A Mars egy kicsi bolygó. Valójában azon tudósok számára, akik a Naprendszer modellezését végzik, a bolygó az is kicsi. "Mindenki, aki szimulálja, hogyan formál földi bolygót, mindig egy Marstal érkezik, amely 5-10-szer nagyobb, mint a valóságban." Minton Dr. Hal Levison kollégájával együtt új szimulációk készítésén dolgozik, amelyek magyarázzák a Mars kicsi méretét azáltal, hogy beillesztik az úgynevezett síkban lévõ által vezérelt migráció hatását, és emellett a kis tárgyak, amelyeket Minton „Marstinis” -nek neveznek, keverhetik vagy rázhatják. a korai naprendszerről és a késői nehéz bombázásról szóló elképzeléseinket.
A bolygó tudósai egyetértenek abban, hogy a szárazföldi bolygók nagyon gyorsan képződtek a Naprendszer története első 50–100 millió éve alatt, és a Holdunk egy időben egy Mars méretű tárgy és a Föld közötti próba közötti ütésből alakult ki. Sokkal később történt a Késői Nehéz Bombázás, az az időszak, amikor nagyszámú ütköző kráter alakult ki a Holdon csak hetvenmillió éves időtartamon belül - és ebből következtetve a Föld, a Higany, a Vénusz és a Mars is valószínűleg felszívódtak.
A legtöbb bolygóképződés-elmélet nem tudja figyelembe venni a bombázás ilyen intenzív időszakát a Naprendszer története során olyan későn, ám Levison egy olyan csapat része volt, amely 2005-ben javaslatot tett a Nizzai Modellre, amely felvázolta, hogy miként indultak el a késői nehéz bombázások, amikor az óriási bolygók - amelyek kompaktabb konfigurációban alakultak ki - gyorsan egymástól vándoroltak (és az orbitális elválasztásuk mind növekedett), és a bolygók keringési területén kívül elhelyezkedő kis „síkbeli minták” korongja destabilizálódott, és ezek hirtelen hatalmas szállítását okozta a belső naprendszerhez tartozó síkbeli szimbólumok - aszteroidák és üstökösök -.
De a modell szerint a síkban lévő állatok valószínűleg szintén okozták a bolygók vándorlását. A bolygók egy hatalmas gáz-, por-, sziklás törmelékből és jégből képezték a korai Napot. A törmelék nagyobb bolygóméretű objektumok képződése céljából összeállt, és a szimulációk azt mutatják, hogy a kisebb tárgyak korongjába ágyazott nagyobb bolygóméretű objektumok a szögmozgás és az energiamegtakarítás eredményeként vándorolnak, mivel a bolygók szétszórják a felmerülő síkbeli szimbólumokat.
"Egy nagyobb tárgyat körülvevő, sziklás vagy jeges tárgyakból származó perturbációk okozhatják, hogy a nagyobb tárgy" lerakódjon "a lemez mentén" - mondta Minton a Space Magazine-nak. „Minden alkalommal, amikor ezek a kis síkbeli minták találkoznak a nagyobb objektummal, valójában kissé elcsúsznak a nagyobb tárgy helyzetében. Kiderül, hogy ha kidolgozza a matematikát, és van valamilyen egyensúlyhiány a napfelé néző tárgyak számával szemben a napfény elleni oldalán találkozókkal, akkor valójában a nagy test nettó mozgását okozhatja, és valójában elég gyorsan megtörténik. ”
Minton és Levison ugyanazt a fizikát alkalmazták a síkban lévõk által vezérelt migrációban a földi bolygók kialakulására.
"A Mars esetében képzelje el ezeket a Föld-Vénus övezetben található bolygóembriókat" - mondta Minton. - Akkor van egy kis embriód, amely Mars méretűvé válik, és a síkban lévõ által vezetett vándorlás miatt elkezdené vándorolni, és elszakad a többi fickótól. Tehát elhagyta a csomagot, és ahogy a lemezen mozog, kiszorul, ahol minden művelet zajlik. "
Tehát a Mars növekedése megállt a jelenlegi méreténél, mert elmozdult a bolygóépítő anyagoktól.
Minton nagyon jól mondta ezt a munkát.
"Sok matematikát végeztünk, és a migráció elég gyors" - mondta. - És a Mars át tudott vándorolni a korongon, mielőtt bármilyen más Mars méretű bolygó kialakulhatna. Egy olyan korai napenergia-rendszerben, ahol a Mars el van rekesztve a lemez szélén 1,5 AU-nál, ahol jelenleg van, és a Föld-Vénusz zónában zajló összes többi lépés során a Föld és a Vénusz képesek voltak olyan nagyra nőnek, mint most, ahol mindkettő nagyjából azonos méretű és tömegű, és a Mars önmagában rekedt. ”
És a Marsnál van egy Marstinis csavar, amely alternatív magyarázatot kínálhat a késői nehéz bombázáshoz.
