太阳能系统的湍流形成迅速使方法达到当前行星配置

巴西研究人员开发的模型显示混沌阶段，在巨型行星形成后的第一次1亿年内开始放置目前轨道的物体。

太阳系从巨大的天然气和尘埃云中出生的假设是在十八世纪下半叶首次漂浮的。它由德国哲学家伊曼纽尔康德提出，由法国数学家皮埃尔 - 西蒙德拉普拉斯开发。现在是天文学家之间的共识。由于巨大的观察数据，理论输入和现在可用的计算资源，它已不断完善，但这不是线性过程。

它也没有争议。直到最近，由于在形成后约7亿年发生的湍流期间，太阳系被认为已经获得了其目前的特征。然而，一些最新的研究表明它在前遥远的过去，在前一百万年的某个阶段，这是在前一十亿年，大概在1000万和6000万年前的阶段。

三个巴西研究人员进行的一项研究提供了较早的结构的强大证据。在伊卡斯杂志刊登文章中报告，该研究得到了Fapesp的支持。作者全部隶属于圣保罗州立大学的工程学校（Feg-unesl）在瓜森瓜（巴西）。

牵头作者是拉斐尔·里贝罗德萨萨。另外两位作者是AndréIzidoroFerreirada Costa和Ernesto Vieira Neto，该研究的主要调查员。

巴西研究人员开发的模型显示混沌阶段，在巨型行星形成后的第一次1亿年内开始放置目前轨道的物体。

“从太阳系的详细观察中获取的大量数据使我们能够精确地定义许多轨道的轨道的轨迹，”Ribeiro告诉Agênciafapesp。“这种轨道结构使我们能够写下太阳系的形成历史。从煤气和尘埃云中出现，围绕着我们的明星的4.6亿年前，巨型行星在轨道上彼此更靠近，也更接近太阳。轨道也比现在更加平面，更圆形，并且在谐振动态系统中更互连。这些稳定的系统是来自气态原子层盘的行星形成的最有可能的重力动力学。“

Izidoro提供了更多细节。“四个巨大的行星 - 木星，土星，天王星和海王星 - 从气体和尘埃云中出现在更紧凑的轨道上，”他说。“由于共振链，他们的动作强烈同步，木星在阳光下完成三次旋转，而土星完成了两次。所有行星均参与了由原始气体盘的动态产生的这种同步性和行星的重力动力学产生。“

然而，在整个太阳系的整个形成区域，包括位于天王星和海王星的当前轨道之外的区域，太阳系具有大群的行星，岩石和冰的小体被认为是行星和先行者的积木小行星，彗星和卫星。

外行星磁盘开始扰乱系统的重力平衡。在气相后，共振破坏，该系统进入了一段时间的混乱，其中巨大的行星剧烈相互作用并将物质排放到太空中。

“冥王星及其冰冷的邻居被推到了Kuiper腰带，在那里他们现在所在的地方，整个行星群体迁移到轨道上更远的轨道，”Ribeiro说。

Kuiper皮带，其存在于1951年由荷兰天文学家Gerard Kuiper提出，后来通过天文观测证实，是一个环形（甜甜圈形）的结构，由数千个轨道绕太阳制成。在太阳系的任何其他部分都没有看到它们的轨道的普遍性。Kuiper Belt的内边缘从海王星轨道的轨道开始，来自太阳的30个天文单位（Aus）。外边缘是距离太阳约50尺。一个AU大约等于与地球到太阳的平均距离。

回归同步性和混乱阶段的发作中断，问题是发生这种情况 - 很早在太阳系的早期，当它是1亿岁或更少，或之后，可能大约7亿年行星形成后？

“直到最近，后期不稳定的假设占主导地位，”Ribeiro说。“阿波罗宇航员带回的月球岩石的约会建议他们是由小行星和彗星在月球表面撞击到月球表面时的。这个大灾变被称为月球的“迟到的轰炸机”。如果它发生在月球上，可能也发生在地球和太阳系的其他地球行星上。由于在行星不稳定期间，在太阳系的各个方向上投射了小行星和彗星形式的大量物质，因此从月球岩中推导出这种混乱时期发生的月亮岩石，但近年来的想法月亮的“迟到的轰炸”已经失望了。“

