La explosión del Sistema Solar en el modelo de Niza

Tuve la misma sensación que tú cuando volví a ver el video recientemente. Parecía que uno de los gigantes de hielo sería expulsado después de acercarse demasiado a Júpiter. Resulta que hay un nombre para esto: el escenario de Júpiter saltando . Fuera de Wikipedia, se describe en Fassett & Minton (2013) (¡paywall!) y tangencialmente en Deienno & Nesvorny (2014) . Sin este tipo de encuentro, el resultado del Modelo de Niza no sería lo que vemos hoy (por ejemplo , Brasser et al. (2009) ).

Esto es lo que los expertos conocen como un gran problema. En la mayoría, pero no en todas, las simulaciones de salto de Júpiter, el gigante de hielo es expulsado. Una solución propuesta es el hipotético quinto gigante , desarrollado por Nesvorny (2011) . Se trata de una especie de planeta gigante de sacrificio, posiblemente un gigante de hielo, que interactúa con Júpiter y Saturno (como en el escenario de Júpiter saltando) y luego es expulsado del sistema.

Nesvorny también indica que se deben cumplir ciertas condiciones. Por ejemplo, si el quinto planeta es de baja masa y se forma más lejos que Neptuno, Neptuno, como predijiste, será expulsado, aunque algunas simulaciones descartaron a Urano. Un resultado similar, aunque menos dramático, surge cuando, en lugar de agregar un quinto planeta, la masa del disco aumenta. Neptuno se aleja demasiado, como habrás adivinado. Un disco de baja masa y un quinto planeta de composición y masa similar a Urano y Neptuno detiene estos desastres.

En Nesvorny & Morbidelli (2012) , se observa que en algunos casos, más notablemente un caso en el que Júpiter y Saturno comparten una resonancia de 3:2 y el gigante de hielo interior (Neptuno) comparte una resonancia de 3:2, uno o ambos de los gigantes de hielo son expulsados ​​del sistema. Solo una simulación no condujo a ese resultado, y no pudo reproducir las condiciones actuales.

Por otro lado, poner a los gigantes de hielo en una resonancia 2:1 resolvió el problema, o al menos condujo a órbitas más estables. Lo interesante de todo esto es que los documentos afirman que es más probable una resonancia 3:2 entre Júpiter y Saturno, en lugar de 2:1, como se cita a menudo.

No puedo decir qué resonancia usa el video, aunque dice que está basado en el modelo de Gomes, Levison, Tsiganis y Morbidelli (2005) , que usa la resonancia 2:1. Sin embargo, la colaboración de Morbidelli con Nesvorny es mucho más reciente y dice que se basa en un trabajo más nuevo (además de sus simulaciones). Por lo tanto, podría ser que el video sea inexacto (a partir de los modelos actuales) y se necesiten nuevas correcciones (por ejemplo, el quinto gigante o las resonancias 3: 2/2: 1).