Международная группа астрономов пришла к выводу, что в ранней Солнечной системе мог существовать еще один ледяной гигант, который впоследствии был выброшен в межзвездное пространство. По мнению исследователей, именно его гравитационное влияние могло привести к столкновениям спутников Урана и изменить облик внешней части Солнечной системы. Работа опубликована в журнале Icarus.
Согласно популярной сегодня модели Ниццы, примерно 4–4,5 млрд лет назад орбиты планет-гигантов были совсем не такими, как сейчас. После формирования Солнечной системы Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун пережили период сильной динамической нестабильности. Планеты неоднократно сближались друг с другом, а их орбиты менялись под воздействием взаимного притяжения.
Одной из главных загадок этой теории остается судьба регулярных спутников планет-гигантов. При столь бурных событиях многие из них должны были быть уничтожены или выброшены в космос.
Чтобы разобраться в этом вопросе, исследователи проанализировали 122 компьютерные модели ранней Солнечной системы. Эти сценарии были отобраны из тысяч вариантов, поскольку лучше всего воспроизводили современное расположение планет. В некоторых моделях изначально присутствовали не четыре, а пять или даже шесть планет-гигантов.
Расчеты показали, что шансы на сохранение современных спутников Юпитера и Урана были крайне невелики. По оценкам ученых, вероятность выживания обеих систем спутников составляла менее 15%. Из всех рассмотренных сценариев лишь один позволил одновременно сохранить и планеты, и их луны.
Особенно разрушительными оказались тесные сближения с Ураном. Когда другая гигантская планета проходила рядом, ее гравитация нарушала орбиты спутников настолько сильно, что они сталкивались друг с другом на высокой скорости. Вместо того чтобы разлететься по космосу, обломки формировали огромный диск из ледяного вещества, который затем снова собирался в новые спутники.
Если гипотеза верна, то одна из крупнейших планет нашей системы могла быть выброшена в межзвездное пространство миллиарды лет назад, оставив после себя лишь косвенные следы в орбитах планет и спутников.
Ранее ученые впервые за десятки лет разгадали тайну вращения Сатурна.