Apa yang akan terjadi jika kita memiliki planet ekstra di tata surya kita? Tidak di margin seperti default Planet Sembilan Di luar Pluto, tetapi berada di tengah Mars dan Jupiter?
Menurut penelitian baru yang disimulasikan a Super Bumi – istilah yang digunakan untuk dunia yang lebih masif dari Bumi tetapi lebih ringan dari raksasa gas – dan mencatat nasib kedelapan planet. Hasilnya menunjukkan bahwa perubahan terkecil di orbit Jupiter, yang lebih masif daripada gabungan semua planet lain, memiliki efek mendalam dan merusak pada keseimbangan orbit planet lain.
Stephen Kane, seorang astronom di University of California, Riverside dan satu-satunya penulis studi tersebut, mengatakan penyataan (Buka di tab baru). “Lemparkan lebih banyak persneling ke dalam campuran dan semuanya akan rusak.”
Terkait: Super-Earth: Exoplanet yang ukurannya hampir sama dengan Bumi
Tata surya kita telah lama dianggap sebagai model untuk semua sistem planet. Namun, dalam dua puluh lima tahun terakhir, ia dengan cepat dan tegas menjadi pedalaman karena kurangnya bumi supernya sendiri.
Misi berburu exoplanet NASA seperti Kepler transit satelit survei planet ekstrasurya (kambing jantan) membantu para astronom menyadari bahwa planet semacam itu ternyata sangat umum di Bima Sakti: sepertiga dari semua planet ekstrasurya adalah super-Bumi. Mereka percaya bahwa tata surya kita tidak memiliki Bumi raksasa karena Jupiter menekan formasi Saat ia bermigrasi secara dramatis menuju sabuk asteroid dan mundur lagi, selama itu pengirim Banyak hal di bawah sinar matahari. Jadi mereka mengalami kesulitan memahami alam seperti itu yang umum terjadi di tata surya lain, karena kurangnya data lokal yang akan membantu mereka memodelkan komposisi dan properti lainnya.
Kane memberi tahu Space.com melalui email bahwa ini “telah menjadi sumber frustrasi yang berulang” di antara komunitas planet ekstrasurya. “Jadi studi saya bertujuan untuk menjawab pertanyaan: Bagaimana jika keinginan Anda menjadi kenyataan?”
Empat planet bagian dalam sangat rentan
Super-Earth dapat berkisar dari 2 hingga 10 kali Besar seperti planet kitaJadi Kane mensimulasikan planet dengan massa berbeda dan menempatkannya pada berbagai jarak di sabuk asteroid utama antara Mars dan Jupiter. Ini dimulai dengan super-Bumi dengan jarak dua kali antara Bumi dan Matahari, atau dua unit astronomi (AU; 185 juta mil atau 297 juta km) dan jarak bertambah sampai ke tepi luar sabuk asteroid, pada 4 AU (371 juta mil atau 597 juta km). Ini menyebabkan ribuan simulasi, masing-masing dimulai saat ini dan berakhir 10 juta tahun kemudian. Setiap 100 tahun, Kane mencatat konsekuensi untuk masing-masing dari delapan planet di tata surya.
Hasil ini menunjukkan bahwa empat planet bagian dalam – Merkurius, Venus, Mars, dan Bumi – sangat rentan terhadap perubahan orbit. Beberapa atau keempat planet tersebut telah dikeluarkan dari tata surya dalam banyak kasus. Tak satu pun dari ribuan simulasi menunjukkan penyimpangan dari Jupiter atau Saturnus. Namun dalam beberapa kasus, kedua raksasa gas tersebut telah membuang planet lain, termasuk super-Bumi yang baru ditambahkan serta Uranus, menyebabkan malapetaka di antara bulan-bulannya.
“Saya tidak akan berharap banyak untuk bulan-bulan yang tetap berada di orbit stabil di sekitar planet saat mereka diluncurkan keluar dari tata surya,” kata Kane.
Ketika sebuah planet seperti massa Bumi tujuh kali glis 163c Itu diposisikan sedikit lebih jauh dari Mars, dan simulasi menunjukkan bahwa orbit empat planet bagian dalam menjadi tidak stabil. Orbit Bumi dan Venus telah menjadi cukup eksentrik atau berbentuk telur sehingga mereka mengalami “bencana pertemuan jarak dekat”. Perubahan orbit mereka melepaskan energi, yang ditransmisikan ke Merkurius, dan dikeluarkan segera setelahnya. Mars hanya bertahan sampai paruh waktu, dan Bumi serta Venus menempuh perjalanan sekitar delapan juta tahun.
