Układ Słoneczny: Jedna planeta zaginęła?

Układ Słoneczny miał jedną planetę więcej – twierdzi amerykański astronom. Jej śladów doszukuje się w okruchach za Neptunem.

Aktualizacja: 18.08.2015 16:03 Publikacja: 17.08.2015 21:00

„Młody Jowisz” – 51 Eridani b – znajduje się 100 lat świetlnych od nas. Astronomowie podglądają form

„Młody Jowisz” – 51 Eridani b – znajduje się 100 lat świetlnych od nas. Astronomowie podglądają formowanie się nowego układu

Foto: NASA

Jowisz, Saturn, Uran, Neptun – gazowe olbrzymy oddalone od Słońca – miały towarzysza. Ten piąty został jednak wypchnięty jakieś 4 mld lat temu z układu planetarnego po grawitacyjnej „utarczce" z Neptunem.

Tak przynajmniej twierdzi dr David Nesvorny z Southwest Research Institute w Boulder w Kolorado. Dr Nesvorny od wielu lat postuluje istnienie dodatkowej planety – najprawdopodobniej gazowej – która została albo zniszczona, albo, to bardziej prawdopodobne, wystrzelona poza Układ Słoneczny. To właśnie jej obecność – według matematycznych modeli – pozwoliłaby zaistnieć naszemu układowi w takiej formie, jaką znamy dziś – ze znanymi planetami dokładnie w tych miejscach, w których je teraz widzimy.

Naukowiec jest tak pewny swojej teorii, że dyskutuje nawet o nazwie hipotetycznej planety. Dr Nesvorny i jego wpółpracownicy proponują nazwę Hades (od boga podziemi) albo Liber (rzymski bóg wina, płodności i wolności, kojarzony z zupełnie „nieastronomicznym" Dionizosem).

Bezpośrednich dowodów na istnienie tej planety oczywiście dr Nesvorny nie ma. Ale ma obserwacje Pasa Kuipera. To obszar za orbitą Neptuna w odległości od 30 do 50 jednostek astronomicznych od Słońca (4,5 do 7,5 mld km), w którym znajdują się liczne małe obiekty – okruchy lodowe, planetoidy, a nawet tzw. planety karłowate.

Skaczący Neptun

– Pas Kuipera jest kluczem do zrozumienia ewolucji wczesnego Układu Słonecznego, od momentu jego powstania – tłumaczy dr Nesvorny. – Byłem przekonany, że znalezienie dowodów na istnienie mojego piątego olbrzyma będzie bardzo trudne. Zacząłem się przyglądać obiektom Pasa Kuipera, będąc przekonany, że jego struktura nie potwierdzi moich przewidywań. Ale okazało się coś dokładnie odwrotnego. To niespodzianka.

Naukowiec wykonał komputerowe symulacje położenia Pasa Kuipera i Neptuna 4 mld lat temu. Z symulacji wynika, że Neptun musiał opuścić swoją dotychczasową orbitę w pobliżu Saturna i Jowisza, pociągając za sobą okruchy pozostałe po formowaniu się planet.

W odległości ok. 4,2 mld km od Słońca – mniej więcej tam, gdzie znajduje się teraz – jego ruch został gwałtownie zakłócony. Towarzyszące mu okruchy „wystrzeliły" na zewnątrz, tworząc strukturę Pasa Kuipera w odległości ok. 6,9 mld km od Słońca. I już tam pozostały. Taką hipotezę dr Nesvorny przedstawił w najnowszym wydaniu „Astrophysical Journal".

Zdaniem astronoma był to efekt oddziaływania grawitacyjnego masywnego obiektu – innej planety. Ale nie mógł to być Uran, Jowisz ani Saturn – wynikało z obliczeń. Stąd powrót koncepcji piątego olbrzyma.

