¿Los planetas migran repentina o gradualmente?

Los modelos actuales de las configuraciones de los planetas concluyen que Neptuno una vez emigró hacia el exterior. AFAIK, esta renovación se produjo cuando Júpiter y Saturno entraron y abandonaron gradualmente una resonancia gravitacional.

¿Neptuno (y posiblemente un quinto planeta gigante) se redirigió en un evento de encuentro repentino, como lo hizo el cometa 67P Churyumov-Gerasimenko en 1959, reduciendo a la mitad el perihelio de su órbita desde entonces? ¿O sucedió gradualmente durante quizás millones de años? ¿La migración planetaria es en general repentina o gradual? ¿Se trata de un evento de encuentro único o de una adaptación a un paisaje de gravedad cambiante?

Una simulación de una variante del modelo Nice muestra que las cosas suceden con relativa rapidez.
@ HDE226868 ¿Pero sucedió durante una sola (inevitable) coincidencia de pasaje? ¿O creció tan lentamente como las montañas se precipitan hacia el cielo?
Los modelos predicen que hubo un encuentro con Saturno que hizo girar al quinto gigante gaseoso hacia Júpiter, y otro encuentro con Júpiter que lo arrojó lejos. Luego hubo efectos secundarios cuando los cuatro gigantes gaseosos restantes interactuaron entre sí. Sin embargo, no podría decirte las escalas de tiempo de mi cabeza.

Respuestas (1)

Thommes et al. (2001) realizaron simulaciones y descubrieron que, en condiciones óptimas (es decir, un planeta de ~ 10 masas terrestres), la migración puede completarse en ~ 100 000 años. Tenga en cuenta que esto se hizo antes de que se realizara una investigación en profundidad sobre el modelo de Niza, que es muy similar. Sin embargo, los mecanismos son diferentes, al igual que las masas de los planetas. La diferencia en las escalas de tiempo es dramática.

Levison et al. (2007) sí exploraron su propio modelo: el modelo de Niza. Descubrieron que a Júpiter y Saturno les llevó de 60 a 1.100 millones de años romper su resonancia. El período de encuentros y dispersión duró entre 878 y 885 millones de años, seguido de un período de amortiguamiento por excentricidad que duró entre 0,3 y 4 millones de años.

Lo que fue relativamente rápido fue la expulsión del hipotético quinto planeta gigante. Sin embargo, el cambio en las órbitas de los otros gigantes no lo fue.

Entonces sí, la migración planetaria a esta escala lleva mucho tiempo. Un largo tiempo.

Para ver algunos resultados realmente interesantes, consulte los gráficos del semieje mayor frente al tiempo de los diversos modelos de cuatro, cinco y seis planetas de Nesvorný y Morbidelli (2012) . Hay una oscilación increíble entre las órbitas de Urano y Neptuno en algunas de las simulaciones, que finalmente se amortigua lentamente.


Fig. 14.— Historias de órbitas de los planetas gigantes en una simulación con cinco planetas iniciales. Consulte el título de la Fig. 1 para ver la descripción de los parámetros orbitales que se muestran aquí. Los cinco planetas comenzaron en la cadena resonante (3:2,3:2,2:1,3:2), M disco = 20 M Tierra y B(1). El quinto planeta fue expulsado en t = 6,1 Myr después del inicio de la simulación.

Hay otro pasaje relevante, si estás viendo configuraciones con seis planetas gigantes:

La inestabilidad típicamente ocurrió en dos pasos, correspondientes a la expulsión de los dos planetas. A veces, como en la Fig. 18, la eyección de los dos planetas fue casi simultánea, pero la mayoría de las veces hubo un retraso significativo entre las eyecciones. Esto fue útil porque la eyección del primer planeta interrumpió parcialmente el disco planetesimal y redujo su capacidad para amortiguar e55, que luego fue excitado por la eyección del segundo planeta. Si bien este modo de inestabilidad puede ser importante, necesitaríamos aumentar las estadísticas (>100 simulaciones para cada condición inicial) para poder resolver correctamente las pequeñas fracciones de éxito en el caso de los seis planetas.

¿Neptuno se movió hacia afuera durante una sola órbita que entró en algún "ojo de cerradura gravitacional" disponible durante el tiempo de resonancia de Júpiter y Saturno? ¿O migró lentamente durante miles de órbitas? Una vez que cambia la órbita, supongo que es menos probable que se repita el encuentro. Las naves espaciales a menudo usan un arranque de motor, o asistencia por gravedad, para aumentar la excentricidad y otro arranque para circularizar la órbita. Neptuno no puede haber hecho eso.
@LocalFluff Fue sobre muchas órbitas. Los resultados graficados del semieje mayor frente al tiempo de los diversos modelos de cuatro, cinco y seis planetas de Nesvorny & Morbidelli (2012) . Muestre los gigantes de hielo exteriores que exhiben órbitas que oscilan ligeramente en sus semiejes mayores durante millones de años después de la(s) eyección(es), desacelerándose muy lentamente. La Figura 14 muestra un ejemplo interesante de esto. Entonces, incluso los movimientos iniciales tomaron muchas órbitas.
¿Los planetas migran repentina o gradualmente?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v