For fire milliarder år var det kanskje en ekstra gigantisk planet i solsystemet vårt, på størrelse med iskjempen Uranus. Men tyngdekraft og tilfeldigheter kan ha skutt planeten ut av solsystemet.

Idéen om den ukjente planeten er ny, og forskere har lekt med tanken i flere år. Nå har en kanadisk forskergruppe undersøkt hvordan denne kjempen kan ha blitt kastet ut av vårt gode selskap.

• Les også: Ensomme stjerner kastet ut etter galaksekollisjoner

Planet-orden

Nå er det orden i solsystemet vårt. Planetene har gått i forutsigbare baner i ekstremt lang tid og det vil de sannsynligvis fortsette med i 5 milliarder år til, helt til solen dør.

Men i perioden etter at solsystemet begynte å ta form var det mer kaotisk. Det er mange ubesvarte spørsmål om det tidlige solsystemet. En sentral gåte er hvordan planetene endte opp i de banene vi ser i dag.

Noen romforskere har lekt med tanken om at store planeter kan ha kommet i nærheten av hverandre i det tidlige solsystemet. Dette kan ha konsekvenser som varer i milliarder av år, siden gasskjempene Jupiter og Saturn er ekstremt massive. Dermed har de også enormt kraftige tyngdekraftfelt som kan forstyrre andre himmellegemer, og planetene kan få nye baner.

• Les også: Hva hadde vi gjort uten månen?

Disse møtene kan også kanskje være skjebnesvangre. Det kan tilføre så mye hastighet til en planet at den rives ut av solens grep. Dette kan også kalles en gravitasjonsslynge, og NASA bruker dette prinsippet til akselerere eller bremse romsonder i solsystemet. Fenomenet er forklart i videoen under.

Datamodeller og virkeligheten

Bevegelsene og antatte planetmøter kan puttes i datamodeller for å lage simuleringer av det tidlige solsystemet. Deretter kan forskerne skru tiden framover og se om modellen ligner på det faktiske solsystemet som vi har i dag.

I 2011 lanserte David Nesvorný en ny hypotese. Den tsjekkiske forskeren fant at modellene han jobbet med lignet mer på dagens solsystem hvis det fantes en femte kjempeplanet – i tillegg til Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.

Hvis denne planeten noen gang har eksistert, forsvant den ut av solsystemet for rundt fire milliarder år siden.

Men hvordan ble planeten hjemløs? De kanadiske forskerne har prøvd å gjøre litt kosmisk detektivarbeid for å finne ut hvem som kan være den skyldige utkasteren.

Månebaner

Forskerne tok utgangspunkt i Saturn og Jupiter. Disse planetene er massive nok til å sende en iskjempe på størrelse med Uranus ut av solsystemet.

Hvis Jupiter eller Saturn hadde hatt et nærgående møte med kjempeplaneten, ville dette hatt store konsekvenser for både den ukjente planeten og Jupiter- eller Saturn-systemet.

Begge gasskjempene har måner, som også ville blitt veldig forstyrret av en annen kjempeplanet i nærheten.

Forskerne undersøkte banene til Jupiter-månen Callisto og Saturn-månen Iapetus. De brukte dagens baner til å lage datamodeller som så kunne kjøres bakover i tid.

Hvis denne femte, bortviste planeten har eksistert, er det sannsynligvis Jupiter som må ta skylda for utkastelsen, ifølge forskerne.

• Les også: Plutos kaotiske måner

Jupiter kunne ha vært i nærheten av en stor planet samtidig som at Callisto fikk den banen den har i dag. Forskerne kunne ikke se den samme sammenhengen ved Saturns måne. Hvis Saturn hadde vært den skyldige, kunne ikke Iapetus ha banen den har nå.

Dette er foreløpig bare en hypotese, og det er slett ikke sikkert at en diger planet har forlatt solsystemet. Hvis den eksisterte, er det heller ikke sikkert at det har skjedd på den måten forskerne beskriver.

Men hvis det faktisk skjedde, betyr det at en enslig iskjempe fra solsystemet har vandret alene gjennom galaksen vår i fire milliarder år. Kanskje den har blitt fanget opp av en annen stjerne, eller kanskje den bare seiler videre gjennom Melkeveien.

Referanser:

Cloutier mfl: Could Jupiter or Saturn have ejected a fifth giant planet? The Astrophysical Journal, Volume 813, Number 1, 2015. Sammendrag.

Nesvorny: Young Solar System’s Fifth Giant Planet? arXiv.org, 2011. DOI:10.1088/2041-8205/742/2/L22.