Jordens plats i "Goldilocks" -zonen i vårt solsystem kan vara resultatet av utvisning av en femte jätteplanet från vårt solsystem under dess första 600 miljoner år, enligt en nyligen publicerad tidskrift.
"Vi har alla slags ledtrådar om den tidiga utvecklingen av solsystemet," sa författaren Dr. David Nesvorny från Southwest Research Institute. "De kommer från analysen av den transneptuniska befolkningen i små kroppar kända som Kuiper Belt och från månskraterrekordet."
Nesvorny och hans team använde ledtrådarna som de hade för att bygga datorsimuleringar av det tidiga solsystemet och testa deras teorier. Det som resulterade var en tidig solsystemmodell som har en helt annan konfiguration än idag, och en surr av planeter som kan ha gett jorden den "föredragna" platsen för livet att utvecklas.
Forskare tolkar ledtrådarna som bevis på att banorna mellan Jupiter, Saturn, Uranus och Neptune påverkades av en dynamisk instabilitet när vårt solsystem bara var ungefär en halv miljard år gammalt. Denna instabilitet tros ha bidragit till att öka avståndet mellan jätteplaneterna, tillsammans med spridning av mindre kroppar. Spridningen av små kroppar pressade föremål både inåt och utåt med vissa föremål som hamnade i Kuiper Belt och andra påverkade de jordiska planeterna och månen. Jupiter tros ha spridda föremål utåt när den rörde sig mot solen.
Ett problem med denna tolkning är att långsamma förändringar av Jupiters omlopp sannolikt skulle ge för mycket fart på de jordiska planeternas banor. Ytterligare fart skulle möjligen ha orsakat en kollision av jorden med Venus eller Mars.
"Kollegor föreslog ett smart sätt att lösa problemet", sa Nesvorny. "De föreslog att Jupiters omlopp snabbt skulle förändras när Jupiter spridda ut ur Uranus eller Neptunus under den dynamiska instabiliteten i det yttre solsystemet."
I grund och botten om Jupiters tidiga migration "hoppar", är kretsloppet mellan jordplaneterna och Jupiter svagare och mindre skadligt för det inre solsystemet.
Nesvorny och hans team utförde tusentals datorsimuleringar som försökte modellera det tidiga solsystemet i ett försök att testa "jumping-Jupiter" -teorin. Nesvorny fann att Jupiter faktiskt hoppade på grund av gravitationsinteraktioner från Uranus eller Neptun, men när Jupiter hoppades fördes antingen Uranus eller Neptun ut från solsystemet. "Något var helt klart fel," sade han.
Baserat på hans tidiga resultat lade Nesvorny till en femte jätteplanet, liknande Uranus eller Neptunus till hans simuleringar. När han körde de konfigurerade simuleringarna föll allt på plats. Simuleringen visade den femte planeten som sprutits ut från solsystemet av Jupiter, med fyra jätteplaneter kvar och de inre, jordiska planeterna orörda.
Nesvorny avslutade med, ”Möjligheten att solsystemet hade mer än fyra jätteplaneter ursprungligen och utkastade några, tycks vara tänkbart med tanke på den senaste upptäckten av ett stort antal fritt flytande planeter i det interstellära utrymmet, vilket indikerar planetutkastningen process kan vara vanligt förekommande. ”
Om du vill läsa Nesvornys hela uppsats kan du få tillgång till det på: http://arxiv.org/pdf/1109.2949v1
Källa: Southwest Research Institute Pressmeddelande
