4 Minutės
Pažvelkite į dangų šįvakar, atrodo, kad viskas amžina: planetos seka tvarkingais takais aplink Saulę, dangiška choreografija, kuri atrodo pastovi. Tačiau ką, jei ši ramybė yra chaotiško jaunystės epizodo rezultatas, galėjęs išstumti iš mūsų planetų šeimos net vieną ar kelias planetas?
Astrofizikai jau ilgą laiką naudoja Nice modelį, kad paaiškintų Saulės sistemos neramią vaikystę. Naujesnėse modelio inkarnacijose atsiranda stulbinama galimybė: ankstyvoji sistema galėjo turėti vieną ar net dvi papildomas ledo milžines, Uranui ir Neptūnui giminingas planetas, kurios vėliau buvo išmestos, kai didžiosios planetos migruodamos pramušdavo likusį nuolaužų diską. Toks migravimas padeda paaiškinti kelis didelius bruožus, kuriuos matome šiandien, nuo Vėlyvojo sunkaus bombardavimo iki Jupiterio trojanų sankaupos. Tačiau kai tyrėjai pritaikė modelį mėnulių mastu, vaizdas staiga aptemo.
Matthew Clement ir kolegos iš Johns Hopkins parengė eilę aukštos raiškos simuliacijų, kad stebėtų, kas nutinka palydovų sistemoms per tokius planetų susidūrimus, kuriuos prognozuoja Nice modelis. Jie neapsiribojo vienu receptu. Jie įvykdė platų pradinės būklės spektrą — scenarijus su vienu papildomu ledo milžinu ir su dviem — ir stebėjo, kaip Jupiterio ir Urano vidaus architektūros reaguoja į smarkius artimus susidūrimus ir išstūmimus.
Rezultatas buvo nerimą keliantis. Daugumoje tikėtinų istorijų Urano įprastiniai palydovai neišgyvena nepažeisti: orbitos sujaučiamos, prasideda smūgiai, kai kurie palydovai išmetami į tolesnes orbitas, kiti susiduria ir suskilinėja. Jupiterio palydovų rinkinys yra atsparesnis, tačiau ir jis gali būti sutrikdytas. Kai komanda paklausė, ar abi planetos galėtų išlaikyti nepažeistas palydovų sistemas per tą patį nestabilumą, atsakymas beveik visada buvo ne. Tik siauras, ypatingas aplinkybių rinkinys paliko viską santykinai nepakitusį.
Arba palydovus, kuriuos dabar matome aplink Uraną, suformavo katastrofiški įvykiai, arba įprasti Nice scenarijai praleidžia svarbių elementų, nes sunku suderinti plačią palydovų sutrikdymą su ta ramią sistema, kurią stebime dabar.
Ši išvada atveria kelis kelius. Galbūt Uranas patyrė kelis sukrėtimus: ankstyvasis milžiniškas smūgis, kuris apvertė planetą ant šono, o vėlesni susidūrimai planetų migracijos metu suplėšė ir iš naujo suformavo jos palydovus. Arba Saulės sistema kažkaip sugebėjo praeiti per kosminę adatos akį, evoliucionuodama neįtikėtinai ramiu keliu, vengdama gilių susidūrimų su Uranu. Trečia galimybė yra paprasta, bet neįtikinama: mūsų dinaminiai modeliai vis dar trūksta svarbių dalių, ir tikrasis senųjų sąveikų eiliškumas paprasčiausiai nėra užfiksuotas esamose simuliacijose.
Kodėl tai svarbu ne tik dėl smalsumo apie prarastus pasaulius? Nes palydovai fiksuoja istoriją. Reguliarūs palydovų rinkinių susidėstymo modeliai saugo užuominas apie praeities gravitacinius susidūrimus, kolizijas ir disko sąlygas. Jei Urano vidiniai palydovai susiformavo po destabilizuojančio epizodo susidūrimų metu, jų sudėtis, orbitų išsidėstymas ir geologinės žymės turėtų nešti tą pėdsaką. Tokie teleskopai kaip JWST pradeda atskleisti šiuos subtilius pirštų antspaudus, o modeliai, tokie kaip Clemento, nurodo stebėtojams, kur ieškoti.
Tai taip pat priminimas, kad modeliai, kurie sėkmingai paaiškina didelio masto architektūrą, gali klysti bandant atkartoti smulkesnes detales. Nice modelis išlieka galingas daugeliui plačių išorinės Saulės sistemos bruožų paaiškinti, tačiau išsamūs testai — iki mėnulių sistemų ir orbitinių nuolydžių — atskleidžia įtampas, kurias tyrėjams reikia išspręsti.
Clemento komanda paskelbė savo rezultatus žurnale Icarus ir aiškiai ragina pratęsti tyrimus: daugiau simuliacijų įvairovės, geresni apribojimai ankstyvųjų planetų masėms ir disko savybėms bei gilesni Urano palydovų stebėjimai. Saulės sistema šiandien mums pateikia tvarkingą išsidėstymą, tačiau po ta tvarkinga išore gali slėptis netvarkinga praeitis, kurią reikia perskaityti. Iš kur ateis kita užuomina? Ar ji atsiras iš stebėjimų, simuliacijų, ar netikėto relikto, pasislėpusio mūsų planetų kaimynystės pakraštyje, laikas parodys.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą