Astronomie: Zwei oder vier Eisriesen im Sonnensystem?
Das etablierte Nizza-Modell (engl.: Nice Model(öffnet im neuen Fenster)) besagt, dass unser frühes Sonnensystem einst zwei zusätzliche Eisriesen beherbergt haben könnte. Eine neue Studie(öffnet im neuen Fenster) unter Leitung der Johns Hopkins University zieht dies jedoch in Zweifel.
Die zwei zusätzlichen Planeten müssten damals aus dem System geschleudert worden sein. Dies hätte jedoch die Monde des Uranus massiv destabilisiert. Die Forscher sehen daher drei mögliche Szenarien:
(1.) Die Uranusmonde kollidierten damals und formten sich danach neu. (2.) Das Sonnensystem nahm einen extrem seltenen, statistisch unwahrscheinlichen Entwicklungsweg, der fast keine tiefgreifenden Begegnungen zwischen Uranus und den anderen Riesenplaneten mit sich brachte. (3.) Das Nizza-Modell ist unvollständig und muss überarbeitet werden.
Vorteile des Nizza-Modells
Ursprünglich wurde dieses Modell im Jahr 2005 entwickelt(öffnet im neuen Fenster), um das frühe gravitative Chaos des Sonnensystems zu erklären. Es beschreibt, wie die Wanderung der Planeten zwei Eisriesen in den interstellaren Raum schleuderte, während die vier verbleibenden Riesenplaneten ihre heutigen Bahnen einnahmen.
Für die als spätes schweres Bombardement(öffnet im neuen Fenster) bekannte Periode, die großräumige Architektur des Sonnensystems(öffnet im neuen Fenster) und Jupiters umfangreiche Sammlung von Trojanern funktioniert das Modell hervorragend.
Ist das Nizza-Modell unvollständig?
Das Forschungsteam simulierte Szenarien mit einem sowie mit zwei zusätzlichen Eisriesen. Die meisten Simulationen destabilisierten die Monde des Uranus bis hin zu Kollisionen, Ausstößen und erheblichen Umordnungen der Umlaufbahnen. Zwar erging es den Jupitermonden deutlich besser, doch das Forschungsteam fand nur ein einziges Szenario, in dem alle Monde von Jupiter und Uranus durchweg dieselbe Instabilität überstanden.
Entweder hat das Sonnensystem also einen sehr unwahrscheinlichen Entwicklungsweg eingeschlagen, der die beiden Planeten verschonte, oder das heutige Mondsystem des Uranus entstand aus Kollisionen und einem gravitativen Chaos.
Letzteres würde bedeuten, dass der Planet mindestens zweimal destabilisiert wurde – das erste Mal durch das Ereignis, das ihn auf die Seite kippte, und das zweite Mal durch die vom Nizza-Modell beschriebene Instabilität, die seine Monde durcheinanderbrachte. Oder aber das Nizza-Modell ist unvollständig.
Die Forschungsgruppe betont in ihrer Studie, dass kaum ein bisheriges Modell die komplexen Planetenbegegnungen vor 4 Milliarden Jahren exakt abbilden könne."Es ist sehr wahrscheinlich, dass keine der in der Literatur modellierten Instabilitäten die genauen Abfolgen von Begegnungen enthält, die notwendig sind, um alle Aspekte des Sonnensystems exakt nachzubilden", heißt es dort.
"Zwar ist es durchaus möglich, dass alle vier ursprünglichen regulären Satellitensysteme im äußeren Sonnensystem von planetarischen Begegnungen unberührt blieben, doch deuten unsere Ergebnisse stark darauf hin, dass dies nicht der Fall ist."
Zur Studie
Die Forschungsergebnisse wurden in der Juli-Ausgabe 2026 der Fachzeitschrift Icarus veröffentlicht: The fragility of the Uranian moons during the giant planet instability(öffnet im neuen Fenster) (Die Zerbrechlichkeit der Uranmonde während der Instabilität der Riesenplaneten).
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