Hvor blev Jupiter og Saturn født?

Nyt arbejde ledet af Carnegies Matt Clement afslører de sandsynlige originale placeringer af Saturn og Jupiter. Disse resultater forfiner vores forståelse af de kræfter, der bestemte vores solsystems usædvanlige arkitektur, inklusive udstødningen af ​​en ekstra planet mellem Saturn og Uranus, sikre, at kun små, klippeplaneter, som Jorden, dannet inden for Jupiter.

I sin ungdom, vores sol var omgivet af en roterende skive af gas og støv, hvorfra planeterne blev født. Banerne for tidligt dannede planeter blev oprindeligt anset for at være tætpakkede og cirkulære, men tyngdekraftens vekselvirkninger mellem de større objekter forstyrrede arrangementet og fik de store gigantiske planeter til hurtigt at omstille sig, skabe den konfiguration, vi ser i dag.

"Vi ved nu, at der er tusindvis af planetsystemer alene i vores Mælkevejsgalakse, " sagde Clement. "Men det viser sig, at arrangementet af planeter i vores eget solsystem er meget usædvanligt, så vi bruger modeller til at reversere engineering og replikere dens formative processer. Det er lidt som at prøve at finde ud af, hvad der skete i et biluheld efter kendsgerningen - hvor hurtigt kørte bilerne, i hvilke retninger, og så videre."

Clement og hans medforfattere - Carnegies John Chambers, Sean Raymond fra University of Bordeaux, Nathan Kaib fra University of Oklahoma, Rogerio Deienno fra Southwest Research Institute, og André Izidoro fra Rice University – dirigeret 6. 000 simuleringer af vores solsystems udvikling, afslører en uventet detalje om Jupiter og Saturns oprindelige forhold.

Jupiter i sin vorden mentes at kredse om Solen tre gange for hver to kredsløb, som Saturn fuldførte. Men dette arrangement er ikke i stand til på en tilfredsstillende måde at forklare konfigurationen af ​​de gigantiske planeter, som vi ser i dag. Holdets modeller viste, at et forhold på to Jupiter-baner til en Saturnian-bane mere konsekvent gav resultater, der ligner vores velkendte planetariske arkitektur.

"Dette indikerer, at mens vores solsystem er lidt af en mærkelig kugle, det var ikke altid tilfældet, " forklarede Clement, som præsenterer holdets arbejde på American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences virtuelle møde i dag. "Hvad mere er, nu hvor vi har fastslået effektiviteten af ​​denne model, vi kan bruge det til at hjælpe os med at se på dannelsen af ​​jordiske planeter, inklusive vores egne, og måske informere vores evne til at lede efter lignende systemer andre steder, der kunne have potentialet til at være vært for livet."

Modellen viste også, at positionerne for Uranus og Neptun blev formet af massen af ​​Kuiperbæltet – et iskoldt område på solsystemets kanter bestående af dværgplaneter og planetoider, hvoraf Pluto er det største medlem – og af en isgigantisk planet, der blev smidt ud i solsystemets barndom.