Nylig modellering av solliknande stjärnor med planetariska system, fann att ett system med fyra steniga planeter och fyra gasjättar i stabila banor - och endast ett glest befolkat yttre bälte av planetesimaler - endast har 15 till 25% sannolikhet för att utvecklas. Även om du kanske är skeptisk till giltigheten av en modell som sätter vårt mest kända planetariska system i den osannolika korgen, kan det finnas en del sanning i detta konstaterande.
Denna modellering har informerats av den nuvarande databasen över kända exoplaneter och på annat sätt baserat på vissa rimliga antaganden. För det första antas det att gasjättar inte kan bildas inom frostskyddet i ett system - en linje utöver vilken vätgasföreningar, som vatten, metan och ammoniak skulle existera som is. För vårt solsystem är denna linje ungefär 2,7 astronomiska enheter från solen - som är ungefär mitt i asteroidbältet.
Gasjättar tros endast kunna bilda så långt ut eftersom deras bildning kräver en stor volym fast material (i form av is) som sedan blir kärnorna hos gasjättarna. Även om det kan finnas lika mycket stenigt material som järn, nickel och kisel utanför frostlinjen, är dessa material inte tillräckligt rikliga för att spela en betydande roll för att bilda jätteplaneter och alla planetesimaler som de kan bilda antingen sopas av jättarna eller kastas ur bana.
Inom frostlinjen är steniga material dock den dominerande basen för planethantering - eftersom de flesta lätta gaser blåses ut från regionen med kraft från den stellarvinden och andra ljusföreningar (såsom H2O och CO2) upprätthålls endast av ackretion inom att bilda planetesimaler av tyngre material (som järn, nickel och silikater). Starka planeter med anmärkningsvärt storlek skulle förmodligen bildas i dessa regioner inom 10-100 miljoner år efter stjärnans födelse.
Så, kanske lite parochiellt, antas man att man börjar med ett system med tre regioner - en inre markbunden planetbildande region, en gasjättformande region och en yttre region av obundna planetesimaler, där stjärnens tyngdkraft inte är tillräckligt för att dra material för att engagera sig i ytterligare tillträde.
Från denna bas körde et al med en uppsättning av 152 variationer, från vilka ett antal breda regler kom fram. För det första verkar det som om sannolikheten för att upprätthålla markbundna inre planeter är mycket beroende av stabiliteten hos gasjättarnas banor. Ofta leder gravitationsstörningar bland gasjättarna till att de antar mer excentriska elliptiska banor som sedan rensar ut alla markplaneterna - eller skickar dem kraschar in i stjärnan. Endast 40% av systemen behöll mer än en markplanet, 20% hade bara en och 40% hade tappat dem alla.
Avfallsskivor med varmt och kallt damm visade sig vara vanliga fenomen i mogna system som behöll markjordplaneter. I alla system rensas primärt damm i stort sett ut under de första hundra miljoner åren - med strålning eller med planeter. Men där markbundna planeter behålls finns det en påfyllning av detta damm - förmodligen via kollisionskvarnning av steniga planetesimaler.
Denna upptäckt återspeglas i tidningen Avfallsskivor som skyltar för markbunden planetbildning. Om detta modelleringsarbete är en exakt reflektion av verkligheten, är skräpskivor vanliga i system med stabila gasjättar - och följaktligen bestående markplaneter - men saknas från system med mycket excentriska gasjättbanor, där markplaneterna har rensats ut.
Likväl verkar solsystemet som ovanligt i detta schema. Det föreslås att störningar inom våra gasjätters banor, vilket leder till Late Heavy Bombardment, verkligen var sent med avseende på hur andra system vanligtvis beter sig. Detta har lämnat oss ett ovanligt stort antal markplaneter som hade bildats innan ombyggnaden av gasjätten började. Och händelsens latens, efter att alla kollisioner som byggde markplaneterna var färdiga, rensade bort det mesta av skräpskivan som kan ha varit där - bortsett från det svaga antalet Zodiacal ljus som du kanske märker på en mörk himmel efter solnedgången eller före gryningen.
Vidare läsning: Raymond et al Debris-skivor som vägvisare för markbunden planetbildning.
