האם כוכבי הלכת שינו עמדות?

מנקודת מבטו של צופה מבוסס כדור הארץ נראה כי כוכבי הלכת כל הזמן משנים עמדות בשמיים - עובדה המשתקפת במילה "כוכב לכת" עצמו, שמקורו ביוונית הקדומה "נווד". ניתן להסביר תנועות לכאורה אלה בהנחה שכוכבי הלכת נעים סביב מסלולים סביב המעגל שמש. ממדי מסלולים אלה נותרו קבועים לאורך ההיסטוריה האנושית, אך בלוחות זמנים ארוכים הרבה יותר הם השתנו עקב הגירה פלנטרית.

תנועותיהם של כוכבי הלכת נשלטות על ידי הכוחות הפועלים עליהם. הגדול מבין כוחות אלה הוא כוח המשיכה של השמש, השומר על כוכבי הלכת במסלולם. אם לא היו מעורבים כוחות אחרים, מסלולים לעולם לא ישתנו. במציאות, ישנם מספר כוחות אחרים המעורבים, הנקראים הפרעות. אלה קטנים יותר מעוצמת השמש, אך גדולים מספיק בכדי לגרום לכוכבי לכת לשנות את מיקומם לאורך תקופות זמן ארוכות. ההפרעות כוללות את ההשפעה הכבידתית של כוכבי לכת גדולים כמו צדק ושבתאי, בתוספת השפעה מצטברת של התנגשויות ומפגשים קרובים עם אסטרואידים ושביטים.

כאשר נוצרו כוכבי הלכת לראשונה, לפני כ -4.6 מיליארד שנה, מערכת השמש עדיין התמלאה בכמויות גדולות של גז ואבק - מספיק כדי להפעיל משמעות משמעותית

צדק, הגדול מבין כוכבי הלכת, נמשך בתחילה גם פנימה. הוא נעצר כשהוא נמצא בערך באותו מרחק מהשמש כמו שמאדים נמצא כיום, ככל הנראה מעוכב על ידי השפעת הכבידה של שבתאי, כוכב הלכת הבא כלפי חוץ. צדק וסטורן נסחפו אז החוצה והתקרבו למסלולי כוכבי הלכת החיצוניים ביותר, אורנוס ונפטון, שהיו קרובים יותר לשמש מאשר היום. בשלב זה, רוב הגז והאבק הבין-כוכביים התפוגג, וקצב הנדידה הפלנטרית הואט לזמן מה.

לפני כ -3.8 מיליארד שנה, זמן לא רב לפני שהחיים הפרימיטיביים הראשונים הופיעו על פני כדור הארץ, היה שלב שני דרמטי של הגירה פלנטרית. זה נוצר כאשר מסלוליהם של צדק ושבתאי ננעלו לזמן קצר, כשסטורן לקח זמן כפול בדיוק משל צדק כדי להשלים מעגל סביב השמש. זה הוכיח שיש לו השפעה של יציבות, לא רק על צדק וסטורן, אלא גם על אורנוס ונפטון. כדי לפצות על חוסר היציבות הזה, עמדותיהם של כל ארבעת כוכבי הלכת השתנו במהירות. צדק נדד פנימה ואילו שבתאי, אורנוס ונפטון נדדו החוצה. אחרי כמה מיליוני שנים בלבד - תקופה קצרה במונחים אסטרונומיים - כוכבי הלכת התמקמו בעמדות יציבות קרוב מאוד לאלה שאנו רואים כיום.