根据Ribeiro的说法，如果发生了后期混乱的灾难，它将摧毁地球和其他地面行星，或者至少引起了从我们现在观察到的那些完全不同的轨道上的干扰。此外，发现阿波罗宇航员带回的月亮岩石被发现是通过单一的影响产生的。如果他们起源于巨型星球不稳定，就会有几种不同的影响，鉴于巨型行星的星球分散。

“我们研究的起点是概念应该动态地日期不稳定。如果在气体耗尽时，如果在燃气耗尽时，如果行星圆盘和海王星的轨道之间存在相对较大的距离，则不稳定只会发生。丽贝罗说，这种相对较大的距离在我们的模拟中证明不可持续。“

该论点是基于一个简单的前提：海王星和行星磁盘之间的距离越短，引力影响越大，因此较早的不稳定性。相反，后来的不稳定性需要更大的距离。

“我们所做的第一次雕刻了原始的行星磁盘。要这样做，我们不得不回到冰巨人天王星和海王星的形成。2015年Izidoro [Ferreira da Costa]教授构建的模型的计算机模拟表明，天王星和海王星的形成可能已经起源于具有几个地球群众的行星胚胎。例如，这些超地球的大规模碰撞将为为什么天王星旋转在其方面，“Ribeiro表示，参考天王星的”倾斜“，北部和南极位于其两侧而不是顶部和底部。

以前的研究指出了海王星轨道轨道与行星内部磁盘内部边界之间的距离的重要性，但它们使用了一个模型，其中已经形成了四个巨大的行星。“这项最新研究的新颖性是，该模型不会以完全形成的行星开头。相反，天王星和海王星仍处于增长阶段，而且增长司机是两个或三个涉及最多五个地球群众的物体的碰撞，“Izidoro说。

“想象一下，木星和土星形成的情况，但我们有五到十到十个超级地球而不是天王星和海王星。通过气体迫使超地与木星和土星同步，但它们的同步回流波动是多样的，它们最终碰撞。碰撞减少了它们的数量，使同步性成为可能。最终，天王星和海王星都留下了。

“虽然两种冰巨头在气体中形成，但是耗尽了行星盘。部分问题对天王星和海王星进行了累积，部分被推动到太阳系的郊区。因此，天王星和海王星的生长定义了行星圆盘内部边界的位置。磁盘剩下的是kuiper皮带。Kuiper皮带基本上是一种遗物的原始行星圆盘，其次数远远大。“

所提出的模型与巨大的行星电流轨道一致，并且在Kuiper皮带中观察到的结构。它还与特洛伊木马的运动，这是一个共享木星轨道的大量小行星，并且在干扰同步性时可能被捕获。

根据2017年Izidoro发布的一篇论文，木星和土星仍在形成，其增长导致小行星带的流离失所。最新文件是一种延续，从木星和土星完全形成但仍然同步，并描述了从那里的太阳系的演变。

“巨大行星和天花板之间的引力相互作用在沿波的形式传播的气盘中产生干扰。波浪产生了紧凑且同步行星系统。当气体耗尽时，行星和行星磁盘之间的相互作用扰乱了同步性并产生了混沌阶段。考虑到这一切，我们发现，海王星轨道与行星内盘的内部边界之间的距离变得足以维持晚期不稳定假设的距离，这条件根本不存在。这是我们研究的主要贡献，这表明不稳定发生在前一亿年，并且可能发生在地球和月球之前，“莱比罗说。

参考：Rafael de Sousa Ribeiro，亚森罗·雷蒙德，安德烈·雷蒙德，罗德尼·戈麦斯和Ernesto Vieira Neto，伊索德·戈梅德罗·雷蒙德，伊德里·雷蒙德，伊索德·戈梅尔·雷蒙德，伊索斯·戈梅德·雷蒙德，伊索德·戈梅德罗
10.1016 / J.ICarus.2019.113605.

FAPESP通过博士支持研究。奖学金和奖学金授予Ribeiro的研究实习;一位年轻的调查员奖学金和授予Izidoro的年轻调查员补助金;主题项目“关于轨道动态的小机构的相关性”，主要调查员是奥森卡波冬季。