" "
Glavni AstronomijaOgromni planeti v osončju so zaustavili rast Marsa

Ogromni planeti v osončju so zaustavili rast Marsa

Astronomija : Ogromni planeti v osončju so zaustavili rast Marsa

Že stoletja so astronomi in znanstveniki poskušali razumeti, kako nastane naš Osončje. Od tega časa sta postale splošno sprejete dve teoriji, ki pojasnjujeta, kako se je sčasoma oblikovala in razvijala. To sta Nebularna hipoteza oziroma Nice model. Medtem ko prvi trdijo, da sta Sonce in planeti nastali iz velikega oblaka prahu in plina, drugi trdi, da so se velikanski planeti preselili od nastanka.

To je tisto, kar je pripeljalo do Osončja, kot ga poznamo danes. Vendar je trajna skrivnost teh teorij, kako je Mars takšen, kot je. Zakaj je na primer bistveno manjši od Zemlje in negostljiv za življenje, kot ga poznamo, ko vsi znaki kažejo, da bi moral biti primerljiv po velikosti? Glede na novo raziskavo mednarodne skupine znanstvenikov bi bila migracija velikanskih planetov lahko pomembna.

Že več kot desetletje astronomi delujejo pod domnevo, da so se kmalu po nastanku Osončja začeli seliti navzven plinski in ledeni velikani zunanjega Osončja (Jupiter, Saturn, Uran in Neptun). To je snov Nice modela, ki trdi, da je ta migracija močno vplivala na evolucijo Osončja in nastanek zemeljskih planetov.

Ta model - imenovan po lokaciji Observatoire de la Azurne obale (v Nici, Francija), kjer je bil sprva razvit - se je začel kot evolucijski model, ki je pomagal razložiti opažene porazdelitve majhnih predmetov, kot so kometi in asteroidi. Kot je Matt Clement, podiplomski študent na oddelku za fiziko in astronomijo HL Dodge na univerzi v Oklahomi in vodilni avtor tega prispevka, za Universe Today po e-pošti pojasnil:

"V modelu so se orjaški planeti (Jupiter, Saturn, Uran in Neptun) prvotno oblikovali veliko bližje Soncu. Da bi dosegli svoje trenutne orbitalne lokacije, celoten osončje doživi obdobje orbitalne nestabilnosti. V tem nestabilnem obdobju se velikost in oblika orbite orjaškega planeta hitro spreminjata. "

Zaradi študije, ki je bila pred kratkim objavljena v znanstveni reviji Icarus pod naslovom "rast Marsa, ki ga zaznamuje zgodnja orjaška planetarna nestabilnost", se je ekipa razširila na Nice Model. S serijo dinamičnih simulacij so poskušali pokazati, kako se je med zgodnjim Osončjem rast Marsa zaustavila zaradi orbitalnih nestabilnosti velikanskih planetov.

Namen njihove študije je bil tudi odpraviti pomanjkljivost modela Nice, in sicer tako, da bi zemeljski planeti lahko preživeli resno pretresanje Osončja. V prvotni različici Nice modela se je nestabilnost velikanskih planetov pojavila nekaj sto milijonov let po nastanku planetov, kar se je ujemalo s poznim težkim obstreljevanjem - ko je notranji Osončje bombardiralo nesorazmerno veliko število asteroidov.

O tem obdobju pričajo trni v Lunovem zapisu o kraterju, ki je sklepal na podlagi številnih vzorcev iz misij Apollo s podobnimi geološkimi datumi. Kot je pojasnil Klement:

"Težava pri tem je, da je prizemnim planetom (Merkur, Venera, Zemlja in Mars) težko preživeti nasilno nestabilnost, ne da bi bili izpuščeni iz osončja ali se med seboj trčili. Zdaj, ko imamo boljše slike visoke ločljivosti lunarnih kraterjev in natančnejše metode za zmenke z vzorci Apolla, se dokazi o številu lunarnih kraterjev zmanjšujejo. Naša študija je preučila, ali bi lahko premikanje nestabilnosti, medtem ko so se notranji planeti Zemlje še oblikovali, lahko pomagalo preživeti nestabilnost in tudi razložilo, zakaj je Mars tako majhen glede na Zemljo. "

Clementu sta se pridružila Nathan A. Kaib, profesor astrofizike z OU, pa tudi Sean N. Raymond z univerze v Bordeauxu in Kevin J. Walsh iz raziskovalnega inštituta Southwest. Skupaj so s pomočjo računalniških virov OU Superračunalniškega centra za izobraževanje in raziskave (OSCER) in projekta superračunalništva Blue Waters izvedli 800 dinamičnih simulacij modela Nice, da bi ugotovili, kako bi vplival na Mars.

