Las hipótesis sobre la existencia de un planeta entre Marte y Júpiter se han planteado repetidamente en la historia de la astronomía . A mediados del siglo XIX, se supo que entre Marte y Júpiter hay un grupo de objetos de varios tamaños, en su mayoría de forma irregular, llamados asteroides o planetas menores. Una de las posibles explicaciones de la existencia del cinturón de asteroides es la desintegración del planeta que una vez existió entre Marte y Júpiter [1] . Esta teoría no es generalmente aceptada [2] . Actualmente, las hipótesis sobre la existencia de un planeta entre Marte y Júpiter son la principal alternativa al modelo de Niza para explicar el intenso bombardeo tardío [3] . Las ideas sobre la existencia de tal planeta también aparecen en la literatura de ciencia ficción.
La primera suposición sobre la existencia de un planeta entre Marte y Júpiter la hizo Johannes Kepler en 1596. Se basó en el hecho de que existe un gran espacio vacío entre las órbitas de Marte y Júpiter [4] .
En 1766 se formuló una relación empírica que describe aproximadamente las distancias de los planetas al Sol, llamada regla de Titius-Bode . Según la regla, el planeta aún no descubierto debería haber estado a una distancia de 2,8 UA . E. [5]
Cuando Ceres fue descubierto en 1801 , era considerado el quinto planeta del sistema solar . Sin embargo, posteriormente se descubrieron 3 asteroides más: Pallas (1802), Juno (1804) y Vesta (1807). Todos ellos eran considerados planetas independientes, aunque compartían un espacio orbital común según la predicción de la ley de Titius-Bode. De 1845 a 1851 se descubrieron 11 asteroides más. En ese momento, los astrónomos comenzaron a clasificar los asteroides como planetas menores [6] . Júpiter desde ese momento se convirtió nuevamente en el quinto planeta. En 2006, se cambió el concepto de "planeta", y Ceres comenzó a ser considerado un planeta enano .
Uno de los primeros intentos de explicar el origen del cinturón de asteroides involucró la existencia en el pasado de un planeta entre Marte y Júpiter, que luego fue destruido. Los científicos del siglo XIX llamaron a este planeta " Phaethon " en honor al antiguo carácter griego de los mitos. Esta hipótesis fue apoyada por estudios de la composición química de los asteroides: contienen sustancias típicas de los planetas, incluida el agua en estado sólido de agregación [2] . Según un estudio de Londres de 1992, el planeta Phaeton, si existiera, estaría en la zona habitable del sistema solar, podría tener atmósfera y agua líquida, lo que podría propiciar el nacimiento de vida en él [7] .
Sin embargo, estudios más recientes refutan esta hipótesis. Los argumentos en contra son la gran cantidad de energía necesaria para destruir un planeta entero, la masa total extremadamente pequeña de todos los asteroides del cinturón principal, que es solo el 4% de la masa de la Luna , y la imposibilidad práctica de formar un objeto tan grande. como un planeta en una región del sistema solar que experimenta fuertes perturbaciones gravitacionales de Júpiter. Las diferencias significativas en la composición química de los asteroides también descartan la posibilidad de su origen a partir de un solo cuerpo [8] . Lo más probable es que el cinturón de asteroides no sea un planeta destruido, sino un planeta que nunca pudo formarse debido a la influencia gravitatoria de Júpiter y, en menor medida, de otros planetas gigantes.
Con base en los resultados del modelo matemático, los científicos de la NASA John Chambers y Jack Lisso sugirieron que hace 4 mil millones de años, existía un planeta con una órbita excéntrica e inestable entre Marte y el cinturón de asteroides. Vinculan este planeta, al que han denominado "Planeta V", y su desaparición al " Bombardeo Pesado Tardío " en el Catarchean [9] [2] . Estos científicos sugieren que el quinto planeta terminó su existencia al caer al Sol. A diferencia de la teoría anterior, la formación del cinturón de asteroides no está asociada a este planeta.