Mars küçük bir gezegendir. Aslında, güneş sistemi modellemesi yapan bilim adamları için, gezegen çok küçük. “Karasal gezegenleri nasıl oluşturduğunuzun simülasyonlarını yapan herkes her zaman gerçek hayatta olduğundan 5-10 kat daha büyük bir Mars ile sonuçlanır.” Minton meslektaş Dr. Hal Levison ile birlikte gezegensel güdümlü göç olarak bilinen şeyin etkisini ekleyerek Mars'ın küçük boyutunu açıklayan yeni simülasyonlar oluşturmak için çalışıyor ve ayrıca Minton'un “Marstinis” olarak adlandırdığı küçük nesneler karışabilir veya sallanabilir erken güneş sistemi ve Geç Ağır Bombardıman hakkındaki fikirlerimizi geliştirdik.
Gezegensel bilim adamları, karasal gezegenlerin güneş sisteminin tarihinin ilk 50-100 milyon yılında çok hızlı bir şekilde oluştuğunu ve Ay'ımızın o zamanlar bir noktada Mars boyutlu bir nesne ile proto-Dünya arasındaki bir etkiden oluştuğunu kabul ediyorlar. Daha sonraları, sadece yetmiş milyon yıllık bir süre içinde Ay'da çok sayıda darbe kraterinin oluştuğu ve Dünya, Merkür, Venüs ve Mars'ın da çıkardığı Geç Ağır Bombardıman oldu.
Çoğu gezegensel oluşum teorisi, güneş sisteminin tarihinin bu kadar geç bombardıman dönemini açıklayamaz, ancak Levison, 2005'te Dev Gezegenlerin dev gezegenlerde ne zaman tetiklendiğini öneren Nice Modelini öneren bir ekibin parçasıydı. - daha kompakt bir konfigürasyonda oluşan - hızla birbirinden uzaklaştılar (ve yörünge ayrılmalarının hepsi arttı) ve gezegenlerin yörüngelerinin dışında duran küçük bir “gezegenler” diski dengesizleşti ve bu da ani ve büyük bir teslimata neden oldu gezegenler - asteroitler ve kuyruklu yıldızlar - iç güneş sistemine.
Ancak, modele göre, gezegenler muhtemelen gezegenlerin göçüne de neden oldu. Gezegenler Güneş'in başını çevreleyen dev bir gaz, toz, kayalık enkaz ve buz diskinden oluşuyordu. Enkaz daha büyük gezegen boyutlu nesneler oluşturmak için birleşti ve simülasyonlar, gezegenler karşılaştıkları gezegenleri dağıtırken açısal momentum ve enerji tasarrufu sonucunda daha büyük gezegen boyutlu nesnelerin açısal momentum ve enerji tasarrufu sonucunda göç edeceğini gösteriyor.
Minton, Space Magazine'e “Daha büyük bir nesneyi çevreleyen küçük kayalık veya buzlu nesnelerden kaynaklanan bozulmalar, daha büyük nesnenin diskte“ toplanmasına ”neden olabilir” dedi. “Bu küçük gezegenler daha büyük nesnelerle her karşılaştıklarında, aslında daha büyük nesnenin konumunda küçük bir dürtüye neden olurlar. Eğer matematik çalışırsanız ortaya çıkar, eğer güneşe karşı tarafta karşılaşan nesnelerin sayısına karşı güneşten karşı tarafa karşı herhangi bir hafif dengesizlik varsa, aslında büyük vücudun net bir hareketine neden olabilirsiniz ve aslında oldukça hızlı bir şekilde gerçekleşiyor. ”
Minton ve Levison aynı gezegenlerin güdümlü göç fiziğini karasal gezegenlerin oluşumuna uyguluyorlar.
“Mars örneğinde, Dünya-Venüs bölgesinde bulunan bu gezegen embriyolarını hayal edin,” dedi Minton. “O zaman Mars boyutunda olmak için büyüyen küçük bir embriyonuz var ve gezegensel güdümlü göç nedeniyle göç etmeye başlayacak ve diğer insanlardan uzaklaşıyor. Bu yüzden paketi bıraktı ve diskte hareket ettikçe, tüm eylemin devam ettiği yerden uzaklaşıyor. ”
Mars'ın büyümesi şu anki boyutunda durdu çünkü gezegen yapı malzemelerinden uzaklaştı.
Minton bu çalışmadaki simülasyonlarının gerçekten iyi olduğunu söyledi.
“Çok fazla matematik yapıyoruz ve göç oldukça hızlı” diyor ve ekliyor: “Mars, Mars boyutundaki herhangi bir gezegenin oluşmadan önce diskten geçebiliyordu. 1.5 AU'da diskin kenarında bir Mars'ın bulunduğu bir erken güneş sisteminde, şu anda olduğu yer ve Dünya-Venüs bölgesinde devam eden diğer tüm eylemler, daha sonra Dünya ve Venüs şimdi oldukları boyuta büyürler, burada ikisi de kabaca aynı boyutta ve kütledir ve Mars kendi başına mahsurdur. ”
Ve Mars ile Geç Ağır Bombardıman için alternatif bir açıklama sunabilecek bir Marstinis bükümü var.
