Hipótesis de gran tachuela
En astronomía planetaria , la hipótesis de la gran virada propone que Júpiter se formó a las 3,5 AU , luego migró hacia el interior a 1,5 AU, antes de cambiar de rumbo debido a que capturó a Saturno en una resonancia orbital , y finalmente se detuvo cerca de su órbita actual a las 5,2 AU. La inversión de la migración planetaria de Júpiter se asemeja a la trayectoria de un velero que cambia de dirección ( virando ) mientras viaja contra el viento. [1]
El disco planetesimal se trunca a 1,0 AU por la migración de Júpiter, lo que limita el material disponible para formar Marte . [2] Júpiter cruza dos veces el cinturón de asteroides , dispersando los asteroides hacia el exterior y luego hacia el interior. El cinturón de asteroides resultante tiene una masa pequeña, una amplia gama de inclinaciones y excentricidades, y una población que se origina tanto dentro como fuera de la órbita original de Júpiter. [3] Los escombros producidos por colisiones entre planetesimales barridos por delante de Júpiter pueden haber empujado una generación temprana de planetas hacia el Sol . [4]
En la hipótesis de la gran virada, Júpiter experimentó una migración de dos fases después de su formación, migrando hacia el interior a 1,5 AU antes de invertir el curso y migrar hacia el exterior. La formación de Júpiter tuvo lugar cerca de la línea de hielo , aproximadamente a las 3,5 UA.
Después de despejar un espacio en el disco de gas, Júpiter experimentó una migración de tipo II , moviéndose lentamente hacia el Sol con el disco de gas. Si no se hubiera interrumpido, esta migración habría dejado a Júpiter en una órbita cercana alrededor del Sol, como los Júpiteres calientes descubiertos recientemente en otros sistemas planetarios. [5] Saturno también migró hacia el Sol, pero al ser más pequeño, migró más rápido, experimentando una migración de tipo I o una migración fuera de control. [6] Saturno convergió en Júpiter y fue capturado en una resonancia de movimiento medio 2:3 con Júpiter durante esta migración. Luego se formó una brecha superpuesta en el disco de gas alrededor de Júpiter y Saturno, [7]alterando el equilibrio de fuerzas en estos planetas que comenzaron a migrar juntos. Saturno despejó parcialmente su parte del espacio reduciendo el par ejercido sobre Júpiter por el disco exterior.
El torque neto en los planetas se volvió positivo, con los torques generados por las resonancias internas de Lindblad excediendo a los del disco externo, y los planetas comenzaron a migrar hacia el exterior. [8] La migración hacia el exterior pudo continuar porque las interacciones entre los planetas permitieron que el gas fluyera a través de la brecha. [9] El gas intercambió momento angular con los planetas durante su paso, aumentando el balance positivo de torques, permitiendo que los planetas migraran hacia afuera en relación con el disco; el intercambio también transfirió masa del disco exterior al disco interior. [10]La transferencia de gas al disco interno también desaceleró la reducción de la masa del disco interno en relación con el disco externo a medida que se acumulaba en el Sol, lo que de otro modo debilitaría el par interno, poniendo fin a la migración hacia el exterior de los planetas gigantes. [8] [11] En la hipótesis de la gran virada, se supone que este proceso invirtió la migración hacia el interior de los planetas cuando Júpiter estaba a 1,5 UA. [6] La migración hacia el exterior de Júpiter y Saturno continuó hasta que alcanzaron una configuración de par cero dentro de un disco acampanado, [12] [11] o cuando el disco de gas se disipó. [11] Se presume que todo el proceso terminará cuando Júpiter alcance su órbita actual aproximada. [6]
El "problema de Marte" es un conflicto entre algunas simulaciones de la formación de los planetas terrestres que terminan con un planeta Tierra de 0,5 a 1,0 M en su región, mucho más grande que la masa real de Marte: 0,107 M Tierra , cuando comienza con planetesimales distribuidos en todo el Sistema Solar interior. La gran táctica de Júpiter resuelve el problema de Marte al limitar el material disponible para formar Marte. [13]
