Har planeterne ændret sig?

Fra et jordbaseret observatørs perspektiv ser planeterne konstant ud til at ændre positioner på himlen - en kendsgerning, der afspejles i selve ordet "planeten", som kommer fra det antikke græske for "vandrer". Disse tilsyneladende bevægelser kan forklares ved at antage, at planeterne bevæger sig på næsten cirkulære baner rundt om sol. Dimensionerne på disse baner har været konstante gennem hele menneskets historie, men på meget længere tidsplan har de ændret sig på grund af planetvandring.

Planetenes bevægelser styres af de kræfter, der virker på dem. Den største af disse kræfter er solens tyngdekraft, som holder planeterne i deres baner. Hvis ingen andre kræfter var involveret, ville kredsløb aldrig ændre sig. I virkeligheden er der dog flere andre kræfter involveret, kaldet forstyrrelser. Disse er mindre i størrelse end solens tyngdekraft, men store nok til at få planeter til at ændre deres position over lange perioder. Forstyrrelser inkluderer gravitationsindflydelse fra store planeter som Jupiter og Saturn plus den kumulative effekt af kollisioner og tæt møde med asteroider og kometer.

Da planeterne først blev dannet for omkring 4,6 milliarder år siden, var solsystemet stadig fyldt med store mængder gas og støv - nok til at udøve en betydelig tyngdekraft på de nydannede planeter. Gassen og støvet blev koncentreret i en tæt, roterende skive, og dette blev den vigtigste drivkraft for planetvandring i solsystemets tidlige historie. En effekt af disken var at trække de mindre stenede planeter - Merkur, Venus, Jorden og Mars - indad mod solen.

Jupiter, den største af planeterne, blev oprindeligt også trukket indad. Det stoppede, da det var omtrent den samme afstand fra solen som Mars er i dag, sandsynligvis holdt tilbage af tyngdekraften fra Saturn, den næste planet udad. Jupiter og Saturn drev derefter udad igen og nærmede sig banerne for de yderste planeter, Uranus og Neptun, som var tættere på solen end de er i dag. På dette tidspunkt var det meste af den interplanetære gas og støv forsvundet, og tempoet i planetvandring sænkede et stykke tid.

For omkring 3,8 milliarder år siden, ikke længe før det første primitive liv dukkede op på Jorden, var der en dramatisk anden fase af planetvandring. Dette blev udløst, da Jupiter og Saturn's kredsløb blev kortlåst sammen, hvor Saturn tog nøjagtigt dobbelt så lang tid som Jupiter at gennemføre et kredsløb omkring solen. Dette viste sig at have en destabiliserende virkning, ikke kun på Jupiter og Saturn, men også på Uranus og Neptun. For at kompensere for denne ustabilitet skiftede positionerne på alle fire planeter hurtigt. Jupiter vandrede indad, mens Saturn, Uranus og Neptun migrerede udad. Efter blot et par millioner år - en kort periode i astronomiske termer - havde planeterne slået sig ned i stabile positioner meget tæt på dem, vi ser i dag.