lepiej dla nas, że jej tam nie ma - mówi Kane.
Jowisz jest zdecydowanie potężniejszy od innych planet naszego układu. Jego masa sięga 318 mas Ziemi, co sprawia, że jego grawitacyjne oddziaływanie jest potężne. Gdyby jakaś super-Ziemia z naszego układu albo inny obiekt niebieski zakłócił ruch Jowisza, nawet w niewielkim stopniu, skutki dla pozostałych planet byłyby bardzo poważne.
Symulacje pokazały, że w zależności od swej masy i dokładnej lokalizacji super-Ziemia mogłaby wyrzucić z Układu Słonecznego Merkurego i Wenus czy nawet Ziemię. Mogłaby też na tyle zdestabilizować orbity Urana i Neptuna, że te gazowe olbrzymy też w końcu wyleciałyby poza nasz system. Taka superplaneta mogłaby też zmienić kształt orbity Ziemi na tyle, że stałaby się znacznie mniej przyjazna życiu. To mogłoby zakończyć życie, jakie znamy. Gdy Kane zmniejszył masę dodatkowej planety i umieścił ją w szczególnym rejonie, pośrodku miedzy orbitami Marsa i Jowisza, udało mu się zachować stabilność całego Układu Słonecznego. Jak podkreśla jednak, ta równowaga nie była w pełni stabilna i już lekka zmiana prowadziła do poważnych zaburzeń.
Wyniki tych symulacji mogą mieć istotne znaczenie dla oceny szans powstania życia poza Ziemią. Podobne do Jowisza gazowe olbrzymy, krążące dość daleko od swoich gwiazd, znajdywane są przeciętnie w co dziesiątym układzie pozasłonecznym. Wygląda jednak na to, że ich obecność być kluczowa dla stabilizacji orbit innych planet i w związku z tym dla stworzenia na tych planetach odpowiednich dla życia warunków przez wystarczająco długi czas. To pokazuje, jak wyrafinowany jest porządek planet w naszym Układzie Słonecznym.
Nasz Układ jest bardziej precyzyjnie dostrojony niż mi się wcześniej wydawało. Działa jak mechanizm zegara, do którego nie można niczego dorzucać - podsumowuje Kane.
