De acordo com mais de uma centena de simulações informáticas, dois planetas adicionais teriam outrora circulado nas regiões exteriores do Sistema Solar, antes de serem ejetados no espaço interestelar. A sua passagem teria profundamente remodelado as órbitas dos seus vizinhos.
Esta hipótese baseia-se no famoso "modelo de Nice", proposto em 2005. Descreve uma grande instabilidade dos atuais planetas gigantes — Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno — que teriam migrado das suas posições de origem para atingir as órbitas que conhecemos. Esta migração, provocada por encontros próximos, estaria assim na origem da configuração atual do Sistema Solar.
Uma versão revista do modelo já previa a presença de um quinto gigante, ejetado mais tarde. O novo estudo vai mais longe ao testar sistematicamente os efeitos desses encontros nos satélites dos gigantes atuais.
Para esclarecer, os investigadores analisaram uma base de 100 000 simulações da evolução do jovem Sistema Solar. Extraíram 122 que reproduziam a configuração final dos atuais planetas gigantes. Em cerca de dois quintos desses cenários, o Sistema Solar contava com cinco gigantes, e seis nos restantes, representando assim o caso mais provável. Ao "repetir" os encontros planetários com os satélites em vigor, puderam observar o destino dessas luas.
Os resultados obtidos são surpreendentes. As simulações com dois gigantes adicionais estabilizavam as luas de Júpiter, enquanto as com apenas um gigante adicional preservavam as luas de Urano. Por outras palavras, os satélites de Júpiter e de Urano parecem ter sido preservados em eventos distintos. A dança orbital das luas galileanas de Júpiter — Io, Europa e Ganimedes —, atualmente em ressonância 1:2:4, apoia a existência de dois gigantes adicionais.
Esses planetas adicionais, ao migrarem entre os gigantes gasosos e Urano, teriam desestabilizado as luas de Urano. Consequência: fragmentação dos seus satélites e vaporização dos materiais voláteis como o gelo. Esse gelo ter-se-ia depois acumulado nos restos em órbita, explicando por que Miranda, uma lua de Urano, contém 50% mais gelo do que as outras. Mas não é a única pista: duas simulações conseguiram preservar os satélites de ambos os planetas com apenas um gigante adicional. Trabalhos futuros decidirão entre estas hipóteses.
O que sabemos destes planetas desaparecidos? Pouco, exceto a sua massa. No cenário com cinco gigantes, o único planeta adicional tinha uma massa próxima da de Neptuno. Com seis gigantes, os dois planetas adicionais eram "super-Terras", com massas entre a da Terra e a de Neptuno. As suas propriedades físicas deviam assemelhar-se às de Urano e Neptuno. Os investigadores continuarão a estudar as luas de Urano para detetar vestígios dessas perturbações distantes.