Осуществимость гипотезы Гранд-Тэкса

Что-то, что меня интересовало в последнее время, это то, насколько великая гипотеза галса выдерживает нынешнее исследование. В то время как общий подход предполагает, что Юпитер и Сатурн попали в резонанс среднего движения 3:2, что приводит к миграции вовне примерно на близкое к их нынешнему расстояние, моделирование динамики планетарной миграции, по-видимому, указывает на то, что MMR 1:2 намного более вероятно , что, скорее всего, не приведет к миграции за границу.

Кроме того, гораздо более поздняя гипотеза предполагает, что Юпитер сформировался намного дальше, чем нынешнее место, а затем мигрировал внутрь в течение примерно 700 000 лет, что объясняет распределение троянцев на орбите Юпитера. Исходный сценарий этой гипотезы полностью отличается от общего подхода, согласно которому Юпитер сформировался на расстоянии около 3,5 а.е. Это также абсолютно ничего не говорит о том, что Юпитер и Сатурн мигрируют дальше внутрь, а затем назад из-за резонанса.

Можно ли каким-либо образом согласовать гипотезу большого пути с этими новыми исследованиями?

Ответы (1)

Что вы должны иметь в виду, так это то, что Grand Tack был разработан как механизм для создания усеченного планетезимального диска между 0,4 и ~ 2 а.е. во время фазы протопланетного диска, чтобы объяснить малые массы Марса и Меркурия (Уолш и др . ., 2011) .

Малость Марса и Меркурия можно по-разному объяснить аккрецией гальки (Lambrechts et al., 2019) , которая в то время еще не была полностью отработана.

Прямой проверкой того, действительно ли Юпитер/Сатурн мигрировали во время своих фаз роста, является их троянская числовая асимметрия, которая лежит в основе статьи Пирани и др., которую вы цитировали. Они считают, что число троянцев и греков должно быть равным только в случае формирования на месте, но это не так.
Наблюдаемая асимметрия согласуется с миграцией внутрь во время роста Юпитера. Однако из их работы нельзя сделать четких заявлений о

  1. где образовалось ядро ​​Юпитера;
  2. насколько быстро происходила внутренняя миграция; или
  3. была ли более поздняя эмиграция.

Кроме того, скорости миграции, необходимые для работы Grand Tack, могут быть неправильными. Недавняя работа, проведенная людьми, работающими над скоростью миграции ( McNally et al., 2019 , Lega et al., 2020 ), похоже, указывает на то, что миграция в дисках с низкой вязкостью работает совсем иначе, чем предполагалось в предыдущие десятилетия. В таком случае планетам-гигантам легче мигрировать наружу или останавливаться.

Подводя итог, можно сказать, что многие кусочки головоломки о том, почему был задуман Grand Tack и как он работал, в настоящее время активно исследуются. Я не ожидаю, что эта проблема будет решена в ближайшее время, поскольку уверенность в любой из этих моделей дополнительно потребует троянских чисел асимметрии для Нептуна и Урана, а это очень сложно.

Было бы неплохо иметь модель, объясняющую данные Juno о странном ядре Юпитера (некоторые соответствующие ссылки я разместил здесь ).
@PM2Ring: нечеткое ядро ​​Юпитера могло бы также возникнуть в результате эрозии ядра. Возможная связь с гигантским ударом неясна. Но в вопросе OP миграция внутрь-наружу является наиболее важной частью физики. Вы предполагаете, что должно быть влияние направления миграции на нечеткость ядра?
Миграция, безусловно, является критическим аспектом вопроса ОП (и вашего ответа). Я сделал этот предыдущий комментарий только потому, что вы упомянули ядро ​​​​Юпитера, и было бы хорошим бонусом, если бы альтернатива Гранд-Тэку также могла каким-то образом объяснить (очевидно) нечеткое ядро.
Я сам не сторонник теории большого галса, и я нахожу идею орбитального резонанса как причины удаления Юпитера от Солнца очень надуманной. Не было бы более правдоподобным, если бы ранняя Солнечная система пролетала через облако, которое сделало бы внешние орбиты (такие как Сатурн) более тяжелыми, и это вызвало бы движение Юпитера обратно во внешние слои Солнечной системы?
@Dominique: Можете ли вы обосновать свое недоверие к внешней орбитальной миграции типа III исследованием или некоторыми цифрами? Я не думаю, что эта часть сценария широко оспаривается. Вы, кажется, неправильно понимаете миграцию в газовом диске. Более массивная часть диска будет отталкивать планету радиально от себя из-за обмена угловым моментом. Массивный внешний диск будет быстрее толкать планету внутрь. Гравитация — это просто посредническая сила между диском и планетой.
Осуществимость гипотезы Гранд-Тэкса
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v