Vi er veldig kjent med solsystemet - det er tross alt dette vårt hjem. Navnene på planetene som er inkludert i sammensetningen, rekkefølgen på arrangementet deres (og kanskje til og med avstanden fra sola) er kjent for mange av oss siden skolen. Imidlertid, som BBC Earth korrespondent fant ut, huset vårt er ikke veldig likt andre.
Det er fire indre planeter nærmest Solen, de kalles terrestriske planeter (eller solide planeter). Den faste overflaten gjør det mulig å gå på dem eller lande romfartøy. Det er fire ytre planeter (med unntak av den relativt lille steinen og isen Pluto, hvis planetstatus nylig ble revidert - nå regnes det som en dvergplanet), de er gigantiske gassballer omgitt av ringer. Og mellom de indre og ytre planetene er asteroidebeltet.
En så slank konfigurasjon, ikke sant? Egentlig hadde vi i omtrent et århundre ingenting annet enn henne. Men i 1995 forandret situasjonen. For 20 år siden oppdaget astronomer den første eksoplaneten - en planet som kretser rundt en stjerne, men ikke solen, utenfor solsystemet. Det var en gassgigant, lik i masse som Jupiter, kalt 51 Pegasi b.
I løpet av de neste to tiårene ble tusenvis av andre planeter oppdaget. I følge noen estimater er det hundrevis av milliarder av dem i vår Galaxy. Dermed er ikke solsystemet unikt.
Og til tross for et så stort antall planetariske systemer, tror astronomer at solsystemet på en måte er alene. Hvordan det?
"Det blir stadig tydeligere at solsystemet er atypisk," sier Gregory Laughlin, en planetforsker ved University of California, Santa Cruz.
Det er fremdeles ikke helt klart hvor stor denne atypicaliteten er (det er tross alt en ting for en punk å vandre ut på kvelden til et møte med veteraner fra den kollektive gårdsbevegelsen, og en helt annen ting for en spedalje som galopperer nedover gaten på en enhjørning), men forskere prøver allerede nå å forklare årsakene til særegenhetene i solsystemet.
Hvis det viser seg å være en kosmologisk anomali, er kanskje Jorden også slik - og med den livet på planeten vår.
Salgsfremmende video:
Med andre ord, vår unikhet i universet kan ikke utelukkes.
Unikt system?
Man må bare slå seg til ideen om at planeter i verdensrommet finnes ikke mindre ofte enn stjerner, ettersom et nytt funn dukker opp foran oss - en utrolig rekke parametere deres. "Vi har alltid hatt håp om at det er mange planeter i verdensrommet," sier Laughlin. - Og det viste seg at dette virkelig er slik. Men eksoplanetene vi fant er påfallende forskjellige fra planetene i solsystemet."
Asteroider har forsvunnet fra de indre områdene i solsystemet.
Ved hjelp av Kepler-baneobservatoriet har astronomer oppdaget tusenvis av exoplaneter av et stort utvalg av komposisjoner og størrelser. Det viser seg at det er veldig små planetariske systemer, sammenlignbare i størrelse med Jupiter og fire av dens største satellitter. I andre systemer er planetenees rotasjonsplan i stor vinkel mot stjernenes rotasjonsplan. Noen planeter dreier seg om to stjerner på en gang - som planeten Tatooine med to soler fra filmen "Star Wars".
Det er to typer planeter i solsystemet vårt - små steinete og store gasser. Men astronomer har konkludert med at de fleste eksoplaneter ikke passer inn i noen av disse kategoriene. Når det gjelder størrelse, er de ofte noe i mellom: mindre enn Neptun, men større enn Jorden.
De minste eksoplaneter som er oppdaget kan være steinete - de kalles noen ganger superjordar (ikke helt riktig begrep, siden en superjord ikke nødvendigvis ligner Jorden - det er bare en litt større planet). De større eksoplaneter, kjent som hot neptune, er for det meste laget av gasser.
Overraskende nok er mange av disse planetene veldig nær stjernene - mindre enn avstanden mellom Merkur og solen. I 2009, da astronomer først oppdaget baner så nær stjernen, var de fleste forskere skeptiske. "Det virket helt utrolig, folk kunne bare ikke tro at det kunne skje," sier Laughlin. Senere, med hjelp av Kepler-observatoriet, som ble lansert samme år, var det imidlertid mulig å bekrefte at et slikt fenomen ikke bare eksisterer, men er veldig vanlig. Tilsynelatende, i vår Galaxy, roterer superjordene i bane nær stjerner nesten halve tiden.
