Отсутствие планеты в поясе астероидов оказалось большой удачей для Солнечной системы

Сегодня, когда в далеком космосе обнаружено множество планетных систем, наша Солнечная кажется особенно необычной. В ней присутствует группа компактных каменистых планет, таких как Марс или Венера, и газовые гиганты — ледяной Нептун, окольцованный Сатурн и другие. Но вот широко распространенных у других звезд планет промежуточных классов — суперземель и мини-нептунов — в этой картине явно не хватает.

Такие миры в несколько раз больше Земли и считаются особенно интересными, в том числе с точки зрения потенциальной обитаемости. Казалось бы, и подходящее для подобной планеты место есть — обширная пустота между орбитами Марса и Юпитера. Сейчас там находится лишь главный пояс астероидов, остатки так и не сумевшей сформироваться планеты.

Моделирование, проведенное астрономами из Калифорнийского университета в Риверсайде, показало, что было бы с Солнечной системой, если бы между Юпитером и Марсом существовала еще одна планета из класса суперземель. Как оказалось, нам сильно повезло, что ее там нет. Статья об этом опубликована в The Planetary Science Journal.

Стивен Кейн (Stephen Kane) и его коллеги обнаружили, что такая планета может оставаться стабильной, лишь находясь на орбите, строго равной трем астрономическим единицам — средним радиусам орбиты Земли. Марс расположен чуть менее чем в 1,5 астрономической единицы от Солнца, Юпитер — в 5,2 астрономической единицы. Суперземля, находящаяся практически в любом ином месте этого промежутка, оказалась бы губительной для всей Солнечной системы.

Ученые показали, что если бы массивная планета вращалась на расстоянии от 3,1 до 4,0 астрономической единицы, она дестабилизировала бы орбиту Меркурия, а от 2,0 до 2,7 астрономической единицы — еще и Марса. Массивные Сатурн и Юпитер мало бы пострадали, однако расположенные за ними Уран и Нептун тоже «слетели» бы со своих орбит и в конце концов оказались выброшенными за пределы Солнечной системы. Хуже того, такая же участь ждала бы планеты внутренних областей, от Меркурия до Марса, включая Землю.

Подобная картина заставляет с еще большим уважением взглянуть на гигантский Юпитер. И без того известно, какую важную роль играет эта планета в истории жизни на Земле. Благодаря своей мощной гравитации Юпитер перехватывает большую часть комет и астероидов, защищая внутреннюю Солнечную систему от слишком интенсивных бомбардировок. Но, похоже, этим его влияние на нас не ограничивается.

Считается, что именно притяжение огромного Юпитера дестабилизировало процессы, происходившие на орбите между ним и Марсом. Он поглотил львиную долю находившегося там вещества и не позволил появиться еще одной планете, которая, как оказалось, могла бы устроить настоящий хаос во всей Солнечной системе. В результате в поясе астероидов осталось совсем немного материи (сотые доли процента от массы Земли), зато орбита нашей планеты была стабильной, и вскоре на ней возникла жизнь.