Nuo Koperniko mokslininkai pamažu tolino Žemę nuo jos iš anksto nustatyto „Visatos centro“. Dabar mokslininkai pripažįsta, kad Saulė yra eilinė žvaigždė, ne per karšta, ne per šalta, ne per šviesi, ne per silpna, esanti atsitiktinėje vietoje įprastoje spiralinėje galaktikoje. Taigi kai Keplerio teleskopas 2009 m. Pradėjo medžioti planetas, mokslininkai tikėjosi rasti planetų sistemas, kurios primena mūsų saulės sistemą.
Vietoj to, Kepleris atrado planetų, kurių trūksta mūsų saulės sistemoje, tipus. Paaiškėjo, kad egzoplanetų yra daug daugiau, nei mes manėme: nuo „karštų Jupiterių“(Jupiterio dydžio planetų) iki „superžemių“(masyvių kietų planetų, didesnių nei mūsų pačių). Iš iki šiol atrastų 1 019 patvirtintų planetų ir 4 178 kandidatų tik viena sistema primena mūsų pačių: su antžeminėmis planetomis šalia žvaigždės ir milžiniškomis planetomis šiek tiek toliau.
- „Salik.biz“
„Mes net neįsivaizduojame, kodėl mūsų saulės sistema skiriasi, ir norėtume gauti atsakymą“, - žurnalui „Astrobiology“pasakojo Kolorado pietvakarių tyrimų instituto planetų mokslininkas Kevinas Walshas.
Bandant palyginti Saulę ir jos planetas su naujai rastomis žvaigždžių sistemomis, kurias atrado Kepleris, pora astronomų pasiūlė, kad mūsų Saulės sistemoje galėjo būti net keturios planetos, kurios mūsų jaunystėje rutuliojasi arčiau Saulės nei Venera, ir kad tiktai Merkurijus išgyveno po katastrofiškų susidūrimų. …
„Viena iš mūsų saulės sistemos problemų yra ta, kad pagal Keplerio standartus gyvsidabris yra per toli nuo saulės“, - teigė planetos mokslininkė Katrin Volk iš Britų Kolumbijos universiteto.
Vilkas ir jos kolegė Brett Gladman iš to paties universiteto pasiūlė, kad gyvenimo pradžioje daugumą žvaigždžių supa „sandariai supakuotų vidinių planetų sistemos“(STIP). Laikui bėgant, susidūrimai sunaikino daugelį šių planetų, palikdami juos 5-10% žvaigždžių, stebimų šiandien.
Tačiau nors tik keliose stebėtose sistemose yra STIPAI, Vilkas mano, kad jie kadaise vyravo - ir Saulė galėjo būti viena tokių sistemų, kurių pirminės vidinės planetos buvo sunaikintos.
„Jei STIP lengvai susiformuos, bus galima juos rasti aplink visas žvaigždes, po kurių 90% jų buvo sunaikinta“, - sako Wolfas.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Walshas nedalyvavo šiame tyrime, tačiau palankiai vertina Vilko darbą derinant Saulės sistemą su kitomis planetų sistemomis naudojant modelius ieškant nematomų planetų, kurios galbūt buvo praeityje.
„Galima sakyti, kad apie tai niekada anksčiau negalvojome. Mes visada stengėmės suderinti matomas planetas, bet ne tas, kurių nematėme. Dabar mes matome jį aplink kitas žvaigždes, todėl tai geras klausimas “.
Vilkas ir Gladmanas suprato, kad nedidelis skaičius STIP gali parodyti, kodėl mūsų saulės sistema tokia skirtinga. Mokslininkų pora paėmė 13 Keplerio stebimų sistemų, turinčių daugiau nei keturias vidines planetas, ir atliko 10 milijonų metų modeliavimą. Dešimt kartų mažosios planetos patyrė žiaurius susidūrimus, kurie pakeitė planetų sistemos struktūrą. Anot mokslininkų, greičiausiai likučiai išliks stabilūs daugiau nei 10 milijonų metų.
Tuomet komanda per ilgą laiką atliko dar vieną modeliavimo ciklą, kad suprastų, kaip sistemos vystėsi, kai jos tapo stabilesnės, ir išsiaiškindavo, kaip per tam tikrą laiką buvo pasiskirstę susidūrimai. Jie nustatė, kad pusė sistemų susidūrė, tačiau iš anksto neparodė jokių nelaimės požymių. Prieš planetas pradėjus susidurti, kolizinės sistemos išliko stabilios beveik visą gyvenimą.
