왜 화성이 왜 훨씬 작고 지구보다 훨씬 빨리 발생하는지 설명하는 것은 행성 과학에서 오랜 문제입니다. 지구와 마찬가지로, 화성 궤도는 그것을 태양의 잠재적으로 거주 가능한 지역에 배치합니다. 그러나 총 질량은 지구보다 약 10%에 불과합니다. 대기를 유지하기 위해 내부 열과 자기 활동을 여전히 보유하기에는 너무 작습니다.
화성이 천체 물리학 자와 행성 지질 학자들에게 흥미롭게 만드는 것은 우리가 화성에서 가지고있는 몇몇 운석에 대한 동위 원소 분석이 불과 몇 백만 년 만에 형성되었음을 암시하는 것 같습니다. 반면에 지구는 현재 규모로 성장하는 데 수천 년에서 수억 년이 걸렸다 고 생각됩니다. 화성의 원시 빌딩 블록은 지구와 매우 유사한 것으로 생각되기 때문에 일부 과정이나 이벤트는 불과 몇 백만 년 후에 성장을 차단해야합니다. 이러한 이유로, 화성은 종종 좌초 행성 배아라고합니다.
많은 경쟁하는 태양계 진화 모델 진화 모델은 화성의 작은 크기를 설명하기 위해 과감한 행성 마이그레이션 체계 또는 새로운 모드를 불러 일으키지 만, 우리의 연구는 더 간단한 이야기를 제공합니다. 우리는 외부 태양계의 구성 (목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 달, 명왕성과 같은 많은 얼음 혜성 몸체)의 구성을 설명하기위한 주요 모델이 화성의 낮은 질량을 설명 할 수 있다는 가설을 갖습니다.
FICE (Food, France에서와 같이) 모델은 초기 행성 불안정성을 불러서 많은 외부 태양계의 특성을 설명합니다. 이 거대한 행성의 궤도 (목성, 토성, 천왕성 및 해왕성)의 크기와 모양 의이 흡입은 원래 후기 폭격과 관련이있었습니다. 태양계가 형성된 후 약 6 억 년 동안 달의 분화구 기록에 인식 된 스파이크. 그러나 Lunar Reconnaissance Orbiter 및 Grail과 같은 우주선의 더 나은 고해상도 이미지는 아폴로 샘플과 데이트하기위한 개선 된 기술과 함께 지난 10 년 동안 달의 초기 역사에 대한 우리의 이해를 크게 변화 시켰습니다. 결과적으로, 최근의 여러 연구에서 의심의 여지가있다. 따라서, 행성 불안정성은 여전히 외부 태양계의 구조를 설명 해야하는 최고의 모델이지만 언제든지 일어날 수 있습니다.
.멋진 모델 불안정성은 이미 이전 연구에서 완전히 형성된 지상 행성 (수은, 금성, 지구 및 화성)의 생존에 문제가있는 것으로 이미 보여 졌기 때문에, 우리 논문은 내부 행성이 형성되고있는 동안 불안정성이 우리 자신과 일치하는 태양계를 키우기위한 성공적인 메커니즘 일 수 있는지 묻습니다. 그들의 기체 봉투는 가스가 태양의 원시적 인 포르토 플랜 타리 디스크에 여전히 존재하는 동안 형성된 것을 암시하기 때문에 거대한 행성은 작은 지상 행성보다 훨씬 빠르게 형성되었으므로 내부 행성의 성장에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
.이를 연구하기 위해 오클라호마 대학교 교육 및 연구 센터 (OSCER)가 제공하는 계산 자원을 사용하여 제안 된 시나리오의 거의 1000 개의 N- 바디 시뮬레이션을 수행했습니다. 그림 1은 성공적인 행성 시스템의 진화에 대한 시점의 예를 보여줍니다. 불안정성이 발생하면 프로토 아스와 프로토 비누스가 계속 커지고, 화성 아날로그는 큰 배아를 촉진합니다.
우리는 내면의 행성이 형성되기 시작한 지 불과 몇 백만 년 만에 거대한 행성 불안정성을 시간에 시간을 할애 할 때,“화성”은 일반 주변의 여러 화성 크기의 물체 중 하나 일뿐 아니라 결국 혼자 남겨두면 훨씬 더 큰 행성으로 결합 될 것입니다. 불안정성의 결과는 거대한 행성의 궤도가 일정 기간 동안 점차 타원형 (비 원형)이된다는 것입니다. 이 시스템의 여기 증가 된 자극은 지상 시스템, 특히 화성 형성 영역 및 소행성 벨트를 형성합니다.
이것은 화성 크기의 물체가 결국 더 큰 행성으로 결합되는 것을 방지합니다. 실제로, 대부분은 태양계에서 배출되거나 금성과 지구를 향해 안쪽으로 옮겨져 종종 휘발성이 풍부한 재료를 전달합니다. 많은 경우에, 시스템은 불안정 시점에 화성의 현대 궤도 근처에서 화성 크기의 물체가 하나만 마무리됩니다. 그러나 지구와 금성은 거대한 행성에 의해 덜 교란스러워서 계속 자랍니다.
따라서 우리 모델은 자연스럽게 지구와 화성 형성 시간의 불일치를 설명합니다. 또한, 우리의 연구는 태양계 전체를 형성하기위한 통합적이고 우아한 모델을 제공합니다. 우리의 시뮬레이션은 내부 및 외부 태양계의 많은 관찰 된 특성을 동시에 동시에 재현 한 최초의 시뮬레이션입니다. 실제로, 지상의 행성 형성 시뮬레이션의 성공은 태양계의 두 가지 거대한 행성 인 목성과 토성의 상세한 진화와 크게 관련이있는 것으로 보인다. 목성과 토성의 초기 궤도 궤도가 실제 현재 궤도와 가장 유사한 시스템의 시스템에서도 현재 태양계와 가장 유사한 지상 행성 시스템을 생산했습니다.
이러한 결과는 최근 Icarus Icarus 에 발표 된 초기 거대 행성 불안정성에 의해 스턴트 된 Mars의 성장이라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. . 이 작품은 오클라호마 대학교에서 Matthew S Clement와 Nathan A Kaib, 프랑스 보르도 대학교의 Sean N. Raymond, Southwest Research Institute의 Kevin J. Walsh에 의해 수행되었습니다.
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