Kaj bi se zgodilo, če bi imel sončni sistem superzemljo?

Kaj bi se zgodilo, če bi imel sončni sistem superzemljo?

Naš sončni sistem, skrbno uravnotežen kozmični ples gravitacije in vztrajnosti, se že milijarde let vrti v popolnem ravnovesju. A kako bi izgledal ta ples, če bi asteroidni pas med Marsom in Jupitrom zamenjal velik planet, t.i. superzemlja? To vprašanje sta raziskovala planetarna znanstvenika Emily Simpson in Howard Chen s Floridskega inštituta za tehnologijo (FIT).

Raziskovalca sta izhajala iz zanimivega dejstva: številni sončni sistemi, podobni našemu, imajo superzemlje – velike kamnite planete z maso večkrat večjo od Zemljine – razmeroma blizu njihove zvezde. Naš sončni sistem je v tem pogledu izjema, saj takega planeta nima, piše Science Alert. Simpson je pojasnila, kaj jih je vodilo pri raziskavi: “Kaj če asteroidni pas, namesto da bi bil sestavljen iz manjših asteroidov, oblikuje planet? Kako bi to vplivalo na notranje planete, kot so Venera, Zemlja in Mars?”

Simulacije superzemlje

Simpson in Chen sta izdelala matematične modele, da bi preučila učinke hipotetičnega planeta, ki bi ga umestila v asteroidni pas. Planet, imenovan Phaeton, je imel različne velikosti – od 1 odstotka Zemljine mase, do enake mase kot Zemlja, ter vse do 10-kratne Zemljine mase. Vsaka simulacija je potekala nekaj milijonov let, pri čemer sta raziskovalca opazovala spremembe orbit in nagiba planetov.

Orbit in nagib sta ključna dejavnika za bivalnost planeta: orbit določa dolžino letnih časov, nagib pa vpliva na njihove ekstreme. Rezultati simulacij so pokazali, da velikost superzemlje igra ključno vlogo pri stabilnosti našega sončnega sistema.

Posledice manjših in večjih superzemelj

Če bi Phaeton imel maso eno- ali dvakratno Zemljino maso, bi notranji planeti ostali razmeroma stabilni. “Morda bi doživeli nekoliko bolj vroča poletja ali hladnejše zime zaradi nihanja nagiba, vendar bi življenje na Zemlji ostalo mogoče,” je pojasnila Simpson.

Večje superzemlje prinesle drastične posledice. Če bi bil Phaeton desetkrat večji od Zemlje, bi njegovo gravitacijsko polje močno vplivalo na orbite preostalih planetov. Zemljo bi lahko potisnilo iz njenega bivalnega območja proti Veneri, kar bi povzročilo ekstremne vremenske razmere in ogrozilo obstoj življenja.

Uporaba modelov za raziskovanje eksoplanetov

Čeprav so takšne simulacije zapletene in občutljive na drobne spremembe, so lahko v prihodnosti ključne za razumevanje bivalnih pogojev v drugih sončnih sistemih. “Če bi odkrili planetarni sistem, podoben našemu, vendar z drugačno zgodovino – denimo z masivno superzemljo namesto asteroidnega pasu – bi lahko ugotovili, ali so notranji planeti še vedno gostoljubni,” pravi Simpson. Dodaja, da je velikost takega planeta ključna: če je prevelik, bi njegovi gravitacijski učinki uničili stabilnost sistema.

Raziskava, ki ponuja vpogled v potencialno dinamiko planetarnih sistemov, je bila objavljena v znanstveni reviji Icarus.

Portal24; Foto:

Objava Kaj bi se zgodilo, če bi imel sončni sistem superzemljo? je bila najprej objavljena na Portal24.