Formazione dei pianeti terrestri durante la formazione dei pianeti giganti e migrazione del primo pianeta gigante: i primi 5 milioni di anni
Scienza esoplanetaria: esopianeti ed esolune
Istantanee dell’evoluzione della semina planetesimale da una simulazione del Cluster 234 a partire da 61.000 planetesimi mentre i giganti gassosi crescono. Il materiale terrestre è materiale verde-bluastro e il materiale gioviano è giallo-marrone. Dopo 0,3 milioni di anni, Giove in accrescimento disperde i planetesimi, alcuni dei quali sono circolari a causa del gas attirato nel sistema solare interno. Dopo 1 Myr il sistema solare interno è confuso, e entro 5 Myr si possono vedere alcuni embrioni. — Ph.EP astronomico
La formazione planetaria terrestre (TPF) è un problema difficile che ha lasciato perplessi i ricercatori per decenni. I modelli numerici sono riusciti solo parzialmente a riprodurre la struttura orbitale dei pianeti interni, ma generalmente non tengono conto dell’effetto della crescita dei pianeti giganti. Modello dinamicamente TPF con la crescita dei giganti gassosi Giove e Saturno utilizzando GENGA.
L’evoluzione delle masse, dei raggi e degli elementi orbitali dei giganti gassosi viene precalcolata, letta e inserita in GENGA. I pianeti terrestri sono formati dall’accrescimento planetesimale di decine di migliaia di planetesimi autogravitanti sparsi tra 0,5 e 8,5 UA. La massa totale del disco planetario interno e del disco esterno è tipicamente rispettivamente 2 e 3 masse terrestri, e la composizione planetesimale cambia da non simile al carbonio a simile al carbonio su una distanza specifica, che va da 2 UA a 5 UA.
Dopo 5 milioni di anni di evoluzione, circa dal 10% al 25% della massa planetesimale viene trapiantata nella regione Giove-Saturno del sistema solare interno, che è più di quanto previsto dai modelli chimici cosmologici. L’impianto inizialmente crea un gradiente compositivo nel sistema solare interno, con la proporzione di materiale del sistema solare esterno che aumenta all’aumentare della distanza dal Sole. I planetesimi che rimangono nel sistema solare interno hanno una composizione mista.
La crescita dei giganti gassosi fa sì che i planetesimi si diffondano nelle regioni vicine del sistema solare interno, modificando la composizione isotopica dei pianeti terrestri. Il disco planetario vicino ai giganti gassosi probabilmente non era molto massiccio, circa 1 ME. Il disco planetario interno probabilmente non si estendeva oltre le 2 UA, altrimenti gli embrioni non crescerebbero abbastanza velocemente da produrre controparti marziane. Ciò significherebbe che la regione dell’attuale cintura di asteroidi non ha mai avuto molta massa.
R. Bracciale
Commenti: Introduzione all’astronomia e all’astrofisica; Si prevedono cambiamenti
Argomenti: Astrofisica terrestre e planetaria (astro-ph.EP)
Citare come: arXiv:2409.18610 [astro-ph.EP] (Oppure arXiv:2409.18610v1 [astro-ph.EP] per questa versione)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.18610
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Data di invio
Scritto da: Ramon Bracer
[v1] Venerdì 27 settembre 2024, 10:16:59 UTC (10.059 KB)
https://arxiv.org/abs/2409.18610
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