Les détectives de l'orbite est sorti sur la piste perdue depuis longtemps le Soleil de la planète

Date:

2018-10-10 23:25:16

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Les détectives de l'orbite est sorti sur la piste perdue depuis longtemps le Soleil de la planète

Notre système Solaire est le lieu d'un crime l'âge de 4,6 milliards d'années. Изрытые les cratères de la surface, est passé de l'orbite des planètes et des flux de la ville de débris est spatiaux, des équivalents de taches de sang, расплескавшейся sur le mur, et les traces de pneus удирающей avec un crissement de la machine. Ces et d'autres indices parlent d'un début de l'existence de notre planétaire de la famille. Dans ces уликах enterrés et nos frères perdus: y compris la neuvième planète (non, pas Pluton), que battus par gravité secousse, qui a subi notre système Solaire dans sa jeunesse.

Aujourd'Hui externe du système Solaire est divisé entre les quatre géants du monde: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Derrière eux se trouve la ceinture de Kuiper, une zone de glace de l'épave, qui vermifugés et Pluton.

«n'a Pas besoin de se tromper, estimant que la partie externe du système Solaire a toujours été un», dit David Несворны, planétologue du Sud-Ouest research institute à Boulder, au Colorado, qui est le premier à parler de la planète-беглеце en 2011.

Où se trouve la neuvième planète?

Несворны un de ces scientifiques qui tentent de comprendre comment le système Solaire s'est développée dans ses premiers plusieurs centaines de millions d'années. En utilisant des modèles informatiques sophistiqués, les scientifiques en sont venus à l'histoire, dans laquelle les jeunes de la planète se sont formés relativement étroite et puis échangé des dispositions périodiquement подныривая et sautant d'une orbite à l'autre. Ces simulations expliquent une multitude de petits détails sur la façon dont les planètes, les astéroïdes et les comètes tournent autour du soleil aujourd'hui.

Seulement voilà il y a un problème. L'histoire s'achevait d'habitude le fait que Uranus ou Neptune выбивались du système Solaire, a écrit Несворны en septembre dans Annual Review of Astronomy and Astrophysics.

Comme Uranus et Neptune sont restés sur leurs lieux — vaisseau spatial, en fin de compte, a visité les deux planètes — cette narration n'est pas très складный. Mais le cinquième de la planète géante, comme beaucoup le croient, peut-être disparu le héros de ce conte de fée, et un joueur important de l'histoire de notre système Solaire.

Fantôme planète

Pour recréer des scènes de l'antiquité, les astronomes se tournent vers des modèles informatiques pour générer des milliers de systèmes solaires, recueillies par des milliers de différentes façons. Dans les lignes de code qu'ils posent les lois de la physique et de départ de la règle de toute l'emplacement des planètes que l'on puisse imaginer. Les scientifiques définissent la scène: la planète ici quelques astéroïdes ici — puis partent et donnent à la nature de faire son affaire. Après quelques semaines dans le monde réel des millions d'années dans la simulation des astronomes enfin résolus de regarder et de voir comment se sent le nouveau-né système solaire. Le plus proche de la réalité, le meilleur.

C'est ce Несворны engagé en 2009. Il a joué avec des systèmes solaires, en essayant de trouver la meilleure façon de sauver le virtuel, l'Uranium et le virtuel de Neptune unilatérale de la tournée virtuelle de l'espace profond.

Le Problème était Jupiter. Cette gigantesque planète — le bandit, la gravité qui peut atteindre lointaines limites et à se développer, en écartant de petits mondes et tirant l'épave. Dans le plus de succès des modèles de Jupiter et l'une des deux planètes extérieures ricochets rebondi les uns des autres et, enfin, se sont installés sur leurs orbites actuelles. Mais cela s'est produit seulement dans 1% des cas. Dans les autres 99% des cas, Jupiter donner votre avis Uranus ou Neptune tellement qu'ils ont quitté le système Solaire et ne plus jamais revenir.

«Tout cela est étrange, parce que nous savons que Uranus et Neptune ont survécu», dit Несворны. C'est pourquoi il a continué à construire de nouveaux systèmes. Après une année d'innombrables tentatives de différents scénarios, il a commencé à ajouter des sacrifiés de la planète: les autres planètes qui ont été détruits, pour sauver les autres.

«J'ai lancé un de ces simulations pour voir ce qui se passe, ne percevant pas trop au sérieux», dit Несворны. «J'ai compris que peut-être une certaine vérité». Il a passé près de 10 000 simulations en modifiant le nombre de planètes supplémentaires, le début des emplacements et des masses dans tous les cas.

Le meilleur scénario — qui reproduit le système Solaire, la plus réelle — comprenait un supplément de la planète, qui se trouvait entre l'original les orbites de Saturne et d'Uranus. Ce monde était à peu près le même massif, Uranus et Neptune, ou 16 fois plus massive que la Terre. C'est précisément cette planète pouvait se confondre avec l'orbite de Jupiter et d'être jeté hors du système Solaire.

