Viabilidad de la hipótesis de Grand Tack

Algo que me he estado preguntando últimamente es cuánto resiste la hipótesis de la gran táctica ante el escrutinio actual. Si bien la gran táctica propone que Júpiter y Saturno quedaron atrapados en una resonancia de movimiento medio de 3:2 que da como resultado una migración hacia el exterior hasta aproximadamente cerca de sus distancias actuales, las simulaciones de la dinámica de la migración planetaria parecen indicar que un MMR de 1:2 es mucho más es más probable que ocurra , lo que probablemente no resulte en una migración hacia el exterior.

Además, una hipótesis mucho más reciente sugiere que Júpiter se formó mucho más lejos que la ubicación actual y luego emigró durante un período de ~700 000 años, lo que explicaría la distribución de troyanos en la órbita de Júpiter. El escenario inicial de esta hipótesis es completamente diferente de la gran táctica que establece que Júpiter se formó alrededor de 3,5 UA de distancia. Tampoco dice absolutamente nada acerca de Júpiter y Saturno migrando más hacia adentro y luego retrocediendo debido a la resonancia.

¿Se puede reconciliar la hipótesis de la gran tachuela de alguna manera a partir de estos estudios más nuevos?

Respuestas (1)

Lo que hay que tener en cuenta es que el Grand Tack fue ideado como un mecanismo para generar un disco planetesimal truncado entre 0,4 y ~2 AU durante la fase del disco protoplanetario, con el fin de explicar las pequeñas masas de Marte y Mercurio (Walsh et al . ., 2011) .

La pequeñez de Marte y Mercurio podría explicarse de manera diferente por la acumulación de guijarros (Lambrechts et al., 2019) , que aún no se había resuelto por completo durante ese tiempo.

Una prueba directa de si Júpiter/Saturno realmente migró durante sus fases de crecimiento es la asimetría de su número de Troya, que es la base del artículo de Pirani et al., que usted citó. Encuentran que los números de troyano a griego deberían ser iguales solo en el caso de formación in situ, pero no lo son.
La asimetría observada es consistente con la migración hacia el interior durante el crecimiento de Júpiter. Sin embargo, a partir de su trabajo, no se pueden hacer afirmaciones claras sobre

  1. donde se formó el núcleo de Júpiter;
  2. qué tan rápido procedió la migración interna; o
  3. si hubo una emigración posterior.

Además, las tasas de migración requeridas para que Grand Tack funcione podrían ser incorrectas. El trabajo reciente de personas que trabajan en las tasas de migración ( McNally et al., 2019 , Lega et al., 2020 ) parece indicar que la migración en discos de baja viscosidad funciona de manera muy diferente a lo que se imaginó en décadas anteriores. La migración hacia el exterior, o detenerse, es entonces más fácil para los planetas gigantes.

En resumen, muchas de las piezas del rompecabezas sobre por qué se concibió el Grand Tack y cómo funcionó se encuentran actualmente bajo investigación activa. Este no es un problema que espero que se resuelva pronto, ya que la certeza de cualquiera de esos modelos requeriría además números de asimetría troyanos para Neptuno y Urano, y esos son muy desafiantes.

Sería bueno tener un modelo que explicara los datos de Juno sobre el extraño núcleo de Júpiter (pongo algunos enlaces relevantes aquí ).
@PM2Ring: El núcleo borroso de Júpiter también podría originarse en la erosión del núcleo. El posible vínculo con un impacto gigante no está claro. Pero en la pregunta de OP, la migración hacia adentro y hacia afuera es la parte más crítica de la física. ¿Está proponiendo que debería haber una influencia de la dirección de la migración en la borrosidad central?
La migración es definitivamente el aspecto crítico de la pregunta del OP (y su respuesta). Solo hice ese comentario anterior porque mencionaste el núcleo de Júpiter, y sería una buena ventaja si una alternativa a Grand Tack también pudiera explicar de alguna manera el (aparentemente) núcleo difuso.
Yo mismo no soy un fanático de la teoría de la gran virada, y encuentro que la idea de la resonancia orbital como causa del movimiento de Júpiter alejándose del sol es muy descabellada. ¿No sería más creíble que el sistema solar primitivo volara a través de una nube, lo que haría que las órbitas exteriores (como Saturno) fueran más pesadas, y esto habría causado el movimiento de Júpiter de regreso a las capas exteriores del sistema solar?
@Dominique: ¿Puede justificar su incredulidad en la migración orbital de tipo III hacia el exterior con un estudio o algunos números? No creo que esta parte del escenario sea muy discutida. Parece que no entiende la migración en un disco de gas. La parte más masiva de un disco empujará al planeta radialmente alejándolo de él, debido al intercambio de momento angular. Un disco exterior masivo empujará al planeta más rápido hacia adentro. La gravedad es simplemente la fuerza mediadora entre el disco y el planeta.
Viabilidad de la hipótesis de Grand Tack
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v