Viides jättiplaneetta aurinkokunnassamme olisi teorian mukaan poistunut tähtitenväliseen avaruuteen. Kuva NASA/JPL. |
Aurinkokunnassamme on neljä jättiplaneettaa [1] ja neljä
pienikokoista kiviplaneettaa [2]. Näin ei kuitenkaan ole aina ollut, sillä
aurinkokuntamme historiassa on tapahtunut merkittäviä rakenteellisia muutoksia,
esimerkiksi maapallon kuun (Luna) syntyminen törmäyksen seurauksena.
Tutkijoiden näkemyksen mukaan on olemassa huomattavia
vaikeuksia selittää koko aurinkokuntamme rakenne, sillä tietokonesimulaatiot
eivät luontevasti synnytä nykyistä aurinkokuntaamme. Tutkijat ympäri maapallon
ovat pyrkineet löytämään ratkaisua ongelmaan. Näiden tutkijoiden joukossa on
myös tohtori David Nesvorny (Southwest Research Institute, Boulder, Colorado).
Hän julkaisi vuonna 2011 tutkimuksen, joka perustui tuhansiin tietokonesimulaatioihin,
jonka mukaan aurinkokunnassamme on ollut sen syntyvaiheiden aikana viides
jättiplaneetta.
Uusimpien simulaatioiden [3] perusteella Nesvorny päättelee,
että varhaisessa vaiheessa aurinkokuntamme historiassa viides jättiplaneetta
olisi törmännyt [4] Neptunukseen, muuttanut sen rataa ja se itse olisi
poistunut aurinkokunnastamme tähtienväliseen avaruuteen. Nesvornyn
simulaatiomallin mukaan Kuiperin vyön kappaleet olisivat olleet hyvin tiukasti
sidottuja Neptunukseen, mutta törmäyksen seurauksena ne olisivat siirtyneet
nykyiselle paikalleen kauas Neptunuksen radan ulkopuolelle.
Nesvornyn ajatus saa tukea muilta tähtitieteilijöiltä, mm.
tohtori J. J. Kavelaars (Dominion Astrophysical Observatory, Victoria, Brithish
Columbia) kertoo Sciense lehdelle, että Nesvornyn malli selittää hyvin nykyisen
aurinkokuntamme monista rakenteista.
Huomautukset
[1] Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Näitä planeettoja
kutsutaan usein myös kaasuplaneetoiksi, mutta nimitys ei ole oikea. Tarkkaan
ottaen planeettojen massasta vain murto-osa aineesta on kaasumaisessa olomuodossa
ja suurin osa on nestettä. Lisäksi niiden ydin ajatellaan muodostuneet kivestä
ja metalleista, joiden olomuodosta ei ole täyttä varmuutta. Lämpötilan puolesta
ytimen aineen pitäisi olla sulassa tilassa mutta korkea paine voi pitää ytimen
materian kiinteässä olomuodossa.
[2] Merkurius, Venus, Maa ja Mars. Pitäisikö näitä planeettoja
kutsua kiinteiksi planeetoiksi, vai kivi-metalli- tai pelkästään
metalliplaneetoiksi? Jälkimäinen nimitys olisi paikallaan ainakin Merkuriuksen
osalta, sillä eräät tutkimukset ovat osoittaneet planeetan menettäneen
suurimman osan kivimateriaalisesta pintakerroksestaan ja jäljelle jäänyt taivaankappale
koostuu suurimmaksi osaksi metallista.
[3] Tutkimus
julkaistiin elokuun 10. päivänä The Astronomical Journal -tiedejulkaisussa.
[4] Aikaisemmat tutkimukset ja tietokonesimulaatiot ovat
osoittaneet, että kaikkien jättiplaneettojen radat ovat siirtyneet jonkin
verran. Merkittävin muutos radoissa olisi tapahtunut Uranuksen ja Neptunuksen
ratoihin, jotka olisivat vaihtaneet paikkaa keskenään. Törmäys ei välttämättä ole tarvinnut olla kirjaimellinen, vaan
Neptunuksen radan muuttumiseen on riittänyt hyvin läheinen yksi tai useampi ohitus. Tällöin
energiaa olisi siirtynyt ohittavalle planeetalle ja se olisi sinkoutunut pois
aurinkokunnasta. Neptunus olisi energian menettämisen seurauksena siirtynyt
sisemmälle radalle ja muiden jättiplaneettojen radat olisivat kokeneet
merkittäviä muutoksia.