Äskettäin mallinnetut aurinkoa muistuttavat tähdet planeettajärjestelmillä havaitsivat, että järjestelmällä, jossa on neljä kallioista planeettaa ja neljä kaasujättiläätä vakaalla kiertoradalla - ja vain harvaan asuttu ulkoilmavyöhyke - on vain 15-25% todennäköisyys kehittyä. Vaikka saatat olla skeptinen mallin pätevyydestä, joka asettaa tunnetuimman planeettajärjestelmämme epätodennäköiseen koriin, tässä havainnossa voi olla totuutta.
Tätä mallintamista varten on annettu nykyisten tunnettujen eksoplaneettojen tietokanta, ja se perustuu muuten joihinkin ensi näkemältä kohtuullisiin oletuksiin. Ensinnäkin oletetaan, että kaasujättiläiset eivät pysty muodostamaan järjestelmän pakkaslinjaa - linjaa, jonka yli vetyyhdisteet, kuten vesi, metaani ja ammoniakki, olisivat jäässä. Aurinkokuntamme kohdalla tämä linja on noin 2,7 tähtitieteellistä yksikköä auringosta - mikä on suunnilleen asteroidihihnan keskellä.
Kaasujättiläisten uskotaan kykenevän muodostamaan tämä vain kaukana, koska niiden muodostuminen vaatii suuren määrän kiinteää ainetta (jäätelön muodossa), josta tulee sitten kaasujättiläiden ytimiä. Vaikka pakkaslinjan ulkopuolella voi olla yhtä paljon kivikkoisia materiaaleja, kuten rautaa, nikkeliä ja piitä, nämä materiaalit eivät ole riittävän runsaita toimimaan merkittävässä roolissa jättiläisten planeettojen muodostamisessa ja mahdolliset niiden muodostamat planeetanimit ovat joko jättiläisten hiukkasia tai heittämiä pois kiertoradalta.
Pakkaslinjan sisällä kallioiset materiaalit ovat kuitenkin hallitseva perusta planeetan muodostumiselle - koska suurin osa kevyestä kaasusta puhalletaan alueelta tähtituulen ja muiden kevyiden yhdisteiden (kuten H2O ja CO2) pysyy yllä vain lisääntymisen avulla muodostaessaan raskaampien materiaalien (kuten raudan, nikkelin ja silikaattien) tasosimleja. Näkyvästi kooltaan kallioiset planeetat muodostuisivat näille alueille 10–100 miljoonan vuoden sisällä tähden syntymästä.
Joten kenties hiukan parokiaalisesti, oletetaan, että aloitat kolmen alueen järjestelmästä - sisäisen maanpäällisen planeetan muodostavan alueen, kaasu jättiläisen muodostavan alueen ja sitoutumattomien planeetasojen ulkoisen alueen, missä tähden painovoima ei riitä materiaalin vetämiseen aloittaakseen lisäkehityksen.
Tästä pohjasta Raymond et al suoritti joukon 152 variaatiota, joista syntyi joukko laajoja sääntöjä. Ensinnäkin näyttää siltä, että maapallon sisäisten planeettojen ylläpitämisen todennäköisyys on hyvin riippuvainen kaasu jättiläisten kiertoratojen vakaudesta. Usein painovoimaiset häiriöt kaasujättiläisten keskuudessa johtavat siihen, että ne omaksuvat enemmän epäkeskeisiä elliptisiä kiertoratoja, jotka sitten tyhjentävät kaikki maanpäälliset planeetat - tai lähettävät ne kaatumaan tähtiin. Vain 40% järjestelmistä säilytti useamman kuin yhden maanpäällisen planeetan, 20%: lla oli vain yksi ja 40% oli menettänyt ne kaikki.
Kuuman ja kylmän pölyn roskilevyjen havaittiin olevan yleisiä ilmiöitä kypsyneissä järjestelmissä, joissa säilytettiin maanpäälliset planeetat. Kaikissa järjestelmissä primaali pöly puhdistuu pääosin muutaman sadan miljoonan vuoden sisällä - säteilyllä tai planeetoilla. Mutta missä maanpäälliset planeetat säilyvät, tämä pöly täyttyy - luultavasti kivisten planeetasimpien törmäyksellä.
Tämä havainto heijastuu lehden otsikossa Roskalevyt viittaavat maanpäällisen planeetan muodostumiseen. Jos tämä mallinnustyö kuvastaa tarkkaan todellisuutta, silloin roskapöydät ovat yleisiä järjestelmissä, joissa on vakaita kaasujätteitä - ja siten pysyviä maanpäällisiä planeettoja -, mutta niitä ei ole järjestelmissä, joissa on erittäin epäkeskoinen kaasujätteinen kiertorata, joissa maanpäälliset planeetat on raivattu.
Siitä huolimatta aurinkojärjestelmä näyttää epätavalliselta tässä kaaviossa. Ehdotetaan, että kaasu jättiläisten kiertoratojen häiriöt, jotka johtavat myöhäiseen voimakkaaseen pommitukseen, todellakin myöhästyivät suhteessa siihen, miten muut järjestelmät yleensä käyttäytyvät. Tämä on antanut meille epätavallisen suuren määrän maanpäällisiä planeettoja, jotka olivat muodostuneet ennen kaasu jättiläisen uudelleenkonfiguroinnin alkamista. Ja tapahtuman viive, kun kaikki maanpäälliset planeetat rakentaneet törmäykset oli saatu päätökseen, puhdisti suurimman osan siellä mahdollisesti olleesta roskista - lukuun ottamatta sitä horoskooppivalon heikkoa vihjettä, jonka voit huomata tummassa taivaassa auringonlaskun jälkeen tai ennen aamunkoittoa.
Lisätietoja: Raymond et al Debris levyt viittaavat maanpäällisen planeetan muodostumiseen.