Modeliavimas parodė, kad po 5 milijonų metų maždaug 5–10% imties STIP vis tiek nepasiekė stabilumo. Kadangi STIP buvo matomi tik 5–10% Keplerio stebimų planetų sistemų, tai gali reikšti, kad jie visi gimė su STIP, tačiau 90% STIP buvo sunaikinti iki to laiko, kai Kepler juos stebėjo.
„Jei kiekviena žvaigždė kažkada turėtų STIP sistemą, tai reikštų, kad mes (mados dizaineriai) tiesiog to nepadarėme iki to laiko, kai egzistavo planetos“, - sako Walshas. - Mes visada stengėmės sukurti modelius, kad gautume keturias tvirtas mūsų planetas, nepaisydami galimybės, kad trys – penkios planetos Merkurijaus orbitoje gali sudaryti dar daugiau Žemės. Tai būtų nuostabu! “.
Jei viskas būtų taip, Žemė nustotų būti keista planetų formavimo taisyklių išimtimi, kaip rodo atsitiktiniai stebėjimai. Vietoj to jis puikiai tiktų ir nereikalautų specialaus jo egzistavimo paaiškinimo. Jei Saulės sistema ir žemė yra reta, tai gali paveikti gyvybės paplitimą Visatoje; bet jei jis seka įprastus planetų sistemų formavimosi procesus, tada jame nebus nieko tokio neįprasto.
Gyvsidabris jau seniai yra planetų mokslininkų problema. Be to, kad Merkurijus yra toliau nuo Saulės nei dauguma planetų, kurias mato Kepleris, jis yra tankiai supakuotas su sunkiaisiais elementais. Viena hipotezė, susijusi su keista jos sudėtimi, apima susidūrimą, kuris iš planetos ištrynė lengvą plutą ir paliko už tankaus geležies sluoksnio.
Tuo pačiu metu saulės sistemos modeliai grąžino per daug medžiagos, kad paaiškintų vien gyvsidabrį. Norint suformuoti vieną planetą, skriejančią aplink Merkurį, modeliavimui reikalingas neįprastas tarpas - dirbtinė riba - dulkėse, supančiose jaunąją Saulę, kuri driektųsi beveik įpusėjus dabartinei Žemės orbitai. Jei tarpas tęsėsi iki pat žvaigždės, kaip mano dauguma mokslininkų, šiame diske turėjo būti per daug medžiagos.
Jei daugumoje planetinių sistemų susidarymo metu būtų STIP, tai galėjo būti ir jaunoji saulės sistema. Anot Vilko, toks scenarijus pašalintų dirbtinio tarpo į vidinį diską poreikį ir paaiškintų geležies turinčią planetą. Susidūrimai taip pat leistų tankią gyvsidabrio kompoziciją.
Norėdami išbandyti šią galimybę, Vilkas ir Gladmanas atliko modeliavimą, prie kurio pridėtos keturios planetos, turinčios Mėnulio masę ir skriejančios maždaug per pusę atstumo nuo Žemės iki Saulės. Nepaisant susidūrimų, vykusių tarp jų tvirtų kaimynų, šios planetos nepaveiktų Veneros, Žemės ir Marso formavimosi 500 milijonų metų. Kepleris atėjo prie šio scenarijaus per pirmuosius modeliavimus.
„Neretai būna pora nestabilių planetų, o kitos nieko nejaučia“, - sako Vilkas.
Kai mažos vidinės planetos susidūrė viena su kita, jos atitiko vieną iš dviejų likimų. Kai kuriais atvejais susidūrusių planetų masė buvo iššaunama, bet paskui sujungta į kelis kūnus. Kituose labiau griaunančiuose scenarijuose išliko mažiau nei 10% pradinės masės, o likusi dalis sprogo į mažus gabalus, spiralės link žvaigždės ar kitų planetų. Skirtumas dažnai priklauso nuo to, kaip greitai planetos juda, susiduria viena su kita; kaip ir susidūrus automobiliui, didelis greitis labai sunaikina.
Nors kiti Keplerio stebėjimai apie STIP sistemas parodė, kad trys ar daugiau didelių kūnų buvo sujungti į vieną ar dvi trumpalaikes planetas, mūsų Saulės sistema, matyt, sudužo iki galo. Mums liko tik vienas išgyvenęs asmuo.