ดาวพฤหัสบดีพเนจรอาจทำให้ระบบสุริยะชั้นในสะอาด

ดาวพฤหัสบดีพเนจรอาจทำให้ระบบสุริยะชั้นในสะอาด

ดาวเคราะห์น้อยทิ้งเศษซากไว้เพียงพอสำหรับดาวเคราะห์ขนาดเล็กสี่ดวง การจำลองแสดงให้เห็นดาวพฤหัสบดีที่หลงทางสามารถช่วยอธิบายได้ว่าทำไมไม่มีดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากไปกว่าดาวพุธ และทำไมดาวเคราะห์ชั้นในสุดถึงมีขนาดเล็กมาก การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็น

แกนกลางของดาวพฤหัสบดีอาจก่อตัวใกล้กับดวงอาทิตย์และคดเคี้ยวผ่านเขตสร้างดาวเคราะห์หิน เมื่อทารกดาวพฤหัสบดีเคลื่อนตัวไป มันจะดูดซับวัสดุสร้างดาวเคราะห์บางส่วนในขณะที่ปล่อยส่วนที่เหลือ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ Sean Raymond และเพื่อนร่วมงานออนไลน์ 5 มีนาคมกล่าวว่าสิ่งนี้จะทำให้ดาวเคราะห์ดวงในนั้นเล็กลงและป้องกันไม่ให้ดาวเคราะห์ดวงอื่นเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ราชสมาคมดาราศาสตร์ .

“ตอนที่ฉันคิดเรื่องนี้ขึ้นมาครั้งแรก ฉันคิดว่ามันไร้สาระ”

 เรย์มอนด์แห่งห้องทดลองดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งบอร์โดซ์ในเมืองฟลอยัค ประเทศฝรั่งเศส กล่าว “รุ่นนี้ค่อนข้างบ้า แต่ก็ทนได้”

ดาวเคราะห์หินที่ซุกอยู่กับดวงอาทิตย์นั้นพบได้ทั่วไปในดาราจักรของเรา ระบบจำนวนมากที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของนาซ่าค้นพบมีดาวเคราะห์หลายดวง ซึ่งใหญ่กว่าโลกหลายดวง อัดแน่นอยู่ในวงโคจรที่เล็กกว่าดาวพุธ แม้ว่าเคปเลอร์จะมีอคติต่อการค้นหาระบบสุริยะที่ขัดเกลา แต่นักวิจัยก็ยังสงสัยว่าเหตุใดจึงมีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวพุธ

นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าดาวเคราะห์ชั้นในของระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้นเมื่อ 4.6 พันล้านปีก่อนจากแถบเศษซากที่ทอดยาวระหว่างวงโคจรปัจจุบันของดาวศุกร์และโลก ดาวพุธและดาวอังคารถูกสร้างขึ้นจากวัสดุตามขอบของแถบคาดนี้ ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมพวกมันถึงมีขนาดค่อนข้างเล็ก ดาวพฤหัสบดีซึ่งตามธรรมเนียมคิดว่าก่อตัวไกลกว่านั้นมาก ได้รับโทษว่าสร้างขอบด้านนอกของสายพาน สิ่งที่ทำให้ขอบด้านในเป็นรูปเป็นร่างยังคงอธิบายได้ยาก ( SN Online: 3/23/15 )

เรย์มอนด์และเพื่อนร่วมงานใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับระบบสุริยะชั้นใน หากวัตถุที่มีมวลมากกว่าโลกสามเท่าเริ่มต้นในวงโคจรของดาวพุธแล้วอพยพออกจากดวงอาทิตย์ พวกเขาพบว่าหากผู้บุกรุกไม่เคลื่อนที่เร็วหรือช้าเกินไป มันจะกวาดล้างส่วนในสุดของจานก๊าซและฝุ่นที่ล้อมรอบดวงอาทิตย์อายุน้อยและปล่อยให้มีวัสดุเพียงพอที่จะก่อตัวเป็นดาวเคราะห์หิน

เรย์มอนด์และเพื่อนร่วมงานยังค้นพบว่าดาวพฤหัสบดีอายุน้อยสามารถเกาะทับเศษซากได้มากพอที่จะก่อตัวเป็นแกนที่สอง 

