Il nuovo lavoro condotto da Matt Clement di Carnegie rivela le probabili posizioni originali di Saturno e Giove. Questi risultati affinano la nostra comprensione delle forze che hanno determinato l'insolita architettura del nostro Sistema Solare, compresa l'espulsione di un ulteriore pianeta tra Saturno e Urano, assicurando che solo piccoli, pianeti rocciosi, come la Terra, formato all'interno di Giove.

Nella sua giovinezza, il nostro Sole era circondato da un disco rotante di gas e polvere da cui sono nati i pianeti. Si pensava che le orbite dei primi pianeti formati fossero inizialmente ravvicinate e circolari, ma le interazioni gravitazionali tra gli oggetti più grandi hanno perturbato la disposizione e hanno fatto rimescolare rapidamente i piccoli pianeti giganti, creando la configurazione che vediamo oggi.

"Ora sappiamo che ci sono migliaia di sistemi planetari solo nella nostra galassia della Via Lattea, " ha detto Clement. "Ma si scopre che la disposizione dei pianeti nel nostro sistema solare è molto insolita, quindi stiamo usando modelli per decodificare e replicare i suoi processi formativi. È un po' come cercare di capire cosa è successo in un incidente d'auto dopo il fatto:a che velocità andavano le macchine, in quali direzioni, e così via."

Clement e i suoi coautori:John Chambers di Carnegie, Sean Raymond dell'Università di Bordeaux, Nathan Kaib dell'Università dell'Oklahoma, Rogerio Deienno del Southwest Research Institute, e André Izidoro della Rice University—diretto 6, 000 simulazioni dell'evoluzione del nostro Sistema Solare, rivelando un dettaglio inaspettato sulla relazione originale di Giove e Saturno.

Si pensava che Giove nella sua infanzia orbitasse intorno al Sole tre volte per ogni due orbite completate da Saturno. Ma questa disposizione non è in grado di spiegare in modo soddisfacente la configurazione dei pianeti giganti che vediamo oggi. I modelli del team hanno mostrato che un rapporto tra due orbite di Giove e un'orbita di Saturno produce in modo più coerente risultati che assomigliano alla nostra familiare architettura planetaria.

"Questo indica che mentre il nostro Sistema Solare è un po' strano, non è sempre stato così, " ha spiegato Clemente, che presenta oggi il lavoro del team all'incontro virtuale della Divisione per le scienze planetarie dell'American Astronomical Society. "Cosa c'è di più, ora che abbiamo stabilito l'efficacia di questo modello, possiamo usarlo per aiutarci a guardare la formazione dei pianeti terrestri, compreso il nostro, e forse per informare la nostra capacità di cercare altrove sistemi simili che potrebbero avere il potenziale per ospitare la vita".

Il modello ha anche mostrato che le posizioni di Urano e Nettuno erano modellate dalla massa della fascia di Kuiper, una regione ghiacciata ai margini del Sistema Solare composta da pianeti nani e planetoidi di cui Plutone è il membro più grande, e da un pianeta gigante di ghiaccio che è stato espulso durante l'infanzia del Sistema Solare.