العملاق الخامس

العملاق الخامس هو كوكب جليدي عملاق افتراضي ، طُرح كجزء من نموذج نيس ذي الكواكب الخمسة ، وهو امتداد لنموذج نيس لتطور النظام الشمسي . تشير هذه الفرضية إلى أن النظام الشمسي المبكر كان يحتوي على كوكب عملاق خامس بالإضافة إلى الكواكب العملاقة الأربعة المعروفة حاليًا: المشتري ، وزحل ، وأورانوس ، ونبتون . ^{[ 1 ]} يُعتقد أن العملاق الخامس قد قُذف من النظام الشمسي نتيجةً للتفاعلات الجاذبية خلال المرحلة الفوضوية لهجرة الكواكب ، قبل حوالي 4 مليارات سنة. ^{[ 2 ]}

يصف نموذج نيس ، الذي طُوّر في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، التطور الديناميكي للنظام الشمسي بعد تبدد القرص الكوكبي الأولي . ويفترض هذا النموذج أن الكواكب العملاقة تشكلت في البداية في تكوين أكثر كثافة، ثم هاجرت إلى مداراتها الحالية نتيجة تفاعلاتها مع قرص ضخم من الكويكبات . ^{[ 1 ]} ويُعتقد أن هذه التفاعلات قد أدت إلى فترة من عدم استقرار المدارات، مما أسفر عن تشتت قرص الكويكبات وظهور أقمار غير منتظمة . ^{[ 2 ]}

جاءت إضافة كوكب عملاق خامس إلى هذا النموذج نتيجة لمحاولة الباحثين حل التناقضات بين تنبؤات نموذج نيس والبيانات الرصدية، لا سيما فيما يتعلق بالتوزيع المداري الحالي للكواكب الخارجية وحزام كايبر . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

يُفترض أن العملاق الخامس كان عملاقًا جليديًا ، مشابهًا في تركيبه لكوكبي أورانوس ونبتون . ويُرجح أن كتلته كانت تتراوح بين 10 و20 ضعف كتلة الأرض ، وأن مداره كان في البداية يقع بين مداري زحل وأورانوس. ^{[ 1 ]} تشير المحاكاة الحاسوبية إلى أن مثل هذا الكوكب كان من الممكن أن يؤثر على التطور الديناميكي للنظام الشمسي ، مُشكلاً مدارات الكواكب الخارجية ومُفسرًا الفجوات المرصودة في حزام كايبر . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

يُعتقد أن قذف الكوكب العملاق الخامس قد حدث خلال فترة عدم الاستقرار المبكرة للنظام الشمسي ، عندما أصبحت التفاعلات الجاذبية بين الكواكب العملاقة فوضوية. ^{[ 3 ]} من المرجح أن الكوكب قد واجه سلسلة من الاقترابات الجاذبية الوثيقة مع كوكب المشتري أو زحل ، مما أدى في النهاية إلى طرده من النظام الشمسي . ^{[ 1 ] [ 3 ]} كان من شأن مثل هذا الحدث أن يقلل من اضطراب مدارات الكواكب المتبقية مع الحفاظ على توافقها مع القيود المستمدة من بنيتها المدارية الحالية. ^{[ 4 ]}

ربما لعبت عملية القذف أيضًا دورًا في تشتيت ^{الكواكب} الصغيرة لتشكيل سحابة أورت أو تغيير مسارات المذنبات والكويكبات . [ ^{1 ]}

لا توجد أدلة مباشرة على وجود الكوكب العملاق الخامس، إذ يُفترض أنه قد قُذف إلى الفضاء بين النجوم ولم يعد مرتبطًا بجاذبية الشمس . مع ذلك، فقد استُشهد بأدلة غير مباشرة لدعم هذه الفرضية.

• الرنين المداري : يتم تفسير التباعد المداري الحالي والرنين بين الكواكب العملاقة بشكل أفضل في عمليات المحاكاة التي تتضمن كوكبًا عملاقًا إضافيًا. ^{[ 1 ]}
• بنية حزام كايبر : يتوافق شكل حزام كايبر وتوزيع الأجسام العابرة لنبتون بشكل أكبر مع النماذج التي تتضمن كوكبًا عملاقًا خامسًا. ^{[ 1 ]}
• الأقمار غير المنتظمة : يتوافق التقاط الأقمار غير المنتظمة حول كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون مع الظروف الفوضوية المتوقعة أثناء قذف العملاق الخامس ^. [ ^{2 ]}

يختلف مفهوم وجود كوكب عملاق إضافي عن البحث عن الكوكب التاسع ، وهو كوكب افتراضي يُقترح لتفسير تجمع بعض الأجرام العابرة لنبتون . ^{[ 5 ]} وبينما تشير كلتا الفرضيتين إلى وجود كوكب مفقود، فإن الكوكب العملاق الخامس كان سيُقذف منذ مليارات السنين، ^{[ 3 ]} في حين يُفترض أن الكوكب التاسع لا يزال داخل النظام الشمسي . ^{[ 6 ]}

• نموذج جميل
• نموذج نيس لخمسة كواكب
• الكوكب التاسع
• سيناريو القفز - كوكب المشتري
• تكوين وتطور النظام الشمسي
• حزام كويبر
• سحابة أورت