Te simulacije so vključile nedavne geološke dokaze z Marsa in Zemlje, ki kažejo, da je bilo obdobje oblikovanja Marsa približno 1/10 desetletja od Zemlje. To je pripeljalo do teorije, da je Mars med nastajanjem Sončevih notranjih planetov zaostal kot "nasedli planetarni zarodek". Kot je profesor Kaib razložil Universe Today prek e-pošte, je bila namen te študije preizkusiti, kako je Mars iz planetarne tvorbe izšel kot planetarni zarodek:

„Simulirali smo„ velikansko fazo udarcev “zemeljskega oblikovanja planetov (zadnja faza procesa tvorbe). Na začetku te faze je notranji Osončje (0, 5–4 AU) sestavljen iz diska s približno 100 planetarnimi zarodki velikosti lune do marca, vdelanih v morje veliko manjših, številčnejših skalnih planetesimal. V obdobju 100-200 milijonov let se telesa, ki sestavljajo ta sistem, trčijo in se združijo v peščico (običajno 2-5) skalnih planetarnih teles. Običajno te vrste preprostih začetnih pogojev gradijo planete na orbiti podobnih Marsu, ki so približno 10x bolj masivne od Marsa. Vendar pa, ko proces zemeljskega oblikovanja planetov prekine nestabilnost modela Nice, se mnogi gradniki planetov blizu območja Marsa izgubijo ali vržejo na Sonce. To omejuje rast planetov, ki so podobni Marsu, in ustvarja tesnejše ujemanje z našim dejanskim notranjim osončjem. "

Primerjava velikosti med Zemljo in Marsom. Zasluge: NASA

Ugotovili so, da je ta revidirana časovnica časovno pojasnila neskladje med Marsom in Zemljo. Skratka, Mars in Zemlja se bistveno razlikujeta po velikosti, masi in gostoti, ker sta orjaška planeta postala zelo nestabilna zelo zgodaj v zgodovini Osončja. Na koncu je to omogočilo, da je Zemlja postala edini življenjski kopenski planet v Osončju, Mars pa je postal hladno, izsušeno in tanko ozračeno mesto, kakršno je danes.

Kot je pojasnil profesor Kaib, to ni edini model za razlago neskladja med Zemljo in Marsom, ampak vsi dokazi ustrezajo:

"Brez te nestabilnosti bi Mars verjetno imel maso bližje Zemlji in bi bil zelo drugačen, morda bolj podoben Zemlji, kot je danes, " je dejal. „Moram reči tudi, da to ni edini mehanizem, ki bi lahko razložil nizko maso Marsa. Vendar pa že vemo, da model Nice odlično deluje pri reprodukciji številnih značilnosti zunanjega Osončja in če se ta zgodi ob pravem času v zgodovini Sončnega sistema, na koncu razloži tudi naš notranji Osončje. "

Ta študija bi lahko imela tudi drastične posledice, ko gre za preučevanje ekstra sončnih sistemov. Trenutno naši modeli za oblikovanje in razvoj planetov temeljijo na tem, kar smo se lahko naučili iz lastnega Osončja. Tako bodo znanstveniki, ko bodo izvedeli več o naraščanju plinskih velikanov in zemeljskih planetov ter prevzeli njihove trenutne orbite, ustvarili bolj celovite modele, kako bi se življenjski planeti lahko združili okoli drugih zvezd.

Gotovo bi pomagalo zožiti iskanje planetov, podobnih Zemlji in (si upamo sanjati?) Planetov, ki podpirajo življenje.

Nadaljnje branje: Univerza v Oklahomi, Icarus

Kategorija:
Žareče rastline pomagajo biološkim raziskavam na ISS
Messier 77 - spiralna galaksija Cetus A z zaporo