Jest ich więcej

Pomysł istnienia dodatkowej planety w młodym Układzie Słonecznym wcale nie jest tak dziwaczny, jak mogłoby się to nam wydawać. Obecne modele formowania się planet nie potrafią wyjaśnić powstania Urana i Neptuna w ich obecnych miejscach. Po prostu miałyby za mało materii. Dlatego naukowcy sądzą, że powstały one w pobliżu Jowisza i Saturna, a następnie przesunęły się na swoje obecne orbity. Niewykluczone nawet, że Uran początkowo znajdował się dalej od Słońca niż Neptun. Symulacje pokazują, że formowanie się naszego układu łatwiej wyjaśnić, jeżeli założymy istnienie dodatkowej planety. Takiej, której dziś nie ma.

Co sądzą inni naukowcy na temat hipotezy dr. Nesvorny'ego? „Jego modele są wewnętrznie spójne i biorą pod uwagę wiele elementów jednocześnie, co jest dość zaskakujące" – komentował w prestiżowym magazynie „Science" dr John Kavelaars z Dominion Astrophysical Observatory w Kanadzie. Przypomniał on, że pierwsze modele formowania się Plutona wprawdzie umieszczały tę karłowatą planetę we właściwym miejscu, ale „zapominały" o istnieniu innych części Układu Słonecznego. Tu jest inaczej.

Kolejnym zadaniem naukowca jest zidentyfikowanie w Pasie Kuipera konkretnych obiektów, których trajektorie lotu można będzie porównać z teoretycznymi wyliczeniami.

To nie pierwszy raz, gdy astrofizycy są zmuszeni do sięgnięcia po nieznane obiekty, aby wytłumaczyć ruchy obserwowanych planet. Na przykład specjaliści z madryckiego Uniwersytetu Complutense oraz Uniwersytetu Cambridge uważają, że nieregularności ruchu obiektów w pobliżu Neptuna mogą wyjaśnić tylko... dwie nieznane planety.

Odkrywcy 2012 VP113 – jednego z najbardziej oddalonych od Słońca obiektów naszego układu planetarnego – uważają, że na jej orbitę wpływa jakaś nieznana masa. Może to być na przykład niezidentyfikowana planeta z kategorii superziemi – ciemna, lodowa i do dziesięciu razy bardziej masywna niż Ziemia.

Jak dotąd żadne obserwacje nie potwierdziły istnienia takiego obiektu na odległych rubieżach Układu Słonecznego. Wiadomo jednak, że takie obiekty – krążące w przestrzeni kosmicznej i niezwiązane obecnie z żadną gwiazdą – rzeczywiście istnieją. Samotne planety udało się zaobserwować dopiero w 2011 roku. Według niektórych szacunków takich globów w Galaktyce może być więcej niż gwiazd.

Jowisz, Saturn, Uran, Neptun – gazowe olbrzymy oddalone od Słońca – miały towarzysza. Ten piąty został jednak wypchnięty jakieś 4 mld lat temu z układu planetarnego po grawitacyjnej „utarczce" z Neptunem.

Tak przynajmniej twierdzi dr David Nesvorny z Southwest Research Institute w Boulder w Kolorado. Dr Nesvorny od wielu lat postuluje istnienie dodatkowej planety – najprawdopodobniej gazowej – która została albo zniszczona, albo, to bardziej prawdopodobne, wystrzelona poza Układ Słoneczny. To właśnie jej obecność – według matematycznych modeli – pozwoliłaby zaistnieć naszemu układowi w takiej formie, jaką znamy dziś – ze znanymi planetami dokładnie w tych miejscach, w których je teraz widzimy.

Naukowiec jest tak pewny swojej teorii, że dyskutuje nawet o nazwie hipotetycznej planety. Dr Nesvorny i jego wpółpracownicy proponują nazwę Hades (od boga podziemi) albo Liber (rzymski bóg wina, płodności i wolności, kojarzony z zupełnie „nieastronomicznym" Dionizosem).

Pozostało 81% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Kosmos
NASA szuka sposobu na sprowadzanie próbek z Marsa. Tanio i szybko
Kosmos
Odszedł Peter Higgs, odkrywca boskiej cząstki
Kosmos
Badania neutrin pomogą rozwiązać zagadkę powstania wszechświata
Kosmos
Księżyc będzie miał własną strefę czasową? Biały Dom nakazał ustalenie standardu
Kosmos
Astronomowie odkryli tajemnice galaktyki z początku istnienia wszechświata