Si Marte fuera una supertierra

Una vez más: las órbitas de todos los planetas más pequeños son caóticas en el sentido matemático. Sabemos por observación y computación que la órbita de nuestra Tierra en el sistema solar conocido es estable durante los próximos 100 millones de años, después de lo cual los errores en las observaciones hacen que la predicción sea tan inútil como pronosticar el clima exacto del próximo mes.

Cambie cualquier cosa y deberá volver a ejecutar el pronóstico. También existe el problema de si ese nuevo planeta habría evitado la formación bastante improbable del sistema Tierra-Luna, y si la vida podría haber evolucionado si la Tierra no hubiera tenido su enorme Luna.

No, eso no cambiaría la estabilidad de otros cuerpos en el sistema solar. Los planetas han tallado sus carriles y evitan interferir entre sí, y Marte ya lo hace.

Una supertierra no ofrecería protección a la manera de Júpiter. ¡Júpiter está en otra liga! Ni siquiera escuchamos sobre el mismo tipo de propiedades para Saturno.

Si bien el impacto gravitatorio de un cuarto planeta tan grande en la Tierra sería insignificante, veamos por qué se permitió que ese súper Marte fuera tan grande.

En realidad, Marte debería ser mucho más grande de lo que es: la cantidad de material encontrado en 1,5 UA debería haber sido incluso mayor que en 1 UA. Por supuesto, a 1,5 AU había menos hierro y más silicatos, por lo que Marte debería al menos rivalizar con la Tierra en tamaño. De acuerdo con la hipótesis de Grand Tack, no es el caso porque Júpiter se formó mucho más cerca de lo que es hoy, alrededor de 3,5 AU y migró hacia adentro deteniéndose alrededor de 1,5 AU y luego retrocedió debido al tirón de Saturno. La formación de Júpiter debe haber sido bastante rápida: tuvo que adquirir su hidrógeno y helio antes de que fueran barridos por el viento solar. Tan temprano en la historia del Sistema Solar hay un planeta que barre la mayor parte del material de la órbita de Marte y comprime gran parte de él aproximadamente en la órbita de la Tierra.

Entonces, para permitir un súper Marte, debemos eliminar (o al menos paralizar severamente) a Júpiter. Entonces, de hecho, con todo este material en su lugar, podríamos tener un cuarto planeta incluso más grande que la Tierra, pero quizás más ligero. Sin embargo, eso significa que no hay una banda de material condensado en 1 AU: está más uniformemente disperso en todo el sistema interno. No quiere decir que la Tierra no se formaría; en realidad, el estado del Sistema Solar después de esos ~ 4.600 millones de años sin Júpiter sería muy diferente de manera impredecible. No sabemos cuántos planetesimales se formarían si el joviano no atravesara un sistema joven, cuántos evitarían girar en espiral hacia el Sol, cómo colisionarían y cuándo dejarían de colisionar en su mayoría (para que la vida pudiera evolucionar significativamente).

Y a la inversa: ¿barrerían más tarde los gigantes de hielo las regiones exteriores del disco si no fuera por la influencia de Júpiter? En nuestra línea de tiempo (como se reconstruye en el modelo de Niza ), provocó un bombardeo pesado tardío; si ocurriera en nuestro escenario hipotético, no habría Júpiter para protegernos. Pero sin Júpiter, no podría haber nada que impidiera que Saturno acumulara más y más materia y posiblemente se convirtiera en un espécimen de "júpiter caliente".

Estoy tratando de decir que cuando hacemos tales preguntas simplemente no podemos considerar solo una situación presente y estática. Deberíamos comprobar cómo pudo llegar a existir tal situación y, como puede ver, una vez que empezamos a hacerlo, entramos rápidamente en el terreno de las especulaciones descabelladas, demasiado amplias para una respuesta sensata.

TL;DR: después de eliminar/disminuir a Júpiter y ampliar a Marte, es posible cualquier órbita terrestre (o ninguna órbita terrestre) y un cinturón de asteroides. Sin embargo, dudo que se pudiera formar un cinturón de asteroides si hubiera un planeta masivo lo suficientemente cerca como para poder extraer asteroides del cinturón.