Dujinių milžinių migracija

Dujinių milžinių migracija – hipotezė, kad Saulės sistemos vystymosi eigoje didžiosios planetos keitė savo orbitų padėtis – tai yra, artėjo arba tolo nuo Saulės. Yra manoma, kad Saulės sistemos formavimosi pabaigoje įvyko stiprus išorinių planetų orbitų pokytis: Uranas ir Neptūnas susiformavo netoli Saturno orbitos, tačiau dėl sąveikos su Jupiterio ir Saturno gravitacija buvo išstumtos iš tuometinių orbitų ir nutolo nuo Saulės per kelis šimtus milijonų metų. Gali būti, kad kaip tik ši migracija sukėlė vėlyvąjį kosminį bombardavimą – intensyvų vidinių planetų susidūrimą su kometoidais ir asteroidais.

Ankstyvosios Saulės sistemos dinamika

Saulės sistemos raidos pradžioje planetų orbitos nebuvo tokios stabilios, kaip dabar – manoma, kad Jupiteris dėl sąveikos su proplanetiniu disku artėjo link Saulės, o kitos planetos nuo jos tolo. Tam tikru momentu Jupiteris ir Saturnas atsidūrė 1:2 orbitinio rezonanso būsenoje – tai yra, Jupiteris apsisukdavo aplink Saulę du kartus, o Saturnas per tą patį laiką – tik vieną. Toks rezonansas galėjo itin stipriai paveikti išorinių planetų ir planetesimalių judėjimą. Pavyzdžiui, Urano ir Neptūno orbitos tapo labai eliptiškos, Neptūno orbitos atstumas nuo Saulės padvigubėjo – nors jis susidarė arčiau Saulės, nei Uranas, migracijos metu planetos apsikeitė vietomis.

Išorinių planetų ir Koiperio disko simuliacija a) Prieš Jupiterio ir Saturno orbitinį rezonansą b) Koiperio disko objektų išbarstymas po Neptūno orbitos poslinkio c) Po Koiperio disko objektų išbarstymo dėl jų sąveikos su Jupiteriu

Neptūnui tolstant, jis stipriai sąveikavo su Koiperio disko objektais, kurių tankis buvo daug didesnis, o atstumas nuo Saulės – kur kas mažesnis. Manoma, kad sąveika su Neptūnu išsklaidė daugumą šių dangaus kūnų, kurių dalis buvo išsviesta į išorinę Saulės sistemą, o dalis pateko į vidinę Saulės sistemą ir susidūrė su planetomis ir jų palydovais. Link Saulės judantys maži dangaus kūnai dar kartą buvo paveikti Jupiterio gravitacinio lauko, dėl kurio poveikio kai kurie kūnai buvo išvis išsviesti iš Saulės sistemos, o kai kurie įgijo itin ekscentriškas orbitas. Kol kas manoma, kad dėl Jupiterio poveikio susidarė Orto kometoidų debesis, o dėl Neptūno poveikio – Koiperio juosta.

Kai kurie maži objektai, pavyzdžiui, Plutonas, sąveikavo su Neptūno orbita ir atsidūrė orbitinio rezonanso būsenoje su ja. Urano ir Neptūno orbitos dėl trinties su planetesimalių disku ilgainiui vėl tapo apskritiminės.

Manoma, kad vidinių Saulės sistemos planetų orbitų vieta žymiai nesikeitė nuo jų susiformavimo.

Ši hipotezė geriausiai paaiškina vėlyvojo kosminio bombardavimo priežastis ir trukmę. Taip pat planetų migracija leidžia lengviau paaiškinti Urano ir Neptūno kilmę. Jei šios planetos būtų pradėjusios formuotis dabartinėse savo pozicijose, joms nebūtų užtekę proplanetinio disko medžiagos.

Taip pat skaitykite

• Saulės sistemos susidarymas
• Proplaneta
• Orto kometoidų debesis