Göç eden Mars, iki veya daha fazla yörüngeli cismin birbirleri üzerinde yerçekimi etkisi gösterdiği rezonansında gezegenleri alabilirdi.
Minton, “Bunun neden açık olduğu belli değil,” dedi. “Ama aynı şeyin dış güneş sisteminde de olduğu düşünülüyor, bu da Pluto'ya yörüngesini verdi. Pluto'nun Neptün göç ettiğinde Neptün ile 3: 2 rezonansında toplandığını ve bu yüzden Pluto ve diğer “Plutinos” un Neptün ile bu rezonanslarda yaşadığını düşünüyoruz. ”
Plutinos, Pluto yakınlarındaki diğer Kuiper Kuşağı objeleridir. Bu rezonans, Pluto ve Plutinos'un Neptün'ün yaptığı her 2 kez Güneşin etrafında üç kez gittiği anlamına gelir. Ayrıca Neptün ile 1: 2 rezonansa yakalanan ve Kuiper kuşağının dış kenarına doğru bulunan İki-tinos da vardır. Yeni simülasyonlar bu rezonans çizgilerinin neredeyse bir kar temizleme aracı gibi olduğunu gösteriyor ve Neptün göç ederken tüm bu küçük buzlu cisimleri, Pluto ve Plutino'ları aldı.
Bu Mars'a da olmuş olabilir ve Mars diskten geçerken küçük nesneler de toplardı.
"Bu Marstinis'i Plutino ve Two-tino temasında kalmaya çağırmaya karar verdim," dedi Minton sırıtarak. “Bunun devam edip etmeyeceğini bilmiyorum.”
Ancak Marstinis ile ilgili ilginç olan şey, Minton, Mars ile 3: 2 rezonansın aslında çok kararsız bir bölge olduğunun söyledi.
“Orada Satürn'le sadece Geç Ağır Bombardıman zamanında var olan bir rezonans var,” dedi, “ondan önce Satürn - bizce - farklı bir konumdaydı, bu nedenle bu rezonans farklı bir konumdaydı . Bu yüzden, dev gezegenler şimdiki yerlerine göç ettikten sonra bu rezonans yeri kararsız hale geldi. Bu nedenle, bu Marstinilerin kararlı olacağını ve gezegen oluşumunun sonu ile Ağır Ağır Bombardıman arasındaki ara dönemde, gezegenler konumlarını mevcut konumlarına kaydırdıklarında aniden bu bölgenin kararsız hale geldiğini düşünüyoruz. ”
Marstiniler Geç Ağır Bombardıman'dan sorumlu olabilir mi?
“Bu Marstiniler gezegeni oluşturan bölgelerden asteroit kuşağına itildiler,” dedi Minton, “o zaman aniden gezegenler göç etti ve bu bölge kararsız hale geldi ve böylece hepsi iç güneş sistemine kaçabilirdi ve Sonunda Ay'a çarptı. ”
Marstinilerin Geç Ağır Bombardıman sırasında Aya çarpanların profiline uyduğu başka birkaç argüman daha var.
Minton, “Geç Ağır Bombardıman sırasında Ay'a çarpan nesnelerin asteroitler gibi olduğunu, ancak şu anda sahip olduğumuz asteroitler gibi olmadığını düşünmek için nedenlerimiz var” dedi. “Yani, yapabileceğiniz bazı kimyasal argümanlar var, ayrıca Ay'da gördüğümüz tüm asteroitleri ve etkileri sağlamak için asteroit kuşağında yeterli kütle bulunamayan etki olasılıklarından bazı argümanlar yapabilirsiniz.”
Ancak Geç Ağır Bombardıman'ın ne kadar sürdüğü, başladığı zaman, Ay'ın bombardıman tarihinde kuyruklu yıldızların hiç önemli olmasından ya da hepsi asteroitlerden mi? Minton, Ay'ın daha fazla araştırılmasının bu soruların çoğuna cevap vereceğini söyledi.
“Bunları öğrenmek için gerçekten Ay'a gitmemiz gereken şeyler ve bunu yapabileceğiniz başka hiçbir yer yok. Gerçekten tüm güneş sistemi tarihini anlamak için gitmek için en iyi yerlerden biridir.
Minton bulgularını Mart 2011'de yaklaşmakta olan Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı'nda sunacak.
Minton ile NASA Lunar Science Institute podcast'i için gezegensel güdümlü göç hakkında yaptığım bir röportajı dinleyebilirsiniz (365 Gün Astronomi'de de mevcuttur).
