Podróżnik Jowisz zmienił Układ Słoneczny

[Paether]

 

 

 

 

Nowe badanie, opublikowane 23 marca w Proceedings of National Academy of Sciences, sugeruje, że migracja Jowisza we wczesnej historii Układu Słonecznego mogła zniszczyć pierwszą generację gigantycznych planet skalistych (super-Ziem), pozwalając na utworzenie się zestawu wewnętrznych skalistych planet, które znamy obecnie. Jest to rozwinięcie teorii "Wielkiego Halsowania" (Grand Tack) zaproponowanego przez brytyjskich astronomów 14 lat temu, o którym pisaliśmy w zeszłym roku: http://astropolis.pl/topic/43958-wielkie-halsowanie/

 

 

 

 

 

Kosmiczny Teleskop Keplera odnalazł już ponad 1000 planet na orbitach wokół innych gwiazd. Ponad 4000 innych obiektów jest uważanych za planety, ale ich status nie został jeszcze potwierdzony. Łącznie znamy już ponad 1800 planet orbitujących inne gwiazdy w prawie 500 systemach planetarnych posiadających więcej niż jedną planetę.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im więcej pozasłonecznych układów znamy, tym dziwniejszy wydaje nam się nasz własny. Egzoplanety - przynajmniej te na tyle duże, aby je wykryć - są zazwyczaj znacznie większe od Ziemi i znajdują się na ciasnych orbitach. W większości przypadków przynajmniej jedna planeta większa od Ziemi znajduje się proporcjonalnie bliżej swojej gwiazdy macierzystej niż Merkury, a z drugiej strony odkrywamy bardzo mało planet w proporcjonalnych odległościach większych niż orbita Ziemi (rysunek powyżej). Gwiazdy, które posiadają gazowe olbrzymy, również "trzymają" je znacznie bliżej siebie niż Słońce. Na przykład, gwiazda znana jako Kepler-11 zawiera sześć planet bliżej niż Wenus od Słońca:

 

 

 

 

 

 

 

 

Dlaczego nasz Układ Słoneczny tak od nich odbiega? Astrofizycy dr Konstantin Batygin z California Institute of Technology w Pasadenie i dr Gregory Laughlin z University of California w Santa Cruz podsumowali to jednym słowem: Jowisz.

 

 

 

 

 

Oto, co mogło się stać, zgodnie z ich modelem:

 

 

 

 

W Układzie Słonecznym w wersji 1.0, region najbliżej Słońca został zajęty przez planety o masach kilka razy większa od Ziemi. Znajdowały się tam również planetoidy które powstały w ciągu pierwszych milionów lat po narodzinach Słońca. Tak by zapewne pozostało gdyby młody Jowisz pozostał na swojej początkowej orbicie, od 3 do 10 jednostek astronomicznych od Słońca. Ale Jowisz był niespokojny, według scenariusza znanego jako "Grand Tack" został zmieciony przez prądy gazu otaczające młode Słońce i dryfował w kierunku centrum Układu Słonecznego osiągając obecną orbitę Marsa.. Zapoczątkowało to serię zderzeń, które zniszczyły nowo narodzone światy.

 

 

Pozostała po tych wydarzeniach materia w większości opadła na Słońce. Druga generacja planet wewnętrznych została utworzona później ze zubożonego materiału, który pozostał. To wyjaśnia, dlaczego Merkury, Wenus, Ziemia i Mars są młodsze niż planety zewnętrzne i dlaczego są one zarówno mniejsze i mają znacznie cieńsze atmosfery niż wewnętrzne światy odkryte w innych układach planetarnych. Obecność Jowisza na orbicie ok 1,5 j.a jest również dobrym wyjaśnieniem małych rozmiarów obecnego Marsa.

 

 

 

 

 

Co zatem "uwolniło" wewnętrzny Układ Słoneczny od Jowisza? Saturn, który powstał później, ale migrował w szybszym tempie i w końcu złapał Jowisza rezonansie grawitacyjnym, po czym obie planety odwróciły kurs i podążyły w kierunku obecnego położenia.

 

 

 

 

 

 

 

http://news.ucsc.edu/2015/03/wandering-jupiter.html

 

 

http://www.space.com/28901-wandering-jupiter-oddball-solar-system.html

 

 

http://phys.org/news/2015-03-jupiter-accounts-unusual-solar.html

 

[ekolog]

Świetny wątek bo przypuszczam, że do tej pory wielu z nas przypuszczało - no ja na pewno - co przyznaję ze wstydem

,że odkrywa się tyle planet na ciasnych orbitach przy innych gwiazdach tylko dlatego że ...

takie łatwiej odkryć

To doniesienie naukowe na pewno uwzgledniło taki, potencjalny zarzut, i dało inne wyjaśnienie. To US może być względnie nietypowy.

