Model velikog letanja

Model velikog letanja je model odnosno hipoteza u planetoslovlju koji predlaže da je planet Jupiter nakon svog nastanka na 3,5 AJ migrirao prema unutra na 1,5 AJ, prije nego što je okrenuo kurs nakon što je uhvatio Saturn u rezonanciju, pri tome zadržavši njegovu sadašnju orbitu. Preokret Jupiterove migracije sliči na putanju jedrilice koja mijenja pravac letanjem lijevo-desno kako jedri protiv vjetra.[1]

Jupiter je možda oblikovao Sunčev sustav prigodom svog Velikog letanja

Disk s planetizimalima je poslan na udaljenost od 1,0 AJ zbog Jupiterove migracije, ograničavajući raspoloživi materijal za formiranje Marsa.[2] Jupiter dvaput prelazi asteroidni pojas, razbacujući asteroide prema van, zatim prema unutra. Rezultirajući asteroidni pojas ima malu masu, širok raspon nagiba i ekscentričnosti, kao i populacija koja potječe iz i izvan Jupiterove izvorne orbite.[3] Krhotine proizvedene sudarima planetezimala koje su se nadlijetale ispred Jupitera možda su uzrokovale sudare rane generacije planeta sa Suncem.[4]

Opis uredi

U modelu velikog letanja Jupiter je prošao dvofaznu migraciju nakon formiranja, prelazeći prema unutra 1,5 AJ prije promjene smjera i migriranja prema van. Formiranje Jupitera odvijalo se u blizini crte zamrzavanja, na otprilike 3,5 AJ. Nakon uklanjanja praznine u plinskom disku, Jupiter je podvrgnut migraciji tipa II, polako se krećući prema Suncu plinskim diskom. Ako bi se nastavio neprekidno približavati, ova migracija ostavila bi Jupiter u bliskoj orbiti oko Sunca poput nedavno otkrivenih vrućih Jupitera u drugim planetarnim sustavima.[5] Saturn je također migrirao prema Suncu, ali iako je bio manji, migrirao je brže, prolazeći ili migracije tipa I ili bijeg.[6] Saturn se konvergirao na Jupiteru i bio je zarobljen u rezonanciji 2:3 s Jupiterom tijekom ove migracije. Tada se preklapajući jaz u plinskom disku stvorio oko Jupitera i Saturna[7] mijenjajući ravnotežu snaga na ovim planetima, koje su počele zajedno migrirati.

Neto okretni moment na planeti tada je postao pozitivan, s tim da su momenti koji stvaraju unutrašnja Lindbladova rezonanca prelazili one iz vanjskog diska, a planeti su počeli migrirati prema van.[8] Migracija prema van mogla se nastaviti jer su interakcije između planeta dopustile protok plina kroz jaz.[9] Plin je tijekom svog prolaska izmjenjivao kutni zamah s planetima, povećavajući zakretne momente; i prebacio masu s vanjskog diska na unutarnji disk, omogućujući planetima da migriraju prema van u odnosu na disk.[10] Prijenos plina na unutarnji disk usporio je i smanjenje mase unutarnjeg diska u odnosu na vanjski disk koji se vratio na Sunce, što bi u suprotnom oslabilo unutarnji zakretni moment, okončavši migraciju vanjskih planeta.[8][11] U hipotezi velikog letanja pretpostavlja se da je ovaj proces preokrenuo unutarnju migraciju planeta kad je Jupiter bio na udaljenosti od 1,5 AJ.[12] Vanjska migracija Jupitera i Saturna nastavila se sve dok nisu postigli konfiguraciju nuklearnog momenta unutar diska razbijenog metala[13] ili kada se plinski disk raspršio,[11] i time bi Jupiter završio u blizini njegove trenutne orbite.[12]

Vidi uredi

Izvori uredi

  1. Zubritsky, Elizabeth. Jupiter's Youthful Travels Redefined Solar System. NASA. Inačica izvorne stranice arhivirana 9. lipnja 2011. Pristupljeno 4. studenoga 2015.
  2. Beatty, Kelly. Our "New, Improved" Solar System. Sky & Telescope. Pristupljeno 4. studenoga 2015.
  3. Sanders, Ray. How Did Jupiter Shape Our Solar System?. Universe Today. Pristupljeno 4. studenoga 2015.
  4. Choi, Charles Q. Jupiter's 'Smashing' Migration May Explain Our Oddball Solar System. Space.com. Pristupljeno 4. studenoga 2015.
  5. Fesenmaier, Kimm. New Research Suggests Solar System May Have Once Harbored Super-Earths. Caltech. Pristupljeno 5. studenoga 2015.
  6. Walsh, Kevin J. 2011. A low mass for Mars from Jupiter's early gas-driven migration. Nature. 475 (7355): 206–209
  7. New Research Suggests Solar System May Have Once Harbored Super-Earths. Astrobiology. Pristupljeno 5. studenoga 2015.
  8. a b Morbidelli, Alessandro. 2007. The dynamics of Jupiter and Saturn in the gaseous protoplanetary disk. Icarus. 191 (1): 158–171
  9. Brasser, R. 2016. Analysis of terrestrial planet formation by the Grand Tack model: System architecture and tack location. The Astrophysical Journal. 821 (2): 75
  10. Masset, F. 2001. Reversing type II migration: Resonance trapping of a lighter giant protoplanet. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 320 (4): L55–L59
  11. a b D'Angelo, G. 2012. Outward Migration of Jupiter and Saturn in Evolved Gaseous Disks. The Astrophysical Journal. 757 (1): 50 (23 pp.)
  12. a b Walsh, Kevin J. 2011. A low mass for Mars from Jupiter's early gas-driven migration. Nature. 475 (7355): 206–209
  13. Pierens, A. 2011. Two phase, inward-then-outward migration of Jupiter and Saturn in the gaseous solar nebula. Astronomy & Astrophysics. 533