Mais les chances sont encore faibles. Répétées de la simulation d'une telle installation s'entraînaient seulement 5% des cas. «À l'heure actuelle le système Solaire n'est ni normal, ni le résultat escompté», a écrit Несворны dans le travail de l'année 2012, en apprenant cette idée, en collaboration avec des collègues Alessandro Морбиделли de l'Observatoire de la côte d'Azur en France. Mais c'était une amélioration significative par rapport à 1% pour un taux de réussite de simulation, qui comprenait seulement les quatre géants de la planète que nous connaissons et aimons aujourd'hui.

«de Parler de l'existence d'un cinquième de la planète géante est vraiment beaucoup plus facile que de ne pas en parler», dit Sean Raymond, planétologue à l'Université de Bordeaux en France. Bien que la preuve est dans une large mesure indirecte, «avoir une dans ces moments, il serait beaucoup plus logique».

Il Peut sembler que c'est attir par les oreilles. Comme les astronomes peuvent généralement savoir quelque chose sur ce qui se passe à plus de 4 milliards d'années? Comment peuvent-ils savoir quelque chose sur les planètes, qui sont restés pour le moment, pour ne pas mentionner ceux qui sont le plus non? Il s'avère, les planètes sont laissés combat des cicatrices quiplanétaires les détectives peuvent essayer de lire.

Interplanétaires des taches de sang

«Nous sommes particulièrement confiants dans le fait que les planètes se sont formées, et non pas là où ils sont maintenant», dit Nathan Каиб, planétologue à l'Université de l'Oklahoma à Norman.

Cette confiance ne semblait pas si longtemps. Pendant la plus grande partie de l'histoire de star observateurs supposé que la planète est toujours avançaient sur des orbites qui ont. Mais au début des années 1990, les scientifiques ont réalisé que dans ce scénario, quelque chose de perdu.

Au delà de l'orbite de Neptune est la ceinture de Kuiper, une dispersion de glace de débris entourant le Soleil. «C'est une tache de sang sur le mur», a déclaré Konstantin Батыгин, planétologue à caltech.

La Position des objets de la ceinture de Kuiper a conduit les scientifiques à l'inévitable conclusion: Neptune devait se former le plus proche du Soleil que maintenant. De nombreux objets de la ceinture de Kuiper abattant ensemble sur des orbites concentriques, vaguement ressemblant à des sillons sur les plaques. Et ce n'est pas n'importe quel aléatoire de l'orbite — ils sont tous étroitement liés à l'orbite de Neptune.

Prenons Pluton, la plus célèbre habitant de la ceinture de Kuiper. Lui et plusieurs centaines de ses célèbres compagnons de contourner le Soleil exactement deux fois tous les trois solutions de contournement, commis de l'orbite de Neptune. Les autres flux d'objets de Kuiper contournent une fois tous les deux tours de Neptune, ou quatre à la fois tous les sept.

La Ceinture de Kuiper est en aucune façon n'a pas pu être dans un mouvement propre. Si, cependant, Neptune s'est formé le plus proche du Soleil, puis sortit à l'extérieur, sa gravité doit fonctionner comme un réseau, la capture de proximité interplanétaires des débris sur une de ces orbites, puis en exécutant les déplacer d'une certaine façon.

Il Est conforme à certaines моделированиям, qui ont eu lieu il y a dix ans. La formation des planètes était horrible effusion de sang, à la suite de laquelle à travers le système Solaire était dispersée à la poubelle. Les fragments qui s'approchaient trop près de la Neptunus, étaient attirés par la gravité de la planète. Car chaque action il ya une réaction égale et opposée, à chaque fois, quand Neptune attirait le fragment, la planète отталкивалась dans le sens opposé au mouvement de la tranche direction. Avec le temps, Neptune lentement s'est loign du Soleil.

La Migration de Neptune affecté à d'autres géants de la planète. En fin de compte, Jupiter, Saturne et Uranus вспахивали le même champ de débris et ont eu affaire avec ces гравитациоными interactions. Si Neptune bougeait, tous ces géants de la planète tournerait.

Et ce ne serait clairement pas le voyage avec le vent.

De broyage en Continu de tous ces débris devait façonner les orbites des planètes géantes idéales alignées cercles, tout comme l'argile sur le tour de potier est lissée par la main forte du potier. Mais ce comité ne s'est passé. La planète des géants au lieu de cela, se déplacent sur des orbites qui sont légèrement tendus et déformés. Si quelqu'un s'est écrasé dans un cercle, les arrondis des pots.

