П'ятий газовий гігант — гіпотетична крижана планета-гігант, існування якої передбачає п'ятипланетна модель Ніцци — розширення моделі Ніцци еволюції Сонячної системи. Згідно з цією гіпотезою, на ранньому етапі існування Сонячної системи поряд із чотирма відомими нині планетами-гігантами — Юпітером, Сатурном, Ураном та Нептуном — існувала п'ята планета-гігант. Вважається, що приблизно 4 мільярди років тому П'ятий гігант був викинутий із Сонячної системи внаслідок гравітаційної взаємодії під час хаотичної фази планетної міграції.
Передумови Модель Ніцци, розроблена на початку 2000-х років, описує динамічну еволюцію Сонячної системи після розсіювання протопланетного диска. Вона передбачає, що планети-гіганти спочатку сформувалися в більш компактній конфігурації, а згодом перемістилися на сучасні орбіти внаслідок взаємодії з масивним диском планетезималей. Вважається, що ці взаємодії спричинили період орбітальної нестабільності, унаслідок якого планетезимальний диск розсіявся, а неправильні супутники були захоплені. Ідея додавання до цієї моделі п'ятої планети-гіганта виникла під час спроб дослідників пояснити розбіжності між передбаченнями моделі Ніцци та даними спостережень, зокрема щодо сучасного розподілу орбіт зовнішніх планет та поясу Койпера.
Характеристики Вважається, що П'ятий гігант був крижаною планетою-гігантом, подібною за складом до Урана та Нептуна. Імовірно, його маса становила від 10 до 20 мас Землі, а спочатку він перебував на орбіті між орбітами Сатурна та Урана. Комп'ютерне моделювання показує, що така планета могла впливати на динамічну еволюцію Сонячної системи, формуючи орбіти зовнішніх планет та пояснюючи спостережувані прогалини в поясі Койпера.
Механізм викидання Вважається, що викидання П'ятого гіганта відбулося під час періоду нестабільності ранньої Сонячної системи, коли гравітаційні взаємодії між планетами-гігантами набули хаотичного характеру. Імовірно, планета зазнала низки тісних гравітаційних зближень із Юпітером або Сатурном, що зрештою призвело до її викидання із Сонячної системи. Така подія мала б мінімізувати збурення орбіт інших планет, водночас узгоджуючись з обмеженнями, що випливають із їхньої сучасної орбітальної конфігурації. Процес викидання також міг відіграти певну роль у розсіюванні планетезималей, з яких сформувалася хмара Оорта, або у зміні траєкторій комет та астероїдів.
Спостережувальні свідчення Прямих доказів існування П'ятого гіганта немає, оскільки вважається, що планету було викинуто в міжзоряний простір, і вона більше не пов'язана гравітаційно із Сонцем. Однак на користь цієї гіпотези наводять непрямі свідчення:
Орбітальні резонанси: сучасне взаємне розташування орбіт і резонанси між планетами-гігантами краще пояснюються моделями, що враховують існування додаткової планети-гіганта. Структура поясу Койпера: структура поясу Койпера та розподіл транснептунових об'єктів краще узгоджуються з моделями, що передбачають існування п'ятої планети-гіганта. Нерегулярні супутники: захоплення нерегулярних супутників Юпітером, Сатурном, Ураном та Нептуном узгоджується з хаотичними умовами, які, згідно з моделями, виникли під час викидання П'ятого гіганта.
Зв'язок із Дев'ятою планетою Концепція додаткової планети-гіганта відрізняється від пошуків Дев'ятої планети — гіпотетичної планети, існування якої запропонували для пояснення скупчення деяких транснептунових об'єктів. Хоча обидві гіпотези припускають існування невідомої планети, П'ятий гігант був викинутий із Сонячної системи мільярди років тому, тоді як, згідно з гіпотезою про Дев'яту планету, вона досі перебуває в межах Сонячної системи.
Див. також
Модель Ніцци Модель Ніцци із п'ятьма планетами-гігантами Дев'ята планета
Примітки