A vándorló Mars fel tudott venni síkbeli mintákat a rezonanciájában, ahol két vagy több keringő test gravitációs hatást gyakorol egymásra.
"Egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy miért van ez így - mondta Minton -, de azt gondolják, hogy ugyanez történt a külső Naprendszerben is, és ez az, ami Plutonának pályáját adta. Úgy gondoljuk, hogy a Plutont valójában a Neptunussal szembeni 3: 2 arányú rezonancia formájában vették fel, amikor a Neptunusz kivándorolt, és ezért Plútó és a többi „Plutinos” él ezekben a rezonanciákban a Neptunussal. ”
A Plutinosok további Kuiper-öves tárgyak Plútó közelében. Ez a rezonancia azt jelenti, hogy Plútó és Plutinosz háromszor jár a Nap körül, minden második alkalommal, amelyet a Neptunusz tesz. Vannak olyan két-tinók is, amelyek 1: 2 arányú rezonanciát kapnak a Neptunussal - és amelyeket a Kuiper öv külső széle felé mutatnak. Az új szimulációk azt mutatják, hogy ezek a rezonanciavonalak szinte olyanok, mint egy hóesés, és amikor a Neptunusz kikerült, felvette ezeket a kis jeges testeket, Plútót és Plutinót.
Ugyanez történt a Marstal is, és mivel a Mars a lemezen át vándorolt volna, akkor kevés tárgyat is felvette volna.
"Úgy döntöttem, hogy ezeket a marstiniseket hívom, hogy a Plutino és a Két tino témában maradjak." Mondta Minton vigyorogva. "Nem tudom, hogy ez ragaszkodni fog-e vagy sem."
Minton szerint azonban a marstinuszok iránt az érdekes, hogy a Mars ellen 3: 2 arányú rezonancia valójában nagyon instabil zóna.
"Valójában ott van egy rezonancia a Saturnmal, amely csak a késői nehéz bombázás idején létezett" - mondta. "Tehát azelőtt a Saturn - úgy gondoljuk - más helyzetben volt, tehát ez a különös rezonancia más helyzetben volt. . Tehát csak azután, hogy az óriásbolygók a jelenlegi helyükre vándoroltak, ez a rezonancia-hely instabillá vált. Tehát úgy gondoljuk, hogy ezek a marstinisok stabilak lennének, és a bolygóképződés vége és a késői nehéz bombázás közötti átmeneti időszakban ez a régió hirtelen instabil lett, amikor a bolygók pozícióikat a jelenlegi helyükre váltották. ”
Tehát a marstiniak felelősek lehetnek a késői nehéz bombázásért?
„Ezeket a marstinistákat kiszorították a bolygót alkotó régiókból az aszteroida övbe” - mondta Minton -, hirtelen a bolygók vándoroltak, és ez az egész régió instabillá vált, és így valamennyien elmenekülhetnek a belső Naprendszerbe, és végül eltalálja a Holdot. ”
Van néhány más érv is, ahol a marstinok illeszkednek a profilhoz, ami a Holdot sújtotta a késői nehéz bombázás során.
"Indokoltan gondolhatjuk, hogy azok a tárgyak, amelyek a késő nehéz bombázás során a Holdra ütöttek, olyanok, mint aszteroidák, de nem pontosan olyanok, mint mostanában." - mondta Minton. "Tehát van néhány kémiai érv, amelyeket megfogalmazhat, és néhány érvet is bevonhat az ütközési valószínűségekből, amelyek valószínűleg nem voltak elegendő tömeg az aszteroida övben az összes aszteroidának és ütésnek a látására, amelyeket a Holdon látunk."
Vannak még olyan kiemelkedő kérdések is, mint például a késői nehéz bombázás, amikor elkezdődött, az üstökösök mindig fontosak voltak a hold bombázásának történetében, vagy vajon az összes aszteroida? Minton szerint a Hold további felfedezése válaszol ezekre a kérdésekre sok kérdést.
„Mindezek a tények, amelyekre valóban a Hold felé kell mennünk, hogy megtudjam, és szinte sehol máshol nem tehetjük meg. Ez valóban az egyik legjobb hely a Naprendszer története megértéséhez.
Minton a következõ hold- és bolygótudományi konferencián, 2011. márciusban fogja bemutatni eredményeit.
A NASA Lunar Science Institute podcastjában (a 365-ös csillagászat napjain is elérhető) meghallgathat egy interjút, amelyet Minton-nal készítettem a síkképernyős faktor által vezérelt migrációról.