Le Jupiter

En 2005, les scientifiques ont trouvé le coupable. De nouveaux modèles ont montré que, à un certain moment, le géant de la planète devaient endurer les soi-disant «une instabilité dynamique». En d'autres termes, tout a chaviré à l'envers sur un million d'années. La source la plus probable de cette катавасии devait être une série de proches de passes entre Saturne ou Uranus ou Neptune — qui est de glace aux géants коорая a envoyé l'un de ces mondes en direction de Jupiter. A l'approche du géant de la planète de glace géant gravitationnellement influencé par Jupiter, ralentissant et en poussant sur la basse orbite. Mais Jupiter autant tirait s'approchant de la planète. De glace géant, étant beaucoup plus facile, s'est accélérée à mesure que le ralentissement de Jupiter, s'éloignant du Soleil.

Cette querelle a été pour le système Solaire gravitationnel d'un batteur. Jupiter a sauté à l'intérieur, et le reste de l'extérieur de la planète ont surgi à l'extérieur. Ce coup déformé de l'orbite des planètes géantes et les fait tels qu'ils sont maintenant. Il a aussi sauvé intérieur du système Solaire — Mercure, Vénus, Terre, Mars et la ceinture d'astéroïdes de mélange grâce à une longue influence gravitationnelle de Jupiter et de Saturne. Ce problème est également présente dans les premiers симуляциях.

Ce qui nous amène à la suppression d'Uranus ou de Neptune. C'est en ce moment à симуляциях Jupiter le plus souvent jette de glace géant de la galaxie.

C'Est un dilemme, qui a essayé de résoudre Несворны, sans perturber tout le reste dans симуляциях, qui a vraiment travaillé. Supplémentaire de glace géant aurait pris en charge la partie principale de la pression de Jupiter, permettant à d'autres événements, le récit se dérouler progressivement et en douceur.

«c'Est tout à fait plausible», dit Батыгин. «Si vous demandez quelque raison, pourquoi nous avons besoin d'être deux, pas trois, de la glace géant, la réponse est: bien sûr que non. En fait, selon lui, certains calculs indiquent que, au départ, n'a pas été créé plus de cinq нептуноподобных mondes.

Батыгин et ses collègues ont étudié cette question en même temps avec Несворным, bien que leurs motivations étaient différentes. «J'ai voulu démontrer qu'aucune autre géant de la planète ne peut pas être», dit-il.

Il est estimé que cette prétendue planète, le déplacement du système Solaire, se brisa la partie de la ceinture de Kuiper, connue sous le nom de froid ceinture classique. Si la ceinture de Kuiper a été beignet, dit Батыгин, froid ceinture classique serait de chocolat de sa farce est une famille d'objets dont l'orbite se trouvent pratiquement sur le même plan dans la ceinture de Kuiper. En passant la planète se heurta cesde l'orbite, estiment Батыгин et ses collègues.

Leur modélisation informatique a montré que cela ne se produise pas. De plus, à leur grande surprise, rejeté la planète ne le détruit pas se froid ceinture classique. Cela ne prouve pas l'existence de la planète — dit seulement que le Solaire, la planète fonctionne comme il fonctionne indépendamment d'elle était là ou pas. Si cette planète est de laisser le plus significatif de la signature? Ou, pour revenir à l'analogie avec le lieu du crime, des traces de pneus? Несворны estime que cela pourrait être.

voie de prise

Il y a encore une partie de la ceinture de Kuiper, appelée le noyau, de réduire le flux de glace de fragments dont l'orbite est à l'heure actuelle ne sont pas synchronisés avec нептуновой. L'origine d'un noyau dans un certain sens de l'énigme. En 2015 Несворны a déclaré que ce pourrait être impliqué le saut de l'extérieur à la migration de Neptune — causé par le rejet de la planète.

Lorsque Neptune est allé sur son orbite finale et essuya les débris avec des orbites, synchronisés avec son propre, le «coup de pied» au bon moment pourrait lancer une partie de ces débris comme indépendant flux, le «noyau». Des simulations montrent que la gravité de la poussée, qui m'a fait Jupiter sauter et pousser à l'excès de la planète, pourrait se produire juste au bon moment, afin de déplacer le Neptune.

La Vérité est que nous ne pouvons jamais savoir avec certitude ce qui se passait dans les années de la formation du système Solaire. «Nous ne pouvons pas écrire la Bible du système Solaire», dit Батыгин. «Ce n'est que vaguement à esquisser son histoire».

Si le système Solaire est vraiment jeté l'un des leurs, il est en bonne compagnie. Au cours des dernières années, les astronomes ont découvert plusieurs errance des planètes, qui ont également été jetés hors de leurs maisons. De plus, les calculs montrent que, dans la galaxie plus flottant, les planètes de type Jupiter, que les étoiles.

Il Est des milliards de réfugiés. Notre fugitif, probablement, était la taille de Neptune, et nous ne savons pas combien d'autres comme lui se promène à travers la galaxie. Mais nous savons que l'Univers est plein de petites choses, et plus que les grands.

Qu'en pensez-vous, trouverions-nous exil? Dites-nous dans notre

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