Bumi, Mars, Venus-dan planet yang sudah lama hilang-mungkin pernah 'melenggang' dalam harmoni yang sempurna di sekitar matahari
Empat dari tata suryaPlanet-planet terestrial, termasuk bumi dan dunia yang telah lama hilang, kemungkinan mulai hidup berkeliaran di sekitar matahari untuk ritme tetap, menurut sebuah studi baru. Temuan ini juga menunjukkan bahwa planet -planet yang terbentuk lebih awal dari yang diperkirakan sebelumnya.
Astronom semakin tertarik pada bagaimana sistem planet mengubah arsitektur internal mereka pada rentang waktu kosmik, dimotivasi oleh beberapa penemuan keluarga exoplanet baru -baru ini, seperti kohort tujuh planet Mengorbit Bintang Kecil Trappist-1.
Penelitian sebelumnya telah menemukan bahwa satu tahap awal dalam metamorfosis keluarga planet melibatkan pasangan, kembar tiga atau seluruh sistem yang bergerak dalam irama ritmis – yang disebut resonansi – di sekitar bintang induk mereka. Planet-planet dalam resonansi memiliki periode orbital yang membentuk rasio nomor seluruh. Dalam sistem Trappist-1, misalnya, planet terdalam, Trappist-1 B, menyelesaikan delapan orbit untuk lima tetangga terdekatnya.
Resonansi muncul di antara planet yang lahir dalam a Disk protoplanet – Disk puing -puing yang mengelilingi bintang bayi – yang masih mengandung gas. Planet -planet semacam itu membajak gas, menukar gerakan rotasi mereka dengannya, yang sering menyebabkan mereka bergerak ke arah bintang. Banyak dari planet-planet ini mungkin cukup dekat satu sama lain untuk periode orbital mereka untuk “beresonansi,” atau menjadi kelipatan nomor utuh.
Hari ini, The tata suryaPlanet tidak beresonansi (meskipun Venus Dan Mars Dekat, dengan rasio periode orbital 3,05: 1). Tetapi pada tahun 2005, Astronom menunjukkan bahwa Jupiter dan Saturnus melenggang dalam ketukan resonan segera setelah kelahiran mereka. Tarian ini berhenti tiba -tiba 4,4 miliar tahun yang lalu, ketika disk gas protoplanet mulai menguap, mendorong Saturnus, Uranus Dan Neptunus luar dalam suatu acara yang disebut ketidakstabilan planet raksasa.
Terkait: Berapa jumlah maksimum planet yang dapat mengorbit matahari?
Sampai sekarang, tidak ada yang memeriksa apakah planet -planet darat pernah beresonansi, Chris Ormelseorang profesor di Universitas Tsinghua di Cina dan rekan penulis studi baru, mengatakan kepada Live Science melalui email. Ini karena “teori alternatif – bahwa planet -planet yang dibentuk oleh serangkaian dampak raksasa – dianggap memadai” untuk menjelaskan bagaimana mereka berperilaku saat ini, katanya.
Tetapi Penelitian dari 2013 Menganalisis isotop Mars menunjukkan bahwa planet darat dapat terbentuk ketika disk protoplanet masih kaya gas, sekitar 10 juta tahun setelah kelahiran tata surya. Ini berarti planet -planet darat mungkin pernah beresonansi.
Untuk memeriksa hipotesis, penulis studi baru membuat model komputer dari tata surya bayi. Setiap model termasuk dua planet raksasa – Jupiter dan Saturnus – bersama dengan Four Rocky Worlds: Mars, Theaia (Objek hipotetis ukuran Mars yang tabrakannya dengan bumi awal membentuk bulan kita), bumi awal (sebelum tabrakan Theia) dan Venus. Air raksa secara luas diyakini telah diciptakan oleh dampak raksasa, sehingga para peneliti mengecualikannya dari simulasi.
Dalam semua model, tim menempatkan Saturnus lebih dekat ke Jupiter daripada saat ini dan membuat dunia berbatu tumbuh dengan mengumpulkan kerikil atau lebih besar, blok batu triliun ton. Dalam sebagian besar simulasi, Venus, Earth, Theia dan Mars membentuk rantai resonansi 2: 3: 4: 6 dalam waktu sejuta tahun setelah waktu simulasi.
Para peneliti kemudian melakukan 13.200 simulasi pergerakan potensial planet lebih dari interval 100 juta tahun, mengingat tarikan gravitasi yang diberikan masing-masing planet pada yang lain. Namun, pada tanda 10 juta tahun, para peneliti membuat Saturnus bergerak ke luar “untuk mensimulasikan ketidakstabilan planet raksasa,” Shuo Huangseorang mahasiswa doktoral di Universitas Tsinghua dan penulis pertama studi ini, mengatakan kepada Live Science melalui email.
Para peneliti menemukan bahwa, berdasarkan parameter yang dipilih, hingga setengah dari simulasi menciptakan kembali konfigurasi planet terestrial saat ini. Ini termasuk aspek-aspek seperti terjadinya tabrakan Theia-Earth tunggal dan rasio periode orbital 3,05: 1 dari Venus dan Mars-peninggalan resonansi masa lalu mereka.
Selain itu, temuan ini menunjukkan planet-planet yang terbentuk dalam disk protoplanet yang dipenuhi gas, dalam 10 juta tahun pertama dari penciptaan tata surya, yang setidaknya 20 juta tahun lebih tua dari Model saat ini memprediksi.
Satu planet yang dapat mengkonfirmasi berapa umur dunia batin berbatu adalah Venus. Karena itu (tidak seperti Bumi dan Mars) belum mengalami dampak raksasa, penulis berpikir mantelnya akan mencerminkan asal kuno. Dan misi masa depan bisa mengumpulkan sampel mantel seperti itu, kata Huang.
Temuan ini juga menunjukkan bahwa planet raksasa luar dapat sangat mengganggu sahabat batin mereka. Para penulis mengatakan ini mungkin menjelaskan mengapa sistem resonansi seperti Trappist-1 tidak memiliki planet luar raksasa.
Studi baru ini diterbitkan 18 Juli di Jurnal Astrofisika.
