Ein terrestrischer Planet, der zwischen Mars und Jupiter schwebt, könnte laut einem UC Riverside-Experiment die Erde aus dem Sonnensystem drängen und das Leben auf diesem Planeten auslöschen.
Der UCR-Astrophysiker Stephen Kane erklärte, dass sein Experiment dazu gedacht war, zwei bemerkenswerte Lücken in der Planetenwissenschaft zu schließen.
Der erste ist die Lücke in unserem Sonnensystem zwischen der Größe von terrestrischen und riesigen Gasplaneten. Der größte terrestrische Planet ist die Erde, und der kleinste Gasriese ist Neptun, der viermal breiter und 17-mal schwerer ist als die Erde. Dazwischen gibt es nichts.
„In anderen Sternensystemen gibt es viele Planeten mit Massen in dieser Lücke. Wir nennen sie Super-Erden“, sagte Kane.
Die andere Lücke befindet sich relativ zur Sonne zwischen Mars und Jupiter. „Planetenwissenschaftler wünschen sich oft, es gäbe etwas zwischen diesen beiden Planeten. Es scheint wie verschwendete Immobilien“, sagte er.
Diese Lücken könnten wichtige Einblicke in die Architektur unseres Sonnensystems und in die Entwicklung der Erde bieten. Um sie auszufüllen, führte Kane dynamische Computersimulationen eines Planeten zwischen Mars und Jupiter mit einer Reihe unterschiedlicher Massen durch und beobachtete dann die Auswirkungen auf die Umlaufbahnen aller anderen Planeten.
Die Ergebnisse, veröffentlicht im Planetary Science Journal, waren für das Sonnensystem meist katastrophal. „Dieser fiktive Planet gibt Jupiter einen Schubs, der gerade ausreicht, um alles andere zu destabilisieren“, sagte Kane. „Obwohl sich viele Astronomen diesen zusätzlichen Planeten gewünscht haben, ist es gut, dass wir ihn nicht haben.“
Jupiter ist viel größer als alle anderen Planeten zusammen; Seine Masse beträgt das 318-fache der Erde, daher ist sein Gravitationseinfluss tiefgreifend. Wenn eine Supererde in unserem Sonnensystem, ein vorbeiziehender Stern oder ein anderes Himmelsobjekt Jupiter auch nur geringfügig stören würde, wären alle anderen Planeten tiefgreifend betroffen.
Abhängig von der Masse und dem genauen Standort einer Supererde könnte ihre Anwesenheit letztendlich sowohl Merkur und Venus als auch die Erde aus dem Sonnensystem werfen. Es könnte auch die Umlaufbahnen von Uranus und Neptun destabilisieren und sie ebenfalls in den Weltraum werfen.
Die Supererde würde die Form der Umlaufbahn dieser Erde verändern und sie weit weniger bewohnbar machen als heute, wenn nicht sogar das Leben vollständig beenden.
Wenn Kane die Masse des Planeten verkleinerte und ihn direkt zwischen Mars und Jupiter platzierte, sah er, dass es möglich war, dass der Planet über einen langen Zeitraum stabil blieb. Aber kleine Bewegungen in jede Richtung und „die Dinge würden schlecht laufen“, sagte er.
Die Studie hat Auswirkungen auf die Fähigkeit von Planeten in anderen Sonnensystemen, Leben zu beherbergen. Obwohl jupiterähnliche Planeten, Gasriesen weit entfernt von ihren Sternen, nur in etwa 10% der Zeit zu finden sind, könnte ihre Anwesenheit darüber entscheiden, ob benachbarte Erden oder Supererden stabile Umlaufbahnen haben.
Diese Ergebnisse gaben Kane erneut Respekt vor der feinen Ordnung, die die Planeten um die Sonne herum zusammenhält. „Unser Sonnensystem ist feiner abgestimmt, als ich zuvor geschätzt habe. Es funktioniert alles wie ein kompliziertes Uhrwerk. Wirf mehr Zahnräder in die Mischung und alles bricht zusammen“, sagte Kane.
Mehr Informationen:
Stephen R. Kane, Die dynamischen Folgen einer Supererde im Sonnensystem, Das Planetary Science Journal (2023). DOI: 10.3847/PSJ/acbb6b