Була ще одна планета: Земля, Марс і Венера оберталися навколо Сонця не так, як зараз

Чотири кам'янисті планети Сонячної системи, включно із Землею і давно зниклим світом, на самому початку історії Сонячної системи оберталися навколо Сонця в певному ритмі, як показало дослідження, опубліковане в журналі The Astrophysical Journal. Вчені також з'ясували, що планети земної групи з'явилися раніше, ніж припускали астрономи, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Орбітальний резонанс — це явище, за якого дві або більше планет обертаються навколо зірки і при цьому чинять гравітаційний вплив одна на одну. Це відбувається, коли їхні орбітальні періоди відносяться один до одного як невеликі цілі числа. Наприклад, одна планета обертається навколо зірки 1 оберт, а друга за той самий час одразу три оберти. Це орбітальний резонанс, який може як стабілізувати, так і дестабілізувати орбіти планет.

Минулі дослідження припускали, що на ранньому етапі існування планет вони можуть мати орбітальні резонанси, і деякі з них залишаються і через мільярди років. Орбітальний резонанс виникає серед планет, створених у диску з газу та пилу, що оточує молоду зірку. Він відомий як протопланетний диск. Планети можуть підходити близько одна до одної, щоб їхні орбіти увійшли в резонанс.

Зараз у планет Сонячної системи немає орбітального резонансу, тобто їхні орбіти не відносяться одна до одної як невеликі цілі числа. Максимально близько до орбітального резонансу знаходяться Венера і Марс. Співвідношення їхнього орбітального руху становить 3,05 до 1 відповідно.

Минулі дослідження показали, що Юпітер і Сатурн після народження Сонячної системи понад 4,5 млрд років тому перебували в орбітальному резонансі, але 4,4 млрд років він закінчився, коли Сатурн, Уран і Нептун почали переміщатися далі від Сонця.

Досі ніхто не вивчав, чи був у минулому орбітальний резонанс у планет земної групи, розташованих ближче до Сонця. Понад 10 років тому вчені припустили, що планети земної групи могли утворитися, коли протопланетний диск був ще багатий на газ, приблизно через 10 мільйонів років після зародження Сонячної системи. Це означає, що планети земної групи, можливо, перебували в орбітальному резонансі.

Для перевірки цієї теорії автори нового дослідження створили комп'ютерні моделі молодої Сонячної системи. У кожній моделі були присутні Юпітер і Сатурн, а також 4 кам'янисті планети: Земля, Венера, Марс і Тейя. Остання є давно зниклою планетою, яка врізалася в Землю і таким чином було створено Місяць. Вважається, що Меркурій утворився внаслідок гігантських зіткнень, тому вчені виключили його з моделювання.

У всіх моделях вчені розмістили Сатурн ближче до Юпітера, ніж він перебуває зараз, і запустили зростання кам'янистих планет шляхом накопичення кам'янистого матеріалу. Більшість моделей показала, що на ранніх етапах свого існування, протягом приблизно мільйона років після появи, Венера, Земля, Тейя і Марс перебували в орбітальному резонансі 2:3:4:6.

Після цього вчені створили модель потенційного орбітального руху планет протягом наступних 100 млн років, враховуючи гравітаційний вплив цих світів один на одного. Але через 10 млн років учені змусили Сатурн переміщатися далі від Сонця. Дослідження показало, що величезні зовнішні планети можуть сильно дестабілізувати орбіти внутрішніх планет

Дослідження також показало, що задані параметри моделювання в майже 50% показує нинішній орбітальний рух планет земної групи. Передбачається, що співвідношення орбітальних періодів Венери і Марса на рівні 3,05:1 є залишком стародавнього орбітального резонансу.

Також астрономи дійшли висновку, що кам'янисті планети земної групи були створені протягом перших 10 млн років після утворення Сонячної системи. А це щонайменше на 20 млн років раніше, ніж передбачають сучасні теорії. Учені вважають, що визначити справжній вік внутрішніх планет Сонячної системи можна за допомогою дослідження мантії Венери, яка не зазнавала гігантських ударів.

Як уже писав Фокус, вчені відтворили першу хімічну реакцію у Всесвіті. Дослідження показує, що реакції гідриду гелію з нейтральним воднем і дейтерієм мали набагато більше значення для хімії раннього Всесвіту, ніж передбачалося раніше.

Також Фокус писав про те, що космічний апарат, який вивчатиме супутники Юпітера і шукатиме позаземне життя, використовував знаменитий кратер на Місяці для перевірки приладів.