Har planeterne ændret positioner?

Ud fra en jordbaseret observatørs perspektiv synes planeterne konstant at ændre positioner på himlen - et faktum afspejlet i ordet "planet" i sig selv, der kommer fra den antikke græsk for "Vandrere". Disse tilsyneladende bevægelser kan forklares ved at antage at planeterne bevæger sig på nær-cirkulære baner omkring solen. Dimensionerne af disse kredsløb er forblevet konstante i hele menneskehedens historie, men på langt længere tidsplaner er de ændret på grund af planetarisk migration.

Planetary Dynamics

Planernes bevægelser styres af de kræfter, der handler på dem. Den største af disse kræfter er solens tyngdekraft, som holder planeterne i deres baner. Hvis ingen andre kræfter var involveret, ville kredsløb aldrig ændre sig. I virkeligheden er der imidlertid flere involverede kræfter, der kaldes forstyrrelser. Disse er mindre i størrelse end solens tyngdekraft, men store nok til at få planeterne til at ændre deres positioner over lange perioder. Perturbations omfatter gravitationspåvirkningen af ​​store planeter som Jupiter og Saturn, plus den kumulative effekt af kollisioner og tætte møder med asteroider og kometer.

Tidligt solsystem

Når planeterne først dannede omkring 4,6 milliarder år siden var solsystemet stadig fyldt med store mængder gas og støv - nok til at udøve et betydeligt tyngdekraftstræk på de nyligt dannede planeter. Gassen og støvet blev koncentreret i en tæt roterende skive, og dette blev den vigtigste drivkraft for planetarisk migration i solsystemets tidlige historie. En effekt af disken var at trække de mindre stenrige planeter - Kviksølv, Venus, Jord og Mars - indad mod solen.

De ydre planeter

Jupiter, den største af planeterne , blev oprindeligt også trukket indad. Det stoppede, da det var omkring samme afstand fra solen som Mars er i dag, sandsynligvis holdes tilbage af Saturns gravitationspåvirkning, den næste planet udad. Jupiter og Saturn drev derefter udad igen og nærmede sig de yderste planeters kredsløb, Uranus og Neptunus, som var tættere på solen end i dag. På dette tidspunkt var det meste af det interplanetære gas og støv forsvundet, og tempoet i planetarisk migration blev bremset for en tid.

En stabil konfiguration

Omkring 3,8 milliarder år siden, ikke længe før det første primitive liv optrådte på jorden, der var en dramatisk anden fase af planetarisk migration. Dette blev udløst, da kredsløbene af Jupiter og Saturn blev kortlåst sammen, med Saturn tager lige så dobbelt som Jupiter for at fuldføre et kredsløb omkring solen. Dette viste sig at have en destabiliserende virkning, ikke kun på Jupiter og Saturn, men også på Uranus og Neptunus. For at kompensere for denne ustabilitet ændrede positionerne på alle fire planeter hurtigt. Jupiter migreret indad, mens Saturnus, Uranus og Neptun migrerede udad. Efter blot et par millioner år - en kort periode på astronomiske vilkår - planeterne var kommet i stabile stillinger meget tæt på dem vi ser i dag.