 

Pozdrawiam

[Rhobaak]

Świetny wątek bo przypuszczam, że do tej pory wielu z nas przypuszczało - no ja na pewno - co przyznaję ze wstydem

,że odkrywa się tyle planet na ciasnych orbitach przy innych gwiazdach tylko dlatego że ...

takie łatwiej odkryć

To doniesienie naukowe na pewno uwzgledniło taki, potencjalny zarzut, i dało inne wyjaśnienie. To US może być względnie nietypowy.

Zaraz, zaraz, nie rozpędziajmy się tak. W podsumowujących newsach nie ma o tym żadnej wzmianki. Nie mam dostępu do źródłowego artykułu, ale daleki byłbym od zakładania, że autorzy bezdyskusyjnie wykazali w nim, że braki w prawym dolnym narożniku:

http://www.pnas.org/content/111/35/12647/F1.large.jpg

to rzeczywisty efekt a nie w dużej mierze ograniczenie metody pomiarowej (które to dla metody tranzytowej wynika głównie z czystej geometrii). Ktoś dysponuje może odpowiednimi fragmentami?

[Paether]

Trzeba podkreślić, że to nie jest żaden pewniak. Teoria jest dosyć atrakcyjna ponieważ dobrze wpisuje się w charakterystykę Układu Słonecznego, jak i porównanie go z innymi układami, które już odkryliśmy

[Radek P]

Ta hipoteza ma chyba poważne luki. Po pierwsze, księżyce Jowisza mają sporo lodu na powierzchni, a ten miałby problemy z przetrwaniem znacznego zbliżenia do Słońca. Po drugie, skład chemiczny planet skalistych jest dość różny, a ta hipoteza powinna przewidywać dość podobny ze względu na efektywne mieszanie materii w wewnętrznej części Układu Słonecznego.

 

[Jowisz] został zmieciony przez prądy gazu otaczające młode Słońce

 

 

Przyznam, że tego nie rozumiem. Ktoś wie o jakie prądy chodzi? Jak była masa tego gazu i kiedy to było?

 

[Paether]

księżyce Jowisza mają sporo lodu na powierzchni, a ten miałby problemy z przetrwaniem znacznego zbliżenia do Słońca.

 

Orbita Marsa to chyba nie jest jakieś znaczne zbliżenie. Wyklucza przetrwanie lodu? A może powstały nieco później, gdy Jowisz wrócił na swoje miejsce i trochę tego materiału ze sobą zabrał?

 

Przyznam, że tego nie rozumiem. Ktoś wie o jakie prądy chodzi? Jak była masa tego gazu i kiedy to było?

 

 

After a star forms a disk of gas survives around for for a few (1-10) million years. The disk of gas far outweighs the total amount of solid material that could form, and thus given the right conditions can push planets rapidly and great distances. There are a handful of studied types of gas migration, each of which depend on many hard to study parameters, such as the viscosity of the gas or the temperature gradients in the disk. However, knowing that gas is required fundamentally restricts these modes of migration to the earliest 1-10 million years of a Star's lifetime. For context, in our own Solar System it is thought that the giant planets formed in a few million years (before the gas disk dissipateed), while the terrestrial planets took 10-100 million years to form.

http://www.boulder.swri.edu/~kwalsh/GrandTack.html

 

Chyba nie mamy za bardzo konkretnych odpowiedzi na te pytania

[sp3uca]

Im więcej pozasłonecznych układów znamy, tym dziwniejszy wydaje nam się nasz własny. Egzoplanety - przynajmniej te na tyle duże, aby je wykryć - są zazwyczaj znacznie większe od Ziemi i znajdują się na ciasnych orbitach. Gwiazdy, które posiadają gazowe olbrzymy, również "trzymają" je znacznie bliżej siebie niż Słońce. Na przykład, gwiazda znana jako Kepler-11 zawiera sześć planet bliżej niż Wenus od Słońca:

Jowisz był niespokojny, Co zatem "uwolniło" wewnętrzny Układ Słoneczny od Jowisza? Saturn, który powstał później, ale migrował w szybszym tempie

 

Niespokojne Jowisze z odkrytych przez Keplera układów jakoś się nie kwapią do zabawy. No i ich "Saturny" leniwe. Wg mnie . naciągane.

 

Andrzej

ps. "Niespokojny Jowisz" ... rozbawiające.

[Paether]

Przecież dokładnie o to chodzi, nasz Układ jest inny od pozostałych znanych i jest to próba wyjaśnienia dlaczego tak jest