Pemodelan terbaru bintang seperti Matahari dengan sistem planet, menemukan bahwa sistem dengan empat planet berbatu dan empat raksasa gas dalam orbit yang stabil - dan hanya sabuk luar planetesimal yang berpenduduk jarang - hanya memiliki kemungkinan 15 hingga 25% kemungkinan untuk berkembang. Meskipun Anda mungkin skeptis tentang validitas model yang menempatkan sistem planet kita yang paling terkenal dalam keranjang yang tidak mungkin, mungkin ada beberapa kebenaran dalam temuan ini.
Pemodelan ini telah diinformasikan oleh database saat ini dari exoplanet yang dikenal dan didasarkan pada beberapa asumsi wajar yang masuk akal. Pertama, diasumsikan bahwa raksasa gas tidak dapat terbentuk di dalam garis beku sistem - garis di mana senyawa hidrogen, seperti air, metana, dan amonia akan ada sebagai es. Untuk Tata Surya kita, garis ini sekitar 2,7 unit astronomi dari Matahari - yang kira-kira di tengah sabuk asteroid.
Gas raksasa dianggap hanya mampu membentuk sejauh ini karena formasi mereka membutuhkan volume besar bahan padat (dalam bentuk es) yang kemudian menjadi inti dari gas raksasa. Walaupun mungkin ada bahan batuan yang sama banyaknya seperti besi, nikel dan silikon di luar garis beku, bahan-bahan ini tidak cukup banyak untuk memainkan peran penting dalam membentuk planet raksasa dan planetesimal apa pun yang mungkin mereka bentuk, akan dimakan oleh raksasa atau terlempar. keluar dari orbit.
Namun, dalam garis es, bahan berbatu adalah dasar dominan untuk pembentukan planet - karena sebagian besar gas ringan diterbangkan keluar dari wilayah itu dengan kekuatan angin bintang dan senyawa ringan lainnya (seperti H2O dan CO2) hanya ditopang oleh pertambahan dalam membentuk planetesimal bahan yang lebih berat (seperti besi, nikel dan silikat). Planet berbatu yang berukuran sangat besar kemungkinan akan terbentuk di wilayah ini dalam 10-100 juta tahun setelah kelahiran bintang itu.
Jadi, mungkin sedikit paroksial, diasumsikan bahwa Anda mulai dengan sistem tiga wilayah - wilayah pembentuk planet terestrial dalam, wilayah pembentuk raksasa gas dan wilayah luar planetesimal tak terikat, di mana gravitasi bintang tidak cukup untuk menarik bahan untuk terlibat dalam pertambahan lebih lanjut.
Dari pangkalan ini, Raymond et al menjalankan serangkaian variasi, dari mana sejumlah aturan luas muncul. Pertama, tampaknya kemungkinan mempertahankan planet-planet bagian dalam terestrial sangat tergantung pada stabilitas orbit gas raksasa. Seringkali, gangguan gravitasi di antara raksasa gas menghasilkan mereka mengadopsi orbit elips yang lebih eksentrik yang kemudian membersihkan semua planet terestrial - atau mengirim mereka menabrak bintang. Hanya 40% sistem yang mempertahankan lebih dari satu planet terestrial, 20% hanya memiliki satu dan 40% telah kehilangan semuanya.
Disk puing-puing debu panas dan dingin ditemukan menjadi fenomena umum dalam sistem matang yang mempertahankan planet terestrial. Di semua sistem, debu primal sebagian besar hilang dalam beberapa ratus juta tahun pertama - oleh radiasi atau oleh planet. Tapi, di mana planet terestrial dipertahankan, ada pengisian debu ini - mungkin melalui penggilingan collisionional planetesimal batuan.
Temuan ini tercermin dalam judul makalah Cakram puing sebagai rambu-rambu pembentukan planet terestrial. Jika pemodelan ini bekerja merupakan cerminan akurat dari kenyataan, maka cakram puing adalah umum dalam sistem dengan raksasa gas stabil - dan karenanya planet-planet terestrial yang bertahan - tetapi tidak ada dalam sistem dengan orbit gas raksasa yang sangat eksentrik, di mana planet-planet terestrial telah dibersihkan.
Meskipun demikian, Tata Surya tampak tidak biasa dalam skema ini. Diusulkan bahwa gangguan dalam orbit raksasa gas kami, yang mengarah ke Late Heavy Bombardment, memang terlambat sehubungan dengan bagaimana sistem lain biasanya berperilaku. Ini telah meninggalkan kita dengan jumlah planet terestrial yang luar biasa tinggi yang terbentuk sebelum rekonfigurasi raksasa gas dimulai. Dan keterlambatan acara, setelah semua tabrakan yang membangun planet terestrial selesai, membersihkan sebagian besar puing-puing disk yang mungkin ada di sana - terlepas dari sedikit samar cahaya Zodiacal yang mungkin Anda perhatikan di langit gelap setelah matahari terbenam atau sebelum fajar.
Bacaan lebih lanjut: Raymond et al Debris disk sebagai rambu-rambu pembentukan planet terestrial.
