Планета, которая может положить конец жизни на Земле: эксперимент демонстрирует хрупкость Солнечной системы

Астрофизик Стивен Кейн объяснил, что его эксперимент был направлен на устранение двух заметных пробелов в планетарной науке.

Во-первых, это разрыв в Солнечной системе между размерами земных и газовых планет-гигантов. Самая большая планета земной группы — Земля, а самый маленький газовый гигант — Нептун, который в 4 раза шире и в 17 раз массивнее Земли. Между ними нет ничего.

«В других звездных системах есть много планет с массами в этом промежутке. Мы называем их суперземлями», — сказал Кейн.

Другой разрыв находится между Марсом и Юпитером. «Планетарные ученые часто хотят, чтобы между этими двумя планетами было что-то среднее. Это похоже на пустую трату места», — сказал он.

Эти пробелы могут дать важные сведения об архитектуре нашей Солнечной системы и эволюции Земли. Чтобы заполнить их, Кейн запустил динамическое компьютерное моделирование планеты между Марсом и Юпитером с разным диапазоном масс, а затем наблюдал влияние на орбиты всех других планет.

Результаты, опубликованные в журнале Planetary Science Journal, оказались в основном катастрофическими для Солнечной системы. «Эта вымышленная планета дает толчок Юпитеру, которого достаточно, чтобы дестабилизировать все остальное», — сказал Кейн. «Несмотря на то, что многие астрономы мечтали об этой дополнительной планете, хорошо, что у нас ее нет».

Юпитер намного больше, чем все остальные планеты вместе взятые; его масса в 318 раз больше массы Земли, поэтому его гравитационное влияние колосально. Если бы суперземля в нашей Солнечной системе, пролетающая звезда или любой другой небесный объект хоть немного потревожили бы Юпитер, все остальные планеты сильно пострадали бы.

В зависимости от массы и точного местоположения суперземли ее присутствие может в конечном итоге выбросить Меркурий и Венеру, а также Землю из Солнечной системы. Она также может дестабилизировать орбиты Урана и Нептуна, выбросив их в открытый космос.

Суперземля изменит форму орбиты Земли, сделав ее гораздо менее пригодной для жизни, чем сегодня, или не полностью покончит с жизнью.

Когда Кейн уменьшил массу планеты и поместил ее прямо между Марсом и Юпитером, то увидел, что планета может оставаться стабильной в течение длительного периода времени. Но небольшие движения в любом направлении и «дело будет плохо».

Исследование имеет значение для способности планет в других солнечных системах принимать жизнь. Хотя подобные Юпитеру планеты (газовые гиганты, находящиеся далеко от своих звезд) встречаются только примерно в 10% случаев, их присутствие может решить, имеют ли соседние Земли или суперземли стабильные орбиты.

Эти результаты вернули Кейну уважение к тонкому порядку, который удерживает планеты вместе вокруг Солнца. «Наша солнечная система настроена более точно, чем я думал раньше. Все работает как замысловатый часовой механизм. Добавьте в смесь больше шестеренок, и все сломается», — сказал Кейн.