Nedavno modeliranje sunčevih zvijezda s planetarnim sustavima ustanovilo je da sustav s četiri kamene planete i četiri plinska diva u stabilnim orbitama - i samo rijetko naseljenim vanjskim pojasom planetesimala - ima samo 15 do 25% vjerojatnosti razvoja. Iako ste možda skeptični u pogledu valjanosti modela koji naš najpoznatiji planetarni sustav stavlja u nevjerojatnu košaru, možda će se naći neka istina u ovom nalazu.
O ovom je modelu obaviještena trenutna baza podataka poznatih egzoplaneta i inače se zasniva na nekim prima facie razumnim pretpostavkama. Prvo, pretpostavlja se da plinoviti divovi nisu u stanju formirati se unutar linije smrzavanja sustava - linije izvan koje bi vodikovi spojevi poput vode, metana i amonijaka postojali kao led. Za naš Sunčev sustav ova linija je oko 2,7 astronomskih jedinica od Sunca - što je otprilike u sredini asteroidnog pojasa.
Smatra se da plinski divovi mogu ovoliko oblikovati samo budući da njihovo formiranje zahtijeva veliku količinu čvrstog materijala (u obliku leda) koji tada postaju jezgre plinskih divova. Iako izvan linije smrzavanja može postojati toliko kamenitog materijala, kao što su željezo, nikal i silicij, ti materijali nisu dovoljno obilni da bi igrali značajnu ulogu u formiranju planeta divova, a svi planetizimi koje mogu formirati divovi su nasipani ili bačeni iz orbite.
Međutim, unutar linije smrzavanja, stjenoviti materijali predstavljaju dominantnu osnovu za oblikovanje planeta - budući da se većina svjetlosnog plina izbacuje iz regije silom zvjezdanog vjetra i drugih svjetlosnih spojeva (poput H2O i CO2) održavaju se samo izraslinama unutar formiranja oplate težih materijala (poput željeza, nikla i silikata). Stjenovite planete značajne veličine vjerojatno bi se formirale u tim regijama u roku od 10-100 milijuna godina nakon rođenja zvijezde.
Dakle, možda malo parohijalno, pretpostavlja se da započnete sa sustavom tri regije - unutarnjim zemaljskim planetom koji formira regiju, regijom koja stvara plinski gigant i vanjskom regijom nevezanih planetesimala, gdje gravitacija zvijezde nije dovoljna za crtanje materijala kako bi se uključili u daljnju akreditaciju.
Iz te su baze Raymond i ostali pokrenuli niz od 152 varijacije iz kojih je proizašlo niz širokih pravila. Prvo, čini se da je vjerojatnost održavanja unutarnjih planeta Zemlje vrlo ovisna o stabilnosti orbite plinskih divova. Često, gravitacijski poremećaji među plinskim divovima rezultiraju time da oni prihvaćaju više ekscentrične eliptične orbite koje zatim raščišćavaju sve zemaljske planete - ili ih šalju u zvijezdu. Samo 40% sustava zadržalo je više od jedne zemaljske planete, 20% ih je izgubilo samo jedan, a 40% ih je izgubilo sve.
Otkriveni su diskovi od vruće i hladne prašine uobičajena pojava u sazrijevanju sustava koji su zadržavali zemaljske planete. U svim se sustavima primarna prašina uglavnom uklanja tijekom prvih nekoliko stotina milijuna godina - zračenjem ili planetima. No, tamo gdje se zadržavaju zemaljski planeti, dolazi do punjenja ove prašine - vjerojatno kolizijskim mljevenjem kamenih planetesimala.
Taj nalaz ogleda se u naslovu rada Krhotine diskova kao putokazi formiranja zemaljskih planeta, Ako je ovaj model modeliranja točan odraz stvarnosti, tada su diskovi od krhotina uobičajeni u sustavima sa stabilnim plinovitim divovima - a samim tim i postojanim zemaljskim planetima -, ali su odsutni iz sustava s izrazito ekscentričnim orgonima plinova divova, gdje su zemaljske planete očišćene.
Unatoč tome, Sunčev sustav izgleda neobično u ovoj shemi. Predlaže se da su poremećaji unutar orbite naših plinskih divova, što vodi do kasnog teškog bombardiranja, doista kasnili s obzirom na to kako se obično ponašaju drugi sustavi. Zbog toga nam je ostao neobično velik broj zemaljskih planeta koji su se formirali prije započinjanja rekonfiguracije plinova diva. A kasnost događaja, nakon svih sudara koji su gradili zemaljske planete, očistila je većinu diska otpada koji je mogao biti tamo - osim onog slabašnog nagovještaja zodijakalne svjetlosti koji ćete primijetiti na tamnom nebu nakon zalaska sunca ili prije zore.
Daljnje čitanje: Raymond i ostali debris diskovi su kao putokazi formiranja zemaljskih planeta.
