Суперкомпьютер уничтожил главную теорию происхождения Солнечной системы

Солнечная система сегодня кажется нам эталоном космического порядка: планеты на протяжении столетий вращаются по предсказуемым орбитам в одной плоскости. Однако при своем формировании он напоминал бильярдный стол.

Шесть гигантов вместо четырех

Модель Ниццы, сформулированная в 2005 году, прекрасно объясняет многие странности нашей системы, от траекторий троянских астероидов Юпитера до эпохи поздней тяжелой бомбардировки, когда метеориты падали на Луну и Землю. Согласно современным модификациям этой теории, на заре ее зарождения вокруг Солнца вращались не два ледяных гиганта (Уран и Нептун), а четыре или пять.

Когда планеты-гиганты начали мигрировать сквозь остаточный диск космического мусора, их гравитационные поля вошли в жесткий резонанс. Начался масштабный хаос, в ходе которого две «лишние» планеты были навсегда выброшены из Солнечной системы в межзвездное пространство. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун заняли свои привычные места.

Спутники Урана против компьютерных моделей

Команда исследователей под руководством астрофизика Мэтью Клемента решила проверить модель Ниццы на более детальном, «детализированном» уровне. Используя суперкомпьютер, они смоделировали полный спектр сценариев выброса планет, чтобы увидеть, как этот гравитационный апокалипсис повлияет на спутниковые системы Юпитера и Урана.

Результаты моделирования оказались неожиданными. Оказывается, в подавляющем большинстве сценариев насильственное выселение планет полностью дестабилизирует спутники Урана. Гравитационные возмущения привели к масштабным изменениям орбит, выбросам спутников в космическое пространство и их неизбежным столкновениям друг с другом. Спутники Юпитера пережили этот период гораздо легче, но спасти обе спутниковые системы в нынешнем виде компьютерам удалось лишь по одному крайне маловероятному сценарию.

Три пути астрономии

По мнению авторов работы, нынешнее спокойное состояние спутников Урана оставляет науке только три возможных объяснения:

Модель Ниццы неверна или неполна. Трудно с точностью воссоздать события 4 миллиардов лет назад, и модель требует серьезного усовершенствования.

Солнечной системе невероятно повезло. Она прошла уникальный, почти невозможный путь эволюции, на котором Уран чудесным образом избежал тесных контактов с другими гигантами.

Нынешние спутники Урана относятся к «второму поколению». Старые спутники были уничтожены во время космического хаоса, а нынешние были заново сформированы из обломков. Если это правда, то Уран пережил как минимум две глобальные катастрофы: первую, перевернувшую планету на бок, и вторую, уничтожившую ее первые спутники.

Исследование показывает, что путь к пониманию эволюции нашей планетной системы далек от завершения. Древние спутники отдаленных планет оказались строгими судьями для современных космогонических теорий.