Undersøgelse forklarer, hvorfor Mars vækst forkrøblede

Et astrofysikhold fra University of Oklahoma forklarer, hvorfor Mars -væksten blev hæmmet af en orbital ustabilitet blandt det ydre solsystems kæmpe planeter i en ny undersøgelse af udviklingen af ​​det unge solsystem. OU-undersøgelsen bygger på den bredt accepterede Nice-model, som påberåber en planetarisk ustabilitet til at forklare mange særegne observerede aspekter af det ydre solsystem. En OU -model brugte computersimuleringer til at vise, hvordan planetens tilvækst (vækst) standses af det ydre solsystems ustabilitet. Uden det, Mars kunne muligvis være blevet en større, beboelig planet som Jorden.

"Denne undersøgelse tilbyder en enkel og mere elegant løsning på, hvorfor Mars er lille, golde og ubeboelige, "sagde Matthew S. Clement, OU kandidatstuderende i Homer L. Dodge Institut for Fysik og Astronomi, OU College of Arts and Sciences. "Den særlige dynamik i ustabiliteten mellem de gigantiske planeter holdt Mars fra at vokse til en jordmasseplanet."

Clement og Nathan A. Kaib, OU astrofysikprofessor, arbejdede sammen med Sean N. Raymond, universitetet i Bordeaux, Frankrig, og Kevin J. Walsh, Southwest Research Institute, at undersøge effekten af ​​Nice -modellens ustabilitet på processen med terrestrisk planetdannelse. Forskergruppen brugte computerressourcer leveret af OU Supercomputing Center for Education and Research og Blue Waters vedvarende computingprojekt i lille skala til at udføre 800 computersimuleringer af dette scenario.

Målet med denne undersøgelse var at undersøge simulerede systemer, der også producerede jordlignende planeter med Mars-analoger. Nylige geologiske data fra Mars og Jorden indikerer, at Mars 'dannelsesperiode var omkring 10 gange kortere end Jordens, hvilket har ført til ideen om, at Mars blev efterladt som et 'strandet planetarisk embryo' under dannelsen af ​​Solens indre planeter. Den tidlige planetens ustabilitet, der er modelleret i denne undersøgelse, giver en naturlig forklaring på, hvordan Mars kom ud af processen med dannelse af planeter som et 'strandet embryo'.

Succesen for de terrestriske planetariske formationssimuleringer for denne undersøgelse viste sig at være knyttet til den detaljerede udvikling af solsystemets to kæmpe planeter - Jupiter og Saturn. Systemer i undersøgelsen, hvor Jupiter og Saturns baner efter ustabilitet lignede mest deres faktiske nuværende kredsløb, producerede også systemer af jordbaserede planeter, der lignede det nuværende solsystem.

Et papir, "Mar's vækst hæmmet af en tidlig kæmpe planetens ustabilitet, "er blevet offentliggjort i onlineversionen af ​​det videnskabelige tidsskrift Icarus .