Jupiter og en av månene
Dette, sier Laughlin, er en av de viktigste forskjellene i solsystemet: “Inne i bølgen av Merkur (mellom Merkur og solen - red.) Det er ingenting i det hele tatt. Til og med asteroider."
En annen merkelighet i solsystemet er Jupiter. Store eksoplaneter er ikke så vanlige, og for det meste dreier de seg i bane som kan sammenlignes med jorda eller Venus. Bare omtrent to prosent av stjernene som er studert har planeter i Jupiter-størrelse i baner som kan sammenlignes med Jupiter.
"Det fullstendige fraværet av noen himmellegemer i løpet av bølgen av Merkur og den massive Jupiter i betydelig avstand fra solen er to faktorer som skiller solsystemet," bemerker Laughlin.
Ingen vet nøyaktig hvorfor dette er slik, men Laughlin har en komplisert teori - han mener at Jupiter en gang "vandret" gjennom solsystemet, ødela de begynnende planetene og til slutt skapte forholdene for dannelsen av jorden.
Vandrende Jupiter
Planeter blir født etter stjernene deres. En stjerne vises når en gasssky skyter sammen i en tett ball. Det dannes en disk fra restene av gass og støv rundt den, som deretter blir til separate planeter.
Tidligere trodde astronomer at planetene i solsystemet dannet seg i deres nåværende baner. I umiddelbar nærhet av den varme unge stjernen kunne ikke gass og is være - de eneste mulige "byggematerialene" i denne regionen skal ha vært silikater og metaller, og det var derfor relativt små faste planeter ble dannet der. Langt fra solen oppsto gassgigantene som vi kjenner i dag fra gasser og is.
Hot Jupiters kunne migrere nærmere stjernene sine, og deretter flytte bort fra dem igjen
I ferd med å søke etter eksoplaneter fant astronomer imidlertid gassgiganter som kretser ekstremt nær stjernene sine - og dette til tross for at temperaturene i slike baner ville være for høye til at disse planetene kunne oppstå. Forskere konkluderte med at slike hete Jupiters sannsynligvis gradvis vandret nærmere stjernene sine. Dessuten kan planetflytting være ganske vanlig - det er mulig at gassgigantene i solsystemet også har endret baner i fortiden.
Vi pleide å tro at gigantiske planeter har vært i deres nåværende baner siden starten. Det var grunnleggende grunnlov, sier Kevin Walsh, planetforsker ved Southwest Research Institute i Boulder, Colorado. Nå, sa han, eksisterer ikke dette postulatet lenger.
Walsh er en talsmann for Grand Tack-hypotesen, oppkalt etter sikksakk-manøvren i seiling. I følge henne begynte Jupiter å endre sin bane i den tidlige perioden av solsystemets historie, og først nærmet planeten Solen, og begynte deretter å bevege seg bort fra stjernen - som en manøvrerende yacht.
I samsvar med denne hypotesen var den opprinnelige bane til Jupiter noe smalere enn den nåværende - planeten ble dannet i en avstand på omtrent tre astronomiske enheter fra solen (en astronomisk enhet tilsvarer den gjennomsnittlige avstanden mellom solen og jorden). Den gangen var solsystemet bare noen få millioner år gammelt - spedbarn på universets skala - og det var fremdeles fylt med gass.
Mens Jupiter går i bane rundt solen, presset gass fra utsiden av bane planeten nærmere stjernen. Da Saturn dannet seg utenfor Jupiters bane, førte dette til en forstyrrelse i gassfeltet, og centripetalbevegelsen til Jupiter stoppet i en avstand på omtrent halvannen astronomiske enheter fra solen.
Saturns dannelse kan ha stoppet Jupiters migrasjonsprosess
Etter dette begynte gasser fra den indre siden av bane å utøve press på Jupiter, og presset planeten inn i de ytre områdene av solsystemet. Siden det ikke var noe å legge press på Jupiter fra den ytre siden av bane, drev den inn i sin nåværende bane i en avstand på 5,2 astronomiske enheter fra solen.
Forfatter: Markus Wu
