ماذا لو كان النظام الشمسي يحتوي على كوكب أرضي عملاق؟

ماذا لو ظهر كوكب صخري ضخم بين مداري المريخ والمشتري؟ ستيفن كين من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد نمّى نموذجًا لجسم كتلته من مرتين إلى عشر مرات كتلة الأرض، وتتبّع ما يفعله في النظام الشمسي خلال عشرة ملايين سنة. أظهرت النتيجة أن مجرد وجوده في تلك البقعة يكفي لإحداث اضطراب كبير في المدارات، خصوصًا الكواكب القريبة من الشمس.

وضع البرنامج الكوكب الجديد في عدة مواقع داخل حزام الكويكبات؛ تبيّن أن عطارد والزهرة والأرض والمريخ تتأذى أولًا. في بعض التجارب طُرِد أحدها أو أكثر من النظام الشمسي تمامًا. المشتري وزحل بقيا ثابتين إلى حدّ ما، لكن مداراتهما اهتزت بشدة، فقذفا أورانوس والكوكب الزائر معًا إلى مسارات بعيدة.

أقل تعديل في مسار المشتري - الذي يفوق وزنه مجموع بقية الكواكب - يكفي لإرباك التوازن العام. إذا دخل الكوكب الصخري الضخم في رنين مداري مع المشتري أو زحل، تصبح مداراتهما غير ثابتة، فيطردان كواكب أخرى ويزيدان الفوضى.

الدراسة تؤكد دور المشتري في الحفاظ على استقرار النظام؛ هجرته القصيرة إلى حزام الكويكبات ثم عودته أرسلت كميات من المادة نحو الشمس ومنعت تكوّن كوكب صخري ضخم في الماضي. يصعب على الباحثين في الكواكب الخارجية تفسير الكواكب الصخرية الضخمة لأن نظامنا لا يحتوي على مثال، رغم أن مهمات كيبلر وTESS تُظهر انتشارها في المجرات الأخرى.

يُقلل وضع الكوكب الصخري الضخم عند الحافة البعيدة لحزام الكويكبات من الضرر؛ يكون تأثيره هناك محدودًا على العمالقة ويترك نوعًا من الاستقرار داخل النظام.