Zmenili planéty svoje pozície?

Z pohľadu pozorovateľa na Zemi sa zdá, že planéty neustále menia polohy na oblohe - skutočnosť sa odráža v samotnom slove „planéta“, ktorý pochádza zo starogréčtiny pre „tuláka“. Tieto zjavné pohyby možno vysvetliť predpokladom, že planéty sa pohybujú na takmer kruhových dráhach okolo slnko. Rozmery týchto dráh zostali počas celej ľudskej histórie konštantné, v oveľa dlhšom časovom horizonte sa však zmenili v dôsledku migrácie planét.

Pohyby planét sú riadené silami, ktoré na ne pôsobia. Najväčšou z týchto síl je gravitácia slnka, ktorá udržuje planéty na ich obežných dráhach. Keby neboli zapojené žiadne ďalšie sily, potom by sa obežné dráhy nikdy nezmenili. V skutočnosti však existuje niekoľko ďalších síl, ktoré sa nazývajú perturbácie. Sú menšej veľkosti ako gravitácia slnka, ale dostatočne veľké na to, aby spôsobili, že planéty budú meniť svoje polohy počas dlhého časového obdobia. Poruchy zahŕňajú gravitačný vplyv veľkých planét, ako sú Jupiter a Saturn, plus kumulatívny účinok kolízií a blízkych stretnutí s asteroidmi a kometami.

Keď sa planéty prvýkrát vytvorili, asi pred 4,6 miliardami rokov, bola slnečná sústava stále naplnená veľkým množstvom plynu a prachu - dosť na to, aby vyvinula značné množstvo gravitačný ťah na novovzniknutých planétach. Plyn a prach sa koncentrovali v hustom rotujúcom disku, ktorý sa stal v ranej histórii slnečnej sústavy hlavným hnacím mechanizmom migrácie planét. Jedným z účinkov disku bolo vtiahnutie menších skalných planét - Merkúra, Venuše, Zeme a Marsu - smerom k slnku.

Jupiter, najväčší z planét, bol spočiatku tiež potiahnutý dovnútra. Zastavil sa, keď bol od Slnka približne v rovnakej vzdialenosti ako dnes Mars, pravdepodobne ho brzdil gravitačný vplyv Saturnu, nasledujúcej planéty smerom von. Jupiter a Saturn potom opäť preleteli smerom von a priblížili sa k dráham najvzdialenejších planét, Uránu a Neptúna, ktoré boli bližšie k slnku ako dnes. Do tohto bodu sa väčšina medziplanetárneho plynu a prachu rozptýlila a tempo planetárnej migrácie sa na istý čas spomalilo.

Asi pred 3,8 miliardami rokov, krátko pred objavením sa prvého primitívneho života na Zemi, došlo k dramatickej druhej fáze planetárnej migrácie. Spustilo sa to, keď sa obežné dráhy Jupitera a Saturna nakrátko spojili k sebe, kým Saturnu trvalo absolvovanie okruhu okolo slnka presne dvakrát dlhšie ako Jupiteru. Ukázalo sa, že to má destabilizačný účinok nielen na Jupiter a Saturn, ale aj na Urán a Neptún. Aby sa vyrovnala táto nestabilita, polohy všetkých štyroch planét sa rýchlo menili. Jupiter migroval dovnútra, zatiaľ čo Saturn, Urán a Neptún migrovali smerom von. Po niekoľkých miliónoch rokov - z astronomického hľadiska krátkom období - sa planéty usadili do stabilných pozícií veľmi blízko tých, ktoré vidíme dnes.