لدينا فكرة عما كان عليه ماضي النظام الشمسي: لقد كان عنيفًا وفوضويًا. ومع ذلك، مازلنا ندرس مدى عنفها. تشير النماذج الحالية إلى أنه في مرحلة ما بعد تكوينها، مرت الكواكب العملاقة بمرحلة من عدم الاستقرار الشديد، حيث تم قذف جسم أو حتى جسمين بحجم أورانوس أو نبتون إلى الفضاء بين النجوم. إذا حدث هذا السيناريو، فقد نجد أدلة في أكثر الأماكن غير المتوقعة في النظام الشمسي، مثل أقمار المشتري، وخاصة أقمار أورانوس.
مقال نشر مؤخرا في إيكاروس قام بتحليل 122 سيناريو محتملًا لعدم الاستقرار هذا لتقييم كيفية تفاعل أنظمة الأقمار الصناعية للكواكب “المتروكة وراءها”. وخلص الباحثون إلى أنه سيكون من الصعب للغاية تفسير الخصائص الحالية لأقمار أورانوس دون حدوث بعض حالات عدم الاستقرار العنيفة. وهذا النوع من عدم الاستقرار يظهر فقط في النماذج التي تحتوي على كواكب عملاقة أكثر مما نراه اليوم.
على الأرجح، يشير المؤلفون إلى أن أقمار أورانوس قد تم زعزعة استقرارها مرتين على الأقل في الماضي: أولاً بسبب التأثير الذي أدى إلى إمالة الكوكب، ثم بسبب المواجهات القريبة بين الكواكب العملاقة أثناء عدم الاستقرار. تلك الفوضى، التي يغذيها وجود كوكب أو أكثر من الكواكب التي تم قذفها لاحقًا، كانت ستؤدي إلى تدمير وإعادة بناء نظام الأقمار إلى ما نراه اليوم.
النظام الشمسي والفوضى
لم يكن للمشتري وزحل وأورانوس ونبتون دائمًا مواقعهم الحالية في النظام الشمسي. وفقًا لنموذج عدم استقرار الكواكب، فقد ولدوا بالقرب من الشمس قليلًا وأقرب معًا. وبعد ملايين السنين، هاجروا نحو مداراتهم الحالية.
ولكن هناك تفاصيل لهذا النموذج لا تتناسب مع الملاحظات. لسبب واحد، فإن المدارات الحالية لكوكب المشتري وزحل غريبة الأطوار، في حين أن هناك هياكل محددة مثل حزام كويبر الذي يبدو أنه كان ينبغي أن يمنع نبتون من التحرك إلى موقعه الحالي. وفي عمليات المحاكاة، لم تصل الكواكب إلى ما هي عليه اليوم.
ولذلك فمن الممكن أن يكون النظام الشمسي في وقت ما يحتوي على عدد أكبر من الكواكب، وهذه هي التي “دفعت الآخرين”. وفي ظل هذه الفرضية، فإن لغز النظام الشمسي يناسب بشكل أفضل. المشكلة هي أن تلك الجثث، إن كانت موجودة، قد اختفت، فقد تم إخراجها ولم تترك أي آثار أو شظايا مادية. وهذا يترك فكرة الكواكب المفقودة في عالم الفرضيات، في انتظار تراكم الأدلة الكافية لتأكيدها.
القمر غير العادي
الجديد إيكاروس اختبرت الدراسة فرضية الكواكب المفقودة باستخدام أقمار أورانوس كدليل مباشر. واستخدمت ما مجموعه 122 محاكاة لتطور النظام الشمسي. وفي 85% من السيناريوهات، انهار نظام قمر أورانوس. لم تتمكن أقماره من البقاء إلا في عدد قليل من السيناريوهات، وفي كل منها، كانت فرضية الكواكب المفقودة والمقذوفة مناسبة تمامًا.
يشير التقرير إلى ميراندا، أصغر قمر في نظام أورانوس الرئيسي. ويعتبره علماء الفلك الأكثر غرابة في النظام الشمسي. إنه غير مكتمل، كما لو تم حياكته معًا من قصاصات، وهو جليد جدًا بالنسبة لحجمه، وصغير جدًا مقارنة ببقية أقمار أورانوس. كما أنها نشطة جيولوجياً.
يعتقد علماء الفلك أن ميراندا هي حطام جسم أكبر. وتعزز الدراسة هذه الفكرة وتقترح أنها أوضح مثال على آثار عدم الاستقرار الكوكبي.
