Wissenschaftler führten ein Experiment durch, um zwei bemerkenswerte Lücken in unserem Wissen über die Planeten zu schließen.
Wie es aussah
Das Sonnensystem?
Das Sonnensystem bildete etwa 4,5 MilliardenJahren aus einer dichten Wolke aus interstellarem Gas und Staub. Irgendwann brach es zusammen, möglicherweise aufgrund der Schockwelle eines nahe gelegenen explodierenden Sterns. So entstand der Sonnennebel - eine rotierende Scheibe aus Sternmaterie.
Die Schwerkraft zog immer mehrMaterial in seine Mitte. Schließlich wurde der Druck im Kern so groß, dass die Wasserstoffatome begannen, sich zu verbinden und Helium zu bilden, wobei eine riesige Menge an Energie freigesetzt wurde. Und so erschien die Sonne, nachdem sie mehr als 99% der verfügbaren Materie des Nebels gesammelt hatte. Aber es endete nicht dort.
Die Materie in der Scheibe klebte weiter zusammen.Seine Fragmente prallten aufeinander und bildeten immer größere Objekte. Einige von ihnen sind so stark gewachsen, dass die Schwerkraft sie in Kugeln verwandelt hat. Es gab also Planeten, gewöhnliche und Zwergplaneten, sowie ihre Monde. Der Rest der Materie wurde aus der Arbeit gelassen und wurde zum Asteroidengürtel, der aus Teilen des frühen Sonnensystems besteht. Andere, kleinere, verbleibende Teile wurden zu Asteroiden, Kometen, Meteoroiden und kleinen, unregelmäßigen Monden.
Wie sind die Planeten des Sonnensystems entstanden?
Reihenfolge und Position von Planeten und anderenKörper in unserem Sonnensystem werden dadurch bestimmt, wie sie entstanden sind. Als die Sonne zum ersten Mal erschien und viel heißer war als heute, konnten nur Gesteinsmaterialien extremen Temperaturen standhalten. Aus diesem Grund sind die ersten vier Planeten – Merkur, Venus, Erde und Mars – terrestrische Planeten. Sie sind alle klein und haben eine harte, felsige Oberfläche.
Mittlerweile sind es die Materialien, die wir gewohnt sindin Form von Eis, Flüssigkeit oder Gas gesehen und in den äußeren Regionen des jungen Sonnensystems angesiedelt. Die Schwerkraft zog sie zusammen, und dort befinden sich die Gasriesen Jupiter und Saturn sowie die Eisriesen Uranus und Neptun. Aber was würde passieren, wenn ein anderer Planet im etablierten System auftauchte?
Nach einem Experiment des KaliforniersUniversität in Riverside, ein terrestrischer Planet, der zwischen Mars und Jupiter schwebt, könnte die Erde aus dem Sonnensystem verdrängen und das Leben auf dem Planeten auslöschen. Warum sollte man das annehmen? Der Hauptautor der Studie, der Astrophysiker Stephen Kane, erklärte, dass er das Experiment durchgeführt habe, um auffällige Lücken in der Planetenwissenschaft zu schließen.
Was wissen wir nicht über das Sonnensystem?
Die erste Frage, die mich schon lange beschäftigtWissenschaftler, warum es im Sonnensystem eine so große Kluft zwischen der Größe terrestrischer und riesiger Gasplaneten gibt. Da gibt es zum Beispiel die Erde, den größten Erdplaneten, und Neptun, den kleinsten Gasriesen, der viermal breiter und 17-mal massereicher als die Erde ist. Und es gibt keine Zwischenobjekte zwischen ihnen. In anderen Sternensystemen gibt es beispielsweise viele Planeten mit mittlerer Masse. Astronomen nennen sie Supererden.
Die zweite Frage ist die Position relativ zur Sonne zwischen Mars und Jupiter. „Etwas dazwischen verlangt nach etwas dazwischen. „Es scheint Platzverschwendung zu sein“, erklärt Stephen Kane.
Diese Lücken entziehen der Wissenschaft wichtige Informationenüber die Architektur des Sonnensystems und die Entwicklung der Erde. Um sie zu ergänzen, führte Kane dynamische Computersimulationen eines Planeten zwischen Mars und Jupiter mit unterschiedlichen Massenbereichen durch und beobachtete dann die Auswirkungen auf die Umlaufbahnen aller anderen Planeten.
Was haben die Wissenschaftler herausgefunden?
Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlichtDas Planetary Science Journal zeigte, dass es gut ist, dass dieser hypothetische Planet zwischen Mars und Jupiter nicht existiert. Die Folgen wären für das Sonnensystem katastrophal. Der Simulation zufolge würde die Schwerkraft des fiktiven Planeten ihn destabilisieren. Und hier erfahren Sie, warum.
„Auch wenn viele Astronomen von einem zusätzlichen Planeten im Sonnensystem geträumt haben, ist es gut, dass wir keinen haben.“
Jupiter ist viel größer als alle anderen Planetenzusammen genommen; Seine Masse beträgt das 318-fache der Masse der Erde, weshalb sein Gravitationseinfluss so groß ist. Wenn eine Supererde im Sonnensystem auftauchte und den Gasriesen auch nur ein wenig störte, würden alle anderen Planeten großen Schaden nehmen.
Abhängig von Gewicht und GenauigkeitAufgrund der Lage der Supererde könnte ihre Anwesenheit schließlich Merkur, Venus und sogar die Erde aus dem Sonnensystem verdrängen. Es destabilisierte auch die Umlaufbahnen von Uranus und Neptun und schleuderte sie in den Weltraum. Darüber hinaus würde eine Supererde die Form der Umlaufbahn unseres Planeten verändern und ihn deutlich unbewohnbarer machen.
Warum ist das wichtig?
Die Studie hat Auswirkungen auf die Suche nach AußerirdischenLeben. Obwohl jupiterähnliche Planeten, Gasriesen, die weit von ihren Wirtssternen entfernt sind, nur in 10 % der Fälle zu finden sind, scheint ihre Anwesenheit die Stabilität der Umlaufbahnen nahegelegener erdähnlicher Planeten zu beeinflussen.
Darüber hinaus erhöhen sich die Ergebnisse der Studiemehr Respekt vor der empfindlichen Ordnung, die die Planeten um die Sonne zusammenhält. „Das Sonnensystem ist feiner abgestimmt, als ich bisher dachte. Alles funktioniert wie ein kompliziertes Uhrwerk. Fügen Sie ein zusätzliches Detail hinzu, und alles wird kaputt gehen“, schließt der Astrophysiker.
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