Похоже, внутренние планеты образовались после того, как газовые гиганты переместились в свое нынешнее положение, а Юпитер тоже выбросил пятого гиганта!
«Звезды из ночи в ночь выглядят одинаково. Туманности и галактики тупо неизменны, сохраняя один и тот же внешний вид в течение тысяч или миллионов лет. Действительно, только солнце, луна и планеты вместе со случайными кометами, астероидами или метеорами кажутся динамичными». - Сет Шостак
Если вы хотите создать солнечную систему, подобную нашей - с центральной звездой, твердыми планетами и газовыми гигантами - все, что вам нужно, это начать с облака молекулярного газа, достаточно холодного и достаточно плотного, чтобы коллапсировать под действием собственной силы тяжести. Пока предыдущие поколения звезд существовали в достаточно большом количестве, перерабатывая свои тяжелые, переработанные элементы обратно во Вселенную, когда вы получите эти новые звездные скопления, которые формируются там, где масса наиболее сконцентрирована, у вас будут все необходимые исходные ингредиенты. за создание богатой звездной системы.
Неизбежно, сгусток материи, который сформирует вашу новую звезду и солнечную систему, сначала схлопнется в одном направлении, «слипнется» и создаст диск, вокруг которого вращается остальная часть материи. Центральная область даст начало самому массивному объекту в системе - обычно звезде - в то время как внешние области будут местом создания планет, включая газовые гиганты, каменистые планеты, астероиды, кометы, луны и многое другое.
Это простая картина: та, с которой все согласны. Но в деталях все становится ужасно запутанным, потому что эти планеты не просто формируются в одном месте и остаются там, как, кажется, наша Солнечная система. Вместо этого молодые солнечные системы находятся в постоянном движении: планеты гравитационно взаимодействуют, аккрецируют материю, сливаются вместе и иногда полностью выбрасывают мир из системы!
Десять лет назад, в 2005 году, вышла серия статей о формировании нашей Солнечной системы, в которых все три отдельные группы пришли к выводу, что гигантские миры сформировались первыми и значительно мигрировали, а Юпитер совершил путешествие через внутреннюю часть Солнечной системы и очистив большую часть массы внутри пояса астероидов. Возможно, Уран и Нептун поменялись местами, а Юпитер и Сатурн в конце концов были вытянуты наружу гравитацией самых отдаленных миров. Эта модель известная как Модель Ниццы (в честь города Ницца во Франции) оставалась ведущей теорией формирования нашей Солнечной системы менее месяца назад.
В 2011 году ученые поняли, что для полного объяснения поведения внешних миров необходимо присутствие пятой планеты-гиганта, и что такая планета, скорее всего, была выброшена в результате гравитационного взаимодействия либо с Юпитером, или Сатурн. Недавняя работа по моделированию только что обнаружила, что если спутники Юпитера и Сатурна сформировались одновременно с этими мирами, как предполагает их состав, то это почти определенно был Юпитер, поскольку самая удаленная гигантская луна Юпитера Каллисто могла остаться нетронутой на орбите Юпитера, в то время как большая луна Сатурна Япет, вероятно, был бы изгнан. Как доктор философии кандидат Райан Клотье заметил:
«В конце концов, мы обнаружили, что Юпитер способен выбросить пятую планету-гигант, сохраняя при этом спутник с орбитой Каллисто. С другой стороны, Сатурну было бы очень трудно это сделать, потому что Япет был бы чрезмерно нестабилен, в результате чего орбита, которую трудно согласовать с его текущей траекторией».
Но даже если вам нужен пятый газовый гигант, Модель Ниццы все еще может быть действительна с этой модификацией: Юпитер, в частности, мог совершить путешествие по внутренней части Солнечной системы, очистив большую часть мусора и оттягивая твердые планеты от Солнца, в то время как его пересечение пояса астероидов могло бы быть причиной поздней/сильной бомбардировки Меркурия, Венеры, Земли и Марса.
Чтобы выяснить, возможно ли это, мы не можем просто взглянуть на нашу собственную Солнечную систему; в настоящее время все, что мы можем видеть, это выжившие. Вместо этого мы должны вернуться к симуляциям, выяснить, какие условия точно приводят к конфигурации внешних планет, и посмотреть, какое влияние они оказывают на внутренние миры.
Это именно то, что Натан А. Кайб и Джон Э. Чемберс сделали в своей последней статье, и то, что они обнаружили, в значительной степени заклинания doom для хорошей модели:
- Если вы отправите внешние планеты в это «путешествие» по внутренней части Солнечной системы, с вероятностью 85% вы окажетесь с менее чем четырьмя внутренними планетами.
- У большинства из тех, что продают четыре планеты, их орбитальные свойства слишком эксцентричны или склонны соответствовать тому, что мы видим.
- Если мы хотим, чтобы и внутренние, и внешние планеты оказались в правильной конфигурации, вероятность этого составляет менее 1%.
Другими словами, если бы хоть одна из внешних планет - даже если бы это был всего лишь Юпитер - мигрировала через внутреннюю Солнечную систему, любые существовавшие внутренние каменистые миры, вероятно, не дали бы начало четырем внутренние миры, которые мы находим сегодня. Планеты земной группы слишком хрупкие и почти всегда выбрасываются, особенно Меркурий и Марс.
Наоборот, эта последняя работа предполагает, что лучшее, на что мы можем надеяться от Хорошей модели, это то, что она объясняет, как внешние планеты, газовые гиганты, пришли в их нынешнюю конфигурацию, и почти наверняка объясняет. без учета внутренних планет. Скалистые миры должны были закончить формирование позже, после того как гиганты уже покинули внутреннюю часть Солнечной системы. АсКаиб и Чемберс говорят:
“Эти небольшие вероятности повышают вероятность того, что нестабильность планеты-гиганта произошла до того, как сформировались планеты земной группы. Этот сценарий подразумевает, что нестабильность планеты-гиганта не является источником поздней тяжелой бомбардировки и что формирование планет земного типа завершилось с планетами-гигантами в их современной конфигурации».
Это приводит к невероятной возможности: не только наша ранняя Солнечная система потенциально состояла из пяти или даже шести гигантских миров, но могло существовать большое количество внутренних планет земной группы, которые были выброшены назад в младенчество Солнечной системы. То, что мы видим сегодня, представляет собой некую комбинацию выживших и опоздавших, где мы, вероятно, потеряли значительное количество первых членов нашей Солнечной системы. Иногда лучше модно опоздать на вечеринку.
Оставляйте свои комментарии на нашем форуме, поддержите Starts With A Bang! на Patreon и оформите предзаказ на нашу первую книгу Beyond The Galaxy уже сегодня!