غولی که اخراج شد

بارها در مسابقات شطرنج دیده‌ایم که یک بازیکن کارکشته برای محافظت از پادشاه یکی از مهره‌های خود را فدا می‌کند.بر اساس مقاله‌ای که در مجله فیزیک نجومی به چاپ رسیده، ممکن است منظومه شمسی هم با عملی مشابه و صرف‌نظر کردن از یک سیاره غول پیکر، زمین را برای خود حفظ کرده باشد.

دکتر دیوید نسورنی از محققان موسسه تحقیقاتی سوث وست می‌گوید: ما تمام سرنخ‌های مرتبط با تکامل اولیه منظومه شمسی را در دست داریم. این سر نخ‌ها از آنالیز جمعیت اجرام کوچک فرانپتونی ـ که تحت عنوان کمربند کوئیپر شناخته می‌شوند ـ و مطالعه دهانه‌های برخوردی به‌دست آمده‌اند. دهانه برخوردی به حفره یا گودالی در خاک اجرام آسمانی گفته می‌شود که بر اثر برخورد شهاب‌سنگ به وجود آمده است.

این سر نخ‌ها نشان می‌دهد زمانی که منظومه شمسی فقط 600 میلیون سال سن داشته، مدار سیاره‌های غول پیکر دچار یک بی‌ثباتی دینامیکی شده است. در نتیجه سیاره‌های غول پیکر و اجرام کوچک از یکدیگر دور شده‌اند. بعضی از این اجرام کوچک به سمت کمربند کویئپر رفته و بعضی دیگر ضمن برخورد با سایر اجرام منظومه شمسی اثراتی روی سیارات خاکی همچون ماه به یادگار گذاشتند.

البته این سناریو با یک مشکل روبه‌روست؛ تغییرات تدریجی در مدار مشتری نیروی بیشتری به مدار سیارات خاکی وارد کرده و باعث ایجاد اختلال در منظومه شمسی و احتمالا ایجاد برخورد بین زمین با مریخ و زهره می‌شده است.

برای حل این مشکل محققان شبیه‌سازی‌های انیمیشنی طراحی کردند که تکامل سیستم سیاره‌ای را از 20 میلیون سال قبل از بی‌ثباتی دینامیکی تا 30 میلیون سال پس از آن نشان می‌دهد.

بر این اساس محققان فرض کردند طی دوران بی‌ثباتی دینامیکی در فضای بیرونی منظومه شمسی، تغییر مدار مشتری هنگام دور شدن از مدار اورانوس یا نپتون خیلی سریع انجام گرفته است.

تئوری پرش مشتری آنچنان که شناخته شده است تاثیرات مخرب کمتری بر فضای داخلی منظومه شمسی داشته، چرا که در این صورت باید اتصال مداری بین سیارات خاکی و مشتری ضعیف بوده باشد.

نسورنی به‌منظور تست تئوری پرش مشتری هزاران شبیه‌سازی کامپیوتری مربوط به دوران اولیه منظومه شمسی را بررسی کرده است. او پس از بررسی‌های مختلف به این نتیجه رسید که احتمالا منظومه شمسی ابتدا به جای 4 سیاره غول پیکر دارای 5 سیاره غول پیکر بوده است. با انجام مجدد شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و اضافه کردن یک سیاره غول پیکر دیگر شبیه به اورانوس یا نپتون، صحت این فرضیه تا حد زیادی قوت گرفت. یک سیاره از منظومه شمسی خارج شده و 4 سیاره دیگر را به حال خود گذاشته است. خروج این غول گازی از سامانه خورشیدی باعث ثبات مداری سیارات منظومه شده و به زمین فرصت ادامه زندگی داده است.