¿Qué impacto gravitatorio tendría sobre el exterior el movimiento de Júpiter hacia el interior del sistema solar?

Basado en mi reciente serie de preguntas: aquí y aquí .

El gigante conocido como Júpiter se ha trasladado al Sistema Solar interior y la Tierra y Marte se han convertido en sus lunas (a pesar de todas las probabilidades). La luna de la Tierra será expulsada tras una breve estancia en el sistema de Júpiter y se asentará en el cinturón de asteroides. Mi pregunta es la siguiente: suponiendo que Júpiter esté en la zona de Ricitos de Oro, ¿cuáles serían los efectos gravitatorios en el sistema solar exterior?

Respuestas (1)

En la vida real

Excelente pregunta, porque A) es una idea genial y B) sabemos exactamente lo que sucederá.

El principio aquí es la migración planetaria . Este fenómeno es común en muchos sistemas planetarios. Durante la migración planetaria, un planeta interactúa con un disco protoplanetario o planeteimsals . Hay diferentes formas en que puede ocurrir la migración planetaria, pero la más común para los gigantes gaseosos es la migración Tipo II , donde el gas y el polvo del disco llenan una banda vacía más clara por el planeta gigante. Esto provoca una transferencia de momento angular y el planeta se mueve hacia adentro.

Esto sucedió en las primeras etapas del Sistema Solar, según el modelo de Niza . 1 Las interacciones con objetos cerca de donde estaría el cinturón de Kuiper cambiaron las órbitas de los gigantes gaseosos exteriores, mientras que otras resonancias (entre órbitas, por ejemplo, 2:1 o 5:3) empujaron a Saturno, Urano y Neptuno hacia afuera.

También vea esta imagen, de otro artículo (que se encuentra aquí ):

(Fuente original: http://www.nature.com/nature/journal/v440/n7088/images/nature04577-f1.2.jpg )

Tenga en cuenta que Urano y Neptuno se vieron afectados drásticamente, mientras que Saturno y Júpiter no lo fueron. En tu caso, lo contrario es cierto.

Aquí hay un video de YouTube que lo simula. Presta mucha atención alrededor de las 0:33.

Bien, entonces, ¿qué pasó aquí? Bueno, muchas cosas:

  • Comenzó el Bombardeo Pesado Tardío , un período de impactos extremos prácticamente en todo el Sistema Solar. Los impactos causaron innumerables cráteres en los planetas interiores (terrestres).
  • La captura de satélites por parte de los planetas gigantes ocurrió cuando pequeños planetesimales fueron arrastrados desde órbitas relativamente estables a órbitas estables alrededor de los planetas, a menudo en ángulos extraños.
  • El Cinturón de Kuiper y el disco disperso se formaron , nuevamente por interacciones entre Urano, Neptuno y planetesimales exteriores y objetos helados.

En este escenario

Causas

Tenemos que elegir un mecanismo para que esto suceda. Digamos que ha habido alguna interacción entre Júpiter y uno de los otros gigantes gaseosos (probablemente Saturno). 2 ¿Qué pudo haber causado esto? En la actualidad, el disco protoplanetario ya no existe. Júpiter habita en una órbita estable, donde ha sido la "aspiradora" del sistema solar durante millones de años.

Odio postular alguna influencia externa: un planeta rebelde que atraviesa el Sistema Solar o un compañero oculto del Sol ( que no existe ; ver también aquí ), así que supongo que tendremos que modificar las condiciones solo un poco . bit.

El primer artículo sobre el modelo de Niza (los tres aparecen en mis notas a pie de página) establece que las órbitas de Júpiter y Saturno entraron en una resonancia 1:2 , lo que provocó que sus órbitas se volvieran excéntricas, eliminando así a Urano y Neptuno. Sin embargo, mirando la imagen dada arriba , finalmente se calmaron, mientras que Urano y Neptuno fueron los más afectados por el cambio. Invirtamos eso y pongamos a Urano y Neptuno en resonancia.

Entonces, ¿qué causó eso ? Umm. . . de nuevo, eso es difícil de explicar. Solo puedo especular aquí. Podrías imaginar que dos de las lunas de Neptuno chocan, pero eso no tendría mucho impacto (juego de palabras). Plutón y Neptuno nunca chocarán (lo que tampoco afectaría a Neptuno). Si está de acuerdo con realmente estirar el sobre, podría afirmar que la descomposición orbital logra acercar a Neptuno y Urano lo suficiente como para que suceda algo. Sin embargo, eso normalmente no afecta las órbitas planetarias.

Puaj. Parece que no puedo justificar que nada de esto suceda. Atornillarlo; Discutiré los efectos, que es lo que realmente quieres.

Efectos

Entonces, si la migración de Júpiter es causada por una resonancia orbital entre Urano y Neptuno, entonces sabemos de inmediato que esos dos se verán afectados de manera semi-drástica. Pueden estar estabilizados o no estabilizados. Dejando a un lado las matemáticas, se podría postular que, en algún extraño escenario realmente improbable en el peor de los casos, uno de ellos es expulsado del Sistema Solar. No tengo idea de qué efecto tendría eso en el otro, pero podría ser bastante malo.

Discutí algunas cosas antes que sucedieron durante la migración planetaria en nuestro sistema solar. Todo esto también podría suceder aquí, especialmente dado que Júpiter tendría que cruzar el cinturón de asteroides. Eso podría ser muy, muy malo.

Más por venir más tarde, ya que tengo que irme.



1 Los artículos que lo proponen se pueden encontrar aquí , aquí y aquí .
2 Dado que la luna de la Tierra ya se ha formado , lo más probable es que las condiciones sean similares a las de hoy.

Bueno, no necesitas una estrella compañera para jugar con las órbitas. Puede ser solo un sobrevuelo de una sola vez. Por ejemplo, hace 70000 años, una estrella pasó a 0,8 años luz de distancia universetoday.com/119038/… Se cree que es suficiente para interrumpir la nube de Oort.
@ skysurf3000 Eso es lo que estaba insinuando cuando mencioné un planeta rebelde. Me refiero a una perturbación exterior por un objeto que pasa.
Gran información sobre el buen modelo, no sabía que habíamos modelado los cambios del sistema solar hasta este punto.