Samanyolu'ndaki gezegen sistemleri kataloğumuz büyüdükçe, Güneş Sistemimizin ne kadar farklı olabileceği giderek daha açık hale geliyor.
Aslında bugüne kadar tespit edilen yaklaşık 4.000 gezegen sisteminden hiçbiri Güneşimizin yörüngesinde dönen gezegenlerin düzenini ve dizilişini yansıtmamaktadır. Bunun nedeni, Güneş Sistemi analoglarının şu anda tespit yeteneğimizin dışında olması olabilir. Ama orada tespit edebildiğimiz kadarıyla, gezegen sistemleri olağanüstü çeşitlilikteki düzenlemeleri kapsıyor gibi görünüyor.
Şimdi, Riverside'daki California Üniversitesi'nden astrofizikçi Stephen Kane, yalnızca bir değişiklik yaparsak bile tüm Güneş Sisteminin alt üst olacağını gösterdi.
Bu, diğer sistemlerde sıkça görülen türden bir gezegenin daha eklenmesini içeren büyük bir değişiklik bile değil.
Bu varsayımsal gezegenin, Dünya ile Neptün arasındaki kütle aralığında oturan ve 17 Dünya kütlesinde bir gezegen olan bir süper Dünya veya mini Neptün olması gerekir.
Galaksinin başka yerlerinde ne kadar yaygın olsalar da, Güneş Sistemimizde bir süper Dünya ya da mini Neptün yok, bu da kayalık karasal dünyalar ile gazlı dünyalar arasında kütlesel bir boşluk yaratıyor.
Güneş Sistemi'nde sahip olduğumuz şey, kayalık dünyalar ile gazlı dünyalar arasında genişleyen büyük bir uçurum.
Kane, "Gezegen bilimcileri genellikle bu iki gezegen arasında bir şeyler olmasını diliyor," diye açıklıyor. "Boşa harcanmış bir alan gibi görünüyor."
Kane, her iki boşluğu da tek seferde doldurursa Güneş Sistemine ne olacağını bilmek istedi; Mars ve Jüpiter arasında bir dizi kütleye sahip bir gezegeni tam o bölgeyi yerleştirdiği simülasyonlar yarattı ve kaosu izledi.
Ve gerçekten de ortada kaos vardı.
Kane, "Bu kurgusal gezegen, Jüpiter'e, diğer her şeyi istikrarsızlaştırmaya yetecek kadar bir dürtü veriyor" diyor. "Pek çok gökbilimcinin bu ekstra gezegeni dilemesine rağmen, iyi ki ona sahip değiliz."
Mars ve Jüpiter arasındaki uzayda bu simüle edilmiş dünyanın kütlesine ve konumuna bağlı olarak, kaos mevcut gezegenlerin Güneş Sisteminden fırlamasına neden olabilir. Mars'ın ortalama yörüngesi Güneş'ten 1,5 astronomik birim uzaklıktadır. 3 astronomik birime yerleştirilmiş bir gezegen oldukça barışçıl bir şekilde var olabilir, ancak hemen hemen başka herhangi bir yerde mutlak bir gezegensel omnishamble ile sonuçlanır.
3.1 ila 4 astronomik birimde bir gezegen olan Merkür'ün yörüngesi bozulur. 2.0 ila 2.7 astronomik birimde, Mars sallanır. Jüpiter ve Satürn yalnızca küçük bozulmalar yaşarlar, ancak dış Güneş Sistemi dünyaları Uranüs ve Neptün'e verdikleri açısal momentum buz devlerinin de istikrarsızlaşmasına neden olur.
En kötü ihtimalle Venüs, Merkür, Dünya, Mars, Uranüs ve Neptün Güneş Sisteminden atılır. Daha küçük değişiklikler, Dünya'nın yörüngesinin mevcut rotasından çılgınca sapmasına neden olarak, ana gezegenimizi tamamen yaşanmaz olmasa da daha az yaşanabilir hale getirir.
Kanıtlar, Jüpiter'in Dünya'nın yaşanabilirliğinde bir rol oynadığını ve bizi asteroit bombardımanından koruduğunu gösteriyor. Kane'in çalışması, Güneş Sistemini stabilize etmede başka bir rol oynadığını öne sürüyor: gökbilimciler, Jüpiter'in yerçekimi etkisinin, asteroit kuşağının yaşadığı uzayda bir gezegenin oluşmasını engellediğine inanıyor.
Şu anda asteroit kuşağında bir gezegenin oluşması için yeterli malzeme yok; kuşağın toplam kütlesinin Dünya kütlesinin sadece yüzde 0,04'ü olduğu tahmin ediliyor. Bununla birlikte, Güneş Sistemi tarihinde daha önce, asteroit kuşağının önemli ölçüde daha ağır olduğu düşünülüyor.
Gökbilimciler bir süredir Jüpiter benzerine sahip gezegen sistemlerinin yaşam için kararlılığa sahip olma ihtimalinin en yüksek olduğunu düşündüler. Kane'in simülasyonları argümana daha fazla ağırlık katıyor.
Ayrıca Güneş Sistemi mimarisinin sürdürülmesi zor olan oldukça hassas bir denge olabileceğini öne sürüyorlar.
Araştırma The Planetary Science Journal'da yayınlandı.