Pályát váltó bolygók

     Nemrég találkoztam egy érdekes elmélettel, a Dr. Harold Levison és a nizzai Cote d'Azur Obszervatórium munkatársa Alessandro Morbidelli által alkotott 'nizzai-modell'-lel. 

     Levisonék hipotézise szerint a fiatal, 500-700 millió éves Naprendszerben drámai változások mentek végbe, főként a négy óriásbolygó - a Jupiter, Szaturnusz, Neptunusz, Uránusz - pályáját illetően. A bolygók felsorolásának sorrendje nem véletlen, ugyanis Levison és Morbidelli szerint kezdetben ez volt a négy óriás Naptól számított sorrendje.

Ebben az időszakban e bolygók a jég és kőtörmelékkel teli ősködben rótták útjukat a Nap körül, s közben bolygócsírák, üstökösök és aszteroidák záporozták felszínüket. Nem sikerült azonban minden törmeléket befogadniuk. Számos üstököst a távolba taszítottak, aminek következtében az Uránuszon kívül egy törmelékekben gazdag mező alakult ki. Lassan a bolygók pályája is módosult, ami annak volt köszönhető, hogy gravitációs kölcsönhatásban álltak egymással. Egy ilyen kölcsönhatásra példa a Jupiter és Szaturnusz viszonya. Kb 3,8 milliárd évvel ezelőtt a Szaturnusz keringési ideje kétszerese lett a Jupiterének. (Ezt a változást megelőzvén ugyanis a két óriás mindig azonos ponton közelítette és vonzotta egymást. Ez szintén jelentős hatással volt az Uránusz és Neptunusz pályamódosítására.) Végül a Jupiter közelebb, míg a Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz távolabb került csillagunktól. Ahogy az Uránusz és Neptunusz távolodott a Naptól, lassan pályát cseréltek, s egyre jobban kitolódtak a már korábban létrejött üstökös mezőbe. Ennek következtében megkezdődött az ún. 'kései nagy bombazápor'. Dr. Levison szerint ez kb 100 millió évig tarthatott. Mint ahogy a korábbi üstökös zápor idején is, a négy bolygó most sem tudta magába fogadni az összes törmeléket. Sok darabka szétszóródott Naprendszerünkben, így Földünk és a Hold is részesült belőlük, (lásd a Hold kráterei). 

Forrás: National Geographic Magyarország - 11.évf. 7.szám

Azóta a négy óriásbolygó beállt a már általunk is ismert ellipszis alakú pályára, s nem tértek le róla. Számítások szerint a négy óriás 5 milliárd év múlva (a kihunyó Nap felfúvódásakor) is jelenlegi pályáján lesz. 

Lássuk most a bizonyítékokat!

A Stardust által vizsgált üstökösök

1. Nap közeli anyagminták

     2004-ben a NASA Stardust nevű szondájának sikerült mintát vennie a mellette elsuhanó Wild-2 üstökösből, ami több milliárd évig a Neptunuszon túli fagyos övezetben keringett. Csak nemrégiben sodródott a Jupiterhez közeli pályára, s rögtön porladásnak is indult a Nap hőjétől. A Stardust egy gélszerű anyagba gyűjtötte a mintául szolgáló porszemeket, s Földre küldve a mintákat a kutatók nyomban munkához is láttak. A Wild-2-ből vett porszemeken olyan sötét foltok voltak, amelyekben volfrám- és titán-nitridet találtak, melyek nagyon magas, 1700 Celsius fok feletti hőmérsékleten jönnek létre. Ez arra enged következtetni, hogy a Wild-2 a kezdeti, fiatal Nap közelében keringhetett, mielőtt kisodródott volna a fagyos Neptunuszon kívüli mezőbe.

     2. A Plútó és Neptunusz gravitációs kölcsönhatása

     A pályamódosítás egy másik bizonyítékát a Plútó nyújtja. A Plútó pályája alapvetően eltér a többi bolygó síkjától. Ám ami számunkra jelen esetben figyelemreméltó lesz, az nem is ez a tény, hanem a Neptunuszhoz való viszonya. Renu Malhotra amerikai csillagásznak köszönhetjük ezt a felfedezést. Eszerint a Plútó kétszer, míg a Neptunusz háromszor kerüli meg a Napot, de úgy, hogy a két bolygó soha nem közelíti meg egymást. A kutató egy számítógépes modell segítségével jött rá a lehetséges magyarázatra. Eszerint a Neptunusz távolodik Napunktól, s közben gravitációs összhang alakult ki közte és a Plútó között. A csillagászok a felfedezést követő 10 év kutatása során a Neptunusz és a Plútó között elterülő Kuiper-övben kisebb égitestekre, ún. plutinókra, jeges törpebolygókra bukkantak. Nagy testvérükhöz hasonlóan kétszer kerülik meg a Napot, ami ismét csak bizonyíték arra, hogy a Neptunusszal gravitációs kölcsönhatásban állnak.

    Némely csillagász vitatja ezt a modellt, abban azonban mindannyian egyetértenek, hogy a bolygók valamelyest elvándoroltak eredeti pályájukról. Talán a Plútó és holdjai mellett 2015 júliusában elhaladó NASA szonda majd szolgálhat pro vagy kontra érvekkel az ügyben. Ti mit gondoltok?

Forrás

- Harold F. Levison publications -SWRI http://scholar.google.com/citations?hl=en&user=B2ikkHgAAAAJ&cstart=20&view_op=list_works&pagesize=100

- NASA Stardust Mission http://www.nasa.gov/mission_pages/stardust/main/index.html

- Solar System http://hubblesite.org/gallery/album/solar_system/

- National Geographic Magyarország - 11.évf. 7.szám