Raksasa gas bisa bertahan sendiri
Berbeda dengan planet terestrial, raksasa gas, terutama Jupiter dan Saturnus, tidak terlalu terpengaruh oleh planet ekstra. Orbit mereka hanya sedikit tidak stabil di lokasi Mean Motion Resonance (MMR) – titik spesifik di mana dua planet memiliki periode orbit yang merupakan rasio bilangan bulat sederhana satu sama lain. (Misalnya, sebuah objek dalam MMR 3:1 dengan Jupiter mengorbit Matahari tepat tiga kali untuk setiap satu orbit Jupiter.)
Jadi saat Kane mengatur dirinya sendiri glis 163cMirip dengan super-Bumi di bagian luar sabuk asteroid pada 3,8 AU, ia berakhir di 8:5 MMR dengan Jupiter dan 4:1 MMR dengan Saturnus. Akibatnya, orbit kedua raksasa gas menjadi berbentuk telur, sedemikian rupa sehingga mereka membersihkan Bumi raksasa terlebih dahulu dan kemudian Uranus. Studi Kane menemukan bahwa dalam kasus ini, bahkan perubahan sekecil apa pun di tata surya bagian luar sangat memengaruhi planet bagian dalam. Mars digulingkan dua juta tahun setelah planet Uranus, misalnya.
“Yang paling mengejutkan saya tentang penelitian ini adalah kepekaan keseluruhan struktur tata surya terhadap resonansi Jupiter,” kata Kane kepada Space.com melalui email.
Penambahan Bumi raksasa tidak terlalu berantakan jika planet tersebut diposisikan di dekat ujung sabuk asteroid di dekat 3 unit astronomi (278 juta mil, atau 447 juta kilometer), menurut penelitian tersebut. Di sini, ia akan berinteraksi minimal dengan planet raksasa dan menyebabkan sedikit gangguan di tata surya, kata Kane.
Dalam hal ini, “salah satu celah besar yang perlu dieksplorasi lebih lanjut adalah stabilitas tata surya dalam skala waktu yang lebih lama (katakanlah, satu miliar tahun),” Manasvi Lingam, seorang astronom di Florida Institute of Technology yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut. penelitian tersebut, kata Space.com.org melalui email.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan “betapa pentingnya Jupiter bagi dinamika tata surya,” kata Kane kepada Space.com, “dan bahkan perubahan yang relatif kecil pun dapat membuat perbedaan besar bagi stabilitas sistem kita.”
Planet raksasa mungkin umum di sebagian besar tata surya karena planet raksasa seperti Yupiter jarang terjadi: hanya sepuluh persen bintang mirip matahari yang menampung planet raksasa pada jarak yang jauh dari Matahari seperti kita, dan jumlahnya semakin turun untuk bintang yang lebih tua.
Kane mengatakan para peneliti sering berspekulasi apakah tata surya kita dapat dengan aman menampung planet ekstra antara Mars dan Jupiter, dan jawabannya tampaknya tidak.
“Jika Anda adalah planet ekstrasurya dan Anda menemukan jin di dalam botol, tolong jangan berharap tata surya memiliki bumi super,” Ken kicauan (Buka di tab baru). “Kamu mungkin secara tidak sengaja mengacaukan tata surya!”
Penelitian ini dijelaskan dalam a kertas (Buka di tab baru) Diterbitkan 28 Februari di Planetary Science.
Ikuti Sharmila Kothonoor di Twitter @karyawan (Buka di tab baru). Ikuti kami @karyawan (Buka di tab baru)atau di Facebook (Buka di tab baru) Dan Instagram (Buka di tab baru).
“Geek tv yang sangat menawan. Penjelajah. Penggemar makanan. Penggemar budaya pop yang ramah hipster. Guru zombie seumur hidup.”
More Stories
Bagaimana NASA memperbaiki masalah pada Voyager 1 dari jarak 15 miliar mil?
Hubble merayakan hari jadinya yang ke-34 dengan melihat Nebula Little Dumbbell
SpaceX meluncurkan 23 satelit Starlink dari Florida (foto)