21日の初めにe今世紀、ニースのコートダジュール天文台の天体物理学者グループが、現在の惑星の分布、小惑星帯の構造、小惑星の起源を説明する革新的なシナリオを提案した。後期の激しい砲撃(後期重爆撃、LHB):素敵なモデル。
このモデルは、原始太陽ガス円盤の散逸後、巨大惑星(木星、土星、天王星、海王星)が、当初は海王星の軌道の外側に閉じ込められていた膨大な数の小さな氷天体との重力相互作用の影響を受けて移動したと仮定している。
の初期バージョンでは、素敵なモデル、巨大な惑星は今日の位置を占めていません。 それらは互いに接近しており、コンパクトでほぼ円形の構造を形成していました。 木星、土星、天王星、海王星は、それぞれ太陽から約 5.5 天文単位、8 天文単位、11 天文単位、14 天文単位の軌道半径で、わずかに偏心した軌道を運動していました。 このシステムは当初は安定しており、大きな相互作用はありませんでした。
当時、小さな天体 (氷微惑星) の巨大な円盤が海王星の軌道を超えて 15 ~ 35 天文単位の範囲に広がっていました。この円盤には最大 30 個の地球質量の物質が含まれており、外惑星との重力相互作用の主要な動力源を表しています。
一見安定しているように見えますが、この構成には不安定の種が含まれていました。惑星と微惑星間のゆっくりとした、しかし継続的な重力相互作用により、惑星の軌道パラメータが徐々に変化しました。木星と土星が軌道共鳴(2:1)に近づくと、突然の再組織化が始まり、惑星の移動とその後の出来事が始まりました。 この遅い軌道結合は、相互共鳴によって引き起こされる惑星の不安定性という残忍な動的変化を引き起こすでしょう。
軌道激変に先立つこの初期段階は、惑星の移動、小天体の拡散、惑星の拡散といった一連の出来事を理解する上で極めて重要である。後期の激しい砲撃。
木星と土星が 2:1 の軌道共鳴に達すると (周期の比が 2 対 1 になります)、重大な重力不安定が引き起こされます。この配置は天王星と海王星の軌道を大きく乱し、外側に投影されます。それらは微惑星の帯を横切り、太陽系の内側と外側に何十億もの氷の物体の分散を引き起こします。
この突然の動きは、太陽系の形成から約7億年後に、地球型惑星、特に月、火星、地球に大規模な衝突の時期をもたらしたであろう。この段階は、アポロ計画によって持ち帰られた月の岩石の放射年代測定のおかげで特定され、次の名前で知られています。後期の激しい砲撃、約39億年前のものです。
これは、インブリアムやオリエンタルなどの多数の月衝突盆地の形成と特に相関しています。この現象は、地球への水や有機物の供給が遅れることにも寄与した可能性があります。
2005 年の最初の定式化以来、ニース モデルは、残留ガス円盤の重力摩擦、大質量微惑星間の相互作用、さらには 5 番目の巨大惑星の放出の仮説などの効果を統合するために改良されてきました (Nice II、Nice III)。
海王星横断天体 (TNO) の観測と関連付けられた数値シミュレーションにより、セドナやエリスなどの多くの小型惑星の離心軌道や傾斜軌道を説明する際のこのモデルの有効性が確認されました。
現象 | 観察された結果 | 地質学的または軌道上の証拠 | ソース |
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木星と土星の共鳴 | 重力不安定性 | デジタルモデル (解像度 2:1) | モルビデリ他、2005 |
天王星と海王星の移動 | カイパーベルトの再配置 | TNO の軌道分布 | Levison 他、2008 |
微惑星の分散 | 後期重爆撃 | 月の石の年代測定 | テラら、1974 |
惑星の放出の可能性 | 不安定性が巨人4体に減少 | 数値シミュレーション | ネスヴォルヌイ、2011 |
トロヤ群小惑星の捕獲 | 木星の共軌道天体の存在 | L4 および L5 集団 (非対称性、サイズ) | モルビデリ他、2005 |
海王星系円盤天体の傾き | 離心軌道と傾斜軌道 | 急な傾斜と近日点を持つ TNO | ゴメスら、2005 |
小惑星帯の再構築 | 空乏化と軌道励起 | 低電流総質量 | ミントンとマルホトラ、2009 |
太陽系内部の安定化 | 惑星軌道の最終調整 | 安定した現在のアーキテクチャ | ツィガニスら、2005 |
参考文献:モルビデリ他、ネイチャー、2005、Levison 他、イカロス、2008、Tera et al.、サイエンス、1974、ネスヴォルニー、APJ、2011。