ซึ่งถูกผลักออกจากดวงอาทิตย์เมื่อดาวพฤหัสบดีอพยพ นักวิจัยแนะนำว่าแกนที่สองนี้อาจเป็นเมล็ดพันธุ์ที่ดาวเสาร์เติบโต แรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดีอาจลากเศษซากไปยังแถบดาวเคราะห์น้อยได้เช่นกัน เรย์มอนด์กล่าวว่าสิ่งนี้อาจอธิบายที่มาของอุกกาบาตเหล็ก ซึ่งนักวิจัยบางคนโต้แย้งว่าน่าจะก่อตัวขึ้นค่อนข้างใกล้กับดวงอาทิตย์

Sourav Chatterjee นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Northwestern University ในเมือง Evanston รัฐอิลลินอยส์กล่าวว่าดาวพฤหัสบดีที่ไถผ่านระบบสุริยะชั้นในนั้นฟังดูเป็นไปได้ “แต่มีหลายวิธีที่อาจผิดพลาดได้”

การสร้างแกนดาวเคราะห์ขนาดยักษ์ในวงโคจรของดาวพุธนั้นไม่ใช่เรื่องยาก ก้อนกรวดและก้อนหินในระบบสุริยะตั้งไข่อาจลอยเข้ามา พวกเขาสามารถซ้อนขึ้นใกล้กับดวงอาทิตย์ที่สนามแม่เหล็กสุริยะสร้างความปั่นป่วนที่ดักจับวัสดุที่ตกลงมา หากเศษชิ้นส่วนนี้เกาะติดกัน ลูกแก้วหินจะมีมวลมากที่สุดเท่าที่โลกจะก่อตัวขึ้นได้สองสามเท่า

Chatterjee กล่าวว่าการมีโปรโต – ดาวพฤหัสบดีเดินไปที่ระบบสุริยะชั้นนอกนั้นเป็นสิ่งที่ถามมาก ปฏิกิริยาโน้มถ่วงกับคลื่นเกลียวในจานที่ล้อมรอบดวงอาทิตย์สามารถขับเคลื่อนดาวเคราะห์ที่เกิดใหม่ได้ไม่ว่าจะเข้าหรือออก แต่ความรวดเร็ว ไกล และทิศทางที่ดาวเคราะห์เดินทางไปนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติ เช่น อุณหภูมิและความหนาแน่นของดิสก์ ซึ่งเรย์มอนด์และเพื่อนร่วมงานยอมรับในทันที การจำลองนี้ใช้สมมติฐานและทำให้ลักษณะของดิสก์ง่ายขึ้น เพื่อดูว่าการสร้างระบบสุริยะจากภายในสู่ภายนอกนั้นเป็นไปได้จริงหรือไม่

“เรากำลังสร้างห่วงโซ่ตรรกะที่แสดงให้เห็นว่า [แนวคิดนี้] ไม่ได้บ้าบออย่างสิ้นเชิง” เรย์มอนด์กล่าว “เราไม่ได้บอกว่ามันเกิดขึ้น ถ้ามันเกิดขึ้นจะทำอย่างไร”

สมมติว่าทุกสิ่งสามารถอยู่รอดได้บนโลกใบนี้ หากโลกอยู่ในวงโคจรเดียวกับ Proxima b ก็จะถูกกำจัดโอโซนป้องกันประมาณสามครั้งต่อปีโลก Kipping กล่าว “นั่นเป็นสิ่งที่ไม่ดี” เขากล่าว อัตรานั้นไม่ได้ให้เวลากับบรรยากาศในการฟื้นตัว “แต่ไม่ใช่ผู้แสดง” เขากล่าวเสริม สนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ที่แรงหรือบรรยากาศหนาแน่นอาจทนต่อแรงกระแทกได้ และหากชีวิตได้หลบซ่อนอยู่ใต้ดินหรือใต้น้ำ หรือไม่สามารถป้องกันการขาดออกซิเจนได้ มันก็อาจยังอยู่รอดได้

Margaret Turnbull นักดาราศาสตร์จากสถาบัน SETI และตั้งอยู่ในเมืองเมดิสัน รัฐวิสคอนซิน กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตนอกจะคลานไปบน Proxima b หรือไม่ก็ตาม การค้นพบดาวเคราะห์ “สามารถนำพลังงานใหม่มาสู่การค้นหาโลกใกล้เคียงอื่น ๆ ได้” ห่างออกไปหลายพันปีแสง แต่ไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับตระกูลดาวเคราะห์ที่อาจรวมตัวกันเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เราที่สุด “ฉันอยากเห็นการเดินทางข้ามดวงดาว” Turnbull กล่าว “ในการสร้างแรงบันดาลใจให้กับความพยายามแบบนั้น เราต้องการจุดหมายปลายทางที่น่าสนใจเช่นนี้”