Итак, в ранней период своей истории Солнце окружал плотный газопылевой диск. По прошествии нескольких миллионов лет подобные диски вокруг молодых звезд исчезают, как свидетельствуют наблюдения, выполненные Космическим телескопом имени Хаббла. Внутренняя часть диска бывает настолько разогрета, что такие вещества, как вода и метан, могут существовать здесь лишь в газообразном виде. Только на периферии диска, на расстоянии примерно трех астрономических единиц от звезды, пролегает граница, за которой вода может существовать в виде снега и льда.
Именно там, полагает Морбиделли, образовались первые четыре зародыша планет. Согласно «модели Ниццы», все планеты-гиганты зародились довольно близко от Солнца — на расстоянии от 5 до 15 астрономических единиц от него. Вероятно, они состояли лишь из одного твердого ядра, которое весило в несколько раз больше, чем Земля. Они все активнее поглощали окружавшие их газовые массы, стремительно разрастаясь. Из этой четверки планет особенно быстро росли две ближайшие к Солнцу. Содержание водорода и гелия в них стремительно увеличивалось. Две внешние планеты прибавляли в размерах гораздо медленнее. Иным был и их химический состав; они содержали преимущественно метан, аммиак и воду. Объединяло все эти планеты то, что они обращались вокруг Солнца по круговым орбитам, которые лежали в его экваториальной плоскости. Если бы их орбиты выглядели иначе, то планеты двигались бы по ним намного быстрее и не успели бы так разрастись и превратиться в настоящих космических гигантов.
Однако под действием силы притяжения газопылевого диска их орбиты постепенно изменились. Самая большая из планет, Юпитер, первой сошла с предначертанного ей круга. Медленно перемещаясь по своей новой — уже спиральной — орбите, она приближалась к Солнцу, а в протопланетном диске по мере ее движения образовалась круговая полоса, очищенная от газа и пыли. Так ледокол движется среди плавающих на его пути льдин, оставляя позади себя чистый фарватер.
Пока астрономы, сторонники этой модели, не знают, насколько далеко Юпитер продвинулся к Солнцу на той ранней стадии развития нашей планетной системы. Возможно, он достиг орбиты, по которой обращается сегодня Марс. В то время планеты земного типа — Меркурий, Венера, Земля и Марс — еще не доросли до своих нынешних размеров. Потребовалось до 100 миллионов лет, прежде чем из глыб метровой и километровой величины и, наконец, небесных тел размером с Луну сформировались эти крупные каменные планеты. Если бы Юпитер подошел ближе к Солнцу хотя бы на расстояние одной астрономической единицы, то все пространство между современными орбитами Марса и Земли было бы подчистую выметено, и планетам земного типа не хватило бы строительного материала, чтобы дорасти до своих нынешних размеров. В свою очередь, это объясняет, почему размеры Марса гораздо меньше, чем того требует теория.
Астрономы, наблюдающие в наши дни за экзопланетами, отмечают поразительное сходство между Юпитером из «модели Ниццы» и многочисленными «горячими Юпитерами», найденными в глубинах космоса, — гигантскими планетами, которые необычайно близко подбираются к своей центральной звезде и период обращения которых составляет всего несколько суток. К этой категории относится примерно каждая пятая из обнаруженных экзопланет. Подобная участь ждала и Юпитер, если бы его не остановил… Сатурн, считают приверженцы «модели Ниццы».
Он тоже перемещался в сторону Солнца, пока не сблизился с Юпитером так, что обе планеты почувствовали силу притяжения друг друга. Периоды их обращения синхронизировались: пока Юпитер трижды обегал Солнце, Сатурн совершал два оборота вокруг него. Подобные — «резонансные» — орбиты играют особую роль в небесной механике. Они могут дестабилизировать движение планет, как это наблюдается порой в поясе астероидов, а могут придать ему особую устойчивость.
Юпитер и Сатурн сохраняли стабильность, хотя расстояние между ними было невелико. Держась все время вдвоем, они пересилили притяжение газопылевого диска и начали понемногу удаляться от Солнца. Компьютерные модели показывают, что две планеты, находящиеся в резонансе, удаляются от центральной звезды только в том случае, когда более дальняя из них весит значительно меньше, чем ближняя. Это и имело место в случае Юпитера и Сатурна. Так самая большая планета Солнечной системы избежала участи стать «горячим Юпитером».
