Kruchość Układu Słonecznego. Jedna planeta więcej zniszczyłaby Ziemię

Wśród prawie 4000 zidentyfikowanych do tej pory układów planetarnych nie ma podobnego do Układu Słonecznego. Może to wynikać z ograniczeń technologicznych sprzętu, którym dysponujemy. Tego typu układy mogą istnieć poza granicą wykrywalności naszych teleskopów. Obserwowane przez nas układy charakteryzują się niezwykłą różnorodnością. Jednak to, co rzuca się w oczy, to fakt, że w Układzie Słonecznym nie ma tzw. superziemi ani tzw. minineptuna, a tego typu planety są powszechne w innych częściach galaktyki.

Co by było, gdyby chociaż taka superziemia istniała w Układzie Słonecznym? Sprawdził to za pomocą symulacji komputerowych astrofizyk Stephen Kane z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside. W swoich badaniach wykazał, że gdyby w naszym systemie znalazła się znacznie większa od Ziemi planeta skalista, nasza planeta mogłaby zostać wyrzucona z układu.

Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma "The Planetary Science Journal" (DOI: 10.3847/PSJ/acbb6b).

Analizując konstrukcję Układu Słonecznego pod kątem rodzajów i wielkości istniejących w nim planet, a także ich rozmieszczenia, możemy zauważyć, że istnieją w nim dwie swego rodzaju luki. Pierwszą z nich jest oczywiście przestrzeń pomiędzy Marsem a Jowiszem, gdzie znajduje się pas planetoid. Druga luka dotyczy już samej budowy i ciężaru kolejnych istniejących planet.

Jak wiemy, w Układzie Słonecznym znajdują się planety skaliste i gazowe. Te drugie to prawdziwe giganty, tak pod względem średnicy, jak i masy, podczas gdy skaliste, jak Ziemia, są przy nich niewielkie. Zresztą nawet najmniejszy gazowy gigant, czyli Neptun i tak jest czterokrotnie większy i aż 17 razy cięższy, niż największa planeta skalista, którą jest właśnie Ziemia. Ale w innych systemach są planety skaliste, i to całkiem powszechne, które są znacznie większe od Ziemi. To tzw. superziemie.

Powstaje jednak pytanie co stałoby się, gdybyśmy spróbowali wypełnić obie te luki w Układzie Słonecznym? Aby się tego dowiedzieć Kane stworzył szereg symulacji komputerowych planety między Marsem a Jowiszem o różnych masach, a następnie obserwował jej wpływ na orbity wszystkich innych planet.

W kontekście uzyskanych rezultatów można raczej powiedzieć, że nie tego się spodziewano. Oto bowiem okazało się, że umieszczenie w Układzie Słonecznym takiej dodatkowej planety mogłoby mieć opłakane skutki tak dla samego Układu, jak i nawet dla życia na Ziemi. Przede wszystkim chodzi tutaj o potencjalny wpływ na Jowisza, który jest aż 318 razy masywniejszy od naszej planety. Pojawienie się w jego pobliżu czy to superziemi czy też innego odpowiednio dużego obiektu mogłoby grawitacyjnie poważnie nim wstrząsnąć, co nie pozostałoby bez wpływu na okoliczne planety.

Nie koniec jednak na tym. Odpowiednie umiejscowienie superziemi w Układzie Słonecznym mogłoby w najlepszym przypadku zdestabilizować orbitę Ziemi na tyle, że życie na niej stałoby się znacznie trudniejsze. W najgorszym zaś planeta ta byłaby nawet w stanie sprawić, że Merkury, Wenus i Ziemia zostałyby wręcz katapultowane z Układu Słonecznego. Odpowiednia masa dodatkowej planety i jej lokalizacja mogłaby nawet uczynić to samo z orbitami Urana i Neptuna, co również mogłoby się dla nich skończyć podróżą w przestrzeń kosmiczną w jedną stronę.