Nytt arbete ledd av Carnegies Matt Clement avslöjar de troliga ursprungliga platserna för Saturnus och Jupiter. Dessa fynd förfinar vår förståelse av krafterna som bestämde vårt solsystems ovanliga arkitektur, inklusive utstötningen av ytterligare en planet mellan Saturnus och Uranus, säkerställa att endast små, steniga planeter, som jorden, bildas inåt Jupiter.

I sin ungdom, vår sol var omgiven av en roterande skiva av gas och damm från vilken planeterna föddes. Banorna för tidigt bildade planeter ansågs till en början vara tätt packade och cirkulära, men gravitationsinteraktioner mellan de större föremålen störde arrangemanget och fick de stora jätteplaneterna att snabbt blandas om, skapa den konfiguration vi ser idag.

"Vi vet nu att det finns tusentals planetsystem bara i vår Vintergatans galax, " sa Clement. "Men det visar sig att arrangemanget av planeter i vårt eget solsystem är mycket ovanligt, så vi använder modeller för att reversera och replikera dess formativa processer. Det här är lite som att försöka lista ut vad som hände i en bilolycka i efterhand – hur snabbt körde bilarna, i vilka riktningar, och så vidare."

Clement och hans medförfattare – Carnegies John Chambers, Sean Raymond från University of Bordeaux, Nathan Kaib från University of Oklahoma, Rogerio Deienno från Southwest Research Institute, och André Izidoro från Rice University – dirigerade 6, 000 simuleringar av vårt solsystems utveckling, avslöjar en oväntad detalj om Jupiter och Saturnus ursprungliga förhållande.

Jupiter i sin linda ansågs kretsa runt solen tre gånger för varannan omlopp som Saturnus genomförde. Men detta arrangemang kan inte på ett tillfredsställande sätt förklara konfigurationen av de jätteplaneter som vi ser idag. Teamets modeller visade att ett förhållande mellan två Jupiterbanor till en Saturnian-bana mer konsekvent gav resultat som ser ut som vår välbekanta planetariska arkitektur.

"Detta indikerar att även om vårt solsystem är lite konstigt, det var inte alltid så, " förklarade Clement, som presenterar lagets arbete vid American Astronomical Societys virtuella möte för division för planetära vetenskaper idag. "Vad mer, nu när vi har etablerat effektiviteten av denna modell, vi kan använda den för att hjälpa oss titta på bildandet av jordplaneterna, inklusive våra egna, och kanske informera vår förmåga att leta efter liknande system någon annanstans som kan ha potential att vara värd för livet."

Modellen visade också att positionerna för Uranus och Neptunus formades av massan av Kuiperbältet – ett isigt område på solsystemets kanter som består av dvärgplaneter och planetoider där Pluto är den största medlemmen – och av en isjätteplanet som sparkades ut i solsystemets linda.