Nylig modellering av sollignende stjerner med planetariske systemer, fant ut at et system med fire steinete planeter og fire gassgiganter i stabile baner - og bare et tynt befolket ytre belte av planetesimaler - bare har 15 til 25% sannsynlighet for å utvikle seg. Selv om du kanskje er skeptisk til gyldigheten av en modell som setter vårt mest kjente planetariske system i den usannsynlige kurven, kan det være en viss sannhet i dette funnet.
Denne modelleringen er blitt informert av den nåværende databasen over kjente eksoplaneter og ellers basert på noen rimelige forutsetninger. For det første antas det at gassgiganter ikke er i stand til å danne seg innenfor frosselinjen til et system - en linje utover som hydrogenforbindelser, som vann, metan og ammoniakk, ville eksistere som is. For vårt solsystem er denne linjen omtrent 2,7 astronomiske enheter fra solen - som er omtrent midt i asteroidebeltet.
Gassgiganter antas å bare være i stand til å danne dette langt ut, da deres dannelse krever et stort volum av fast materiale (i form av is) som deretter blir kjernene til gassgigantene. Selv om det kan være like mye steinete materiale som jern, nikkel og silisium utenfor frostlinjen, er disse materialene ikke rikelig nok til å spille en betydelig rolle i å danne gigantiske planeter, og eventuelle planetesimaler de kan danne blir enten sluppet opp av gigantene eller kastet ut av bane.
Innenfor frostlinjen er steinete materialer det dominerende grunnlaget for å danne planeten - siden mest lysgass blåses ut av regionen med kraft fra stjernevinden og andre lette forbindelser (som H2O og CO2) bare opprettholdes av akkresjon i å danne planetesimals av tyngre materialer (som jern, nikkel og silikater). Stigete planeter med anerkjennelig størrelse ville trolig dannet seg i disse regionene innen 10-100 millioner år etter stjernens fødsel.
Så, kanskje litt parokialt, antas det at du starter med et system med tre regioner - en indre terrestrisk planetdannende region, en gassgigantdannende region og en ytre region av ubundne planetesim, der stjernens tyngdekraft ikke er tilstrekkelig til å tegne materiale for å engasjere seg i ytterligere akkreditering.
Fra denne basen kjørte Raymond et al et sett med 152 varianter, hvorfra en rekke brede regler dukket opp. For det første ser det ut til at sannsynligheten for å opprettholde terrestriske indre planeter er veldig avhengig av stabiliteten til gassgigantenes baner. Ofte resulterer gravitasjonsforstyrrelser blant gassgigantene i at de tar i bruk mer eksentriske elliptiske baner som deretter fjerner alle de jordiske planetene - eller sender dem krasjer inn i stjernen. Bare 40% av systemene beholdt mer enn en landplane, 20% hadde bare en og 40% hadde mistet dem alle.
Avfallsskiver med varmt og kaldt støv ble funnet å være vanlige fenomener i modne systemer som beholdt jordbaserte planeter. I alle systemer blir primalt støv stort sett ryddet ut i løpet av de første hundre millioner årene - med stråling eller planeter. Men der bakkeplaneter beholdes, er det en påfyll av dette støvet - antagelig via kollisjonssliping av steinete planetesimaler.
Dette funnet gjenspeiles i avisens tittel Avfallsdisker som skilting av jordformet planetdannelse. Hvis dette modelleringsarbeidet er en nøyaktig gjenspeiling av virkeligheten, er skrapedisker vanlige i systemer med stabile gassgiganter - og derved vedvarende jordbaserte planeter - men er fraværende fra systemer med svært eksentriske gassgigantbaner, der de jordiske planetene er ryddet ut.
Ikke desto mindre fremstår solsystemet som uvanlig i dette skjemaet. Det foreslås at forstyrrelser i våre bensingiganters bane, som fører til det sene tunge bombardementet, faktisk var sent med hensyn til hvordan andre systemer vanligvis oppfører seg. Dette har etterlatt oss et uvanlig stort antall landsterke planeter som hadde dannet seg før gassgigantrekonfigurasjonen begynte. Og saktens etter hendelsen, etter at alle kollisjonene som bygde de jordiske planetene var ferdige, ryddet ut mesteparten av avfallsdisken som kan ha vært der - bortsett fra det svake antydningen til stjernetegn som du kanskje vil merke på en mørk himmel etter solnedgang eller før daggry.
Videre lesning: Raymond et al Debris-disker som skilting av landlig planetdannelse.
