Wodurch wird die Umlaufreihenfolge der Planeten im Sonnensystem bestimmt?

(Dan Tri) – Welche Wechselwirkungen zwischen Planeten im System oder interstellare Kräfte haben die aktuellen Positionen der Planeten verursacht?

Ein „Gastplanet“, der größer als Jupiter ist, hat Ordnung in unser Sonnensystem gebracht (Foto: cemagraphics/Getty Images).

Die Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne wurden wissenschaftlich intensiv diskutiert. Die Eigenschaften der aktuellen Umlaufbahnen der Planeten sind gut bekannt, doch wie sie sich seit der Entstehung des Sonnensystems entwickelt und verändert haben, bleibt ein Rätsel.

In den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler begonnen, zu vermuten, dass Wechselwirkungen zwischen Planeten dazu geführt haben, dass sich „junge“ Planeten von ihrer ursprünglichen Position nach innen oder außen bewegen.

Eine neue Theorie geht nun davon aus, dass ein Objekt mit größerer Masse als Jupiter durch das Sonnensystem flog und für die Anordnung der Planeten verantwortlich war.

Die Entwicklung der Planetenbahnen ist komplex. Ursprünglich bildeten sich Planeten aus einer Scheibe aus Gas und Staub, die die junge, extrem heiße Sonne umkreiste. Die Erhaltung des Drehimpulses führte dazu, dass dieses Material eine Ebene bildete, was zu kreisförmigen, koplanaren Umlaufbahnen führte.

Während Planeten wachsen, führen Wechselwirkungen innerhalb der anfänglichen Materialscheibe – der Protoplaneten selbst – dazu, dass ihre Umlaufbahnen kleiner oder größer werden als ihre ursprünglichen Umlaufbahnen.

Darüber hinaus verursachen Gravitationswechselwirkungen erhebliche Veränderungen der Exzentrizität und Neigung und führen manchmal sogar dazu, dass Scheiben aus protoplanetarem Material aus dem Sonnensystem geschleudert werden. Auch Gezeitenkräfte der Sonne können die Umlaufbahnen dieser Planeten beeinflussen.

Obwohl es während der Entstehung des Sonnensystems recht häufig zu Explosionen kam, die Protoplaneten hervorbrachten, gab es auch Besuche von Himmelskörpern aus der Ferne. Diese Besuche waren zwar selten, lieferten aber wertvolle Informationen über weit entfernte Planetensysteme.

Der 2017 entdeckte Asteroid Oumuamua ist der erste bestätigte „Besucher“. Er hat eine längliche Form und eine ungewöhnliche Beschleunigung, möglicherweise aufgrund von Ausgasungen oder anderen nicht-gravitativen Kräften.

Künstlerische Darstellung des interstellaren Kometen Oumuamua. Das pfannkuchenförmige Objekt ist das erste bekannte Objekt, das nicht aus Staub besteht und von einem anderen Stern aus in unser Sonnensystem gelangt ist (Bild: NASA, ESA und Joseph Olmsted und Frank Summers vom STScI).

Eine neue Theorie von Wissenschaftlern der Garett Brown University in Kanada geht davon aus, dass solche interstellaren Besucher vorbeigeflogen sein könnten und Veränderungen in den Umlaufbahnen der Planeten im Sonnensystem verursacht haben könnten.

Das Team untersuchte die Exzentrizitäten der Gasriesen und stellte fest, dass die Beobachtungen mit gängigen Theorien kaum zu erklären waren. Zudem wiesen sie nach, dass ein Objekt mit der zwei- bis fünfzigfachen Masse des Jupiters das Sonnensystem durchquerte und für die Bahnordnung im System verantwortlich war.

Das Team geht davon aus, dass ein Objekt, das in einem Perihel (kleinster Abstand zur Sonne) von weniger als 20 astronomischen Einheiten mit einer infinitesimalen Geschwindigkeit von weniger als 6 km/s vorbeifliegt, einen Einfluss auf die von uns beobachtete Bahnordnung gehabt haben könnte.

Ihrer Ansicht nach liegt die Wahrscheinlichkeit, dass ein interstellarer Besucher die Umlaufbahn geschaffen hat, die wir heute sehen, bei 1 zu 100. Das ist viel wahrscheinlicher, als frühere Theorien vermuten ließen.

Anhand von Simulationen und Näherungswerten der oben genannten Eigenschaften der Gastkörper gelangte das Team zu dem Schluss, dass diese Theorie am besten geeignet ist, um die heutige Anordnung der Planeten im Sonnensystem zu erklären.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc-cong-nghe/cai-gi-da-quyet-dinh-trat-tu-quy-dao-cua-cac-hanh-tinh-trong-he-mat-troi-20241213012045937.htm