Haaptmenü opmaachen
Eng Simulatioun nom Nice-Modell, deen déi baussenzeg Planéiten an d'Kuiperceinture weist:
a) virun der Jupiter/Saturn-2:1-Resonanz, b) Zerstreeung vun de Kuiperceintureobjeten ab d'Sonnesystem, nodeem sech d'Ëmlafbunn vum Neptun verréckelt hat, c) nom Ustouss vun Objeten vun der Kuiperceinture duerch de Jupiter.

Den Nice-Modell (engl.: Nice model), no der Stad Nice genannt, wou en um Observatoire de la Côte d’Azur entwéckelt gouf) ass en Zeenario fir eng dynamesch Entwécklung vun der spéider Migratioun vun de Planéiten am Sonnesystem. E gouf 2005 vun de Fuerscher R. Gomes, H. F. Levison, A. Morbidelli an K. Tsiganis (an alphabetescher Reiefolleg) an dräi Nature-Artikelen virgeschloen. De Modell kann en etlech Eegenschafte vum Sonnesystem viraussoen.

Inhaltsverzeechnes

De ModellÄnneren

 
Positioun vun de Riseplanéiten an Ofhängegkeet vun der Zäit. Et erkennt d'Instabilitéitsphas, ausgeléist duerch déi 2:1-MMR (gestréchelt Linn), an d'Ännere vum Uranus a vum Neptun.

De Modell beschreift eng Migratioun vun de Planéiten, nodeem sech d'protoplanetaresch Gasscheif opgeléist hat. Et ass also kee Migratiounsmodell am engste Sënn wéi z. B. de Grand-Tack-Modell. Den Nice-Modell hëlt un, datt d'Planéiten ufanks op zimlech kreesfërmegen, kompakten Ëmlafbunne geflu sinn. Ausserdeem hëlt de Modell un, datt bei der Planéitegenesis eng Scheif vu Planéitesimalen entstoung, déi baussenzeg vun de Planéitebunne bis op eng Distanz vu 35 AU gereecht huet an eng total Mass vun zirka 35 Äerdmassen hat.

D'Riseplanéite vum Sonnesystem streeën elo ufanks vereenzelt Planéitesimale aus der Scheif. Dobäi gëtt en Dréiimpuls iwwerdroen, an d'Bunne vun de Planéiten ännere sech liicht. Mat numeresche Simulatioune ka presentéiert ginn, datt doduerch de Saturn, den Uranus an den Neptun lues no bausse wanderen an de Jupiter no bannen.

No e puer honnert Millioune Joer (500–800 Mio. Joer no der Genesis vun der Sonn) kënnt et zu enger 2:1 Resonanz (engl.: mean motion resonance, MMR) tëscht Jupiter a Saturn. Doduerch klammen d'Exzentrizitéiten, an de System destabiliséiert sech. D'Planéite Saturn, Uranus an Neptun réckelen an der Planéitesimalescheif méi no beienee. Doduerch ginn d'Planéitesimale praktesch schlagaarteg zerstreet, en Deel vun de Planéitesimale flitt an de bannenzege Planéitesystem a léist do dat Grousst Bombardement aus. An zirka 50 Prozent vun de simuléierte Modeller kënnt et dobäi och zu engem Wiessel vun de Plaze tëscht den zwéi baussenzege Gasplanéiten Uranus an Neptun (kuckt d'Grafik riets). No ronn honnert Millioune Joer erreechen d'Planéiten endlech hir haiteg Distanzen, hir Exzentrizitéiten ginn ofgeschwächt an de System stabiliséiert sech nees.

Nieft de Positiounen, Exzentrizitéiten an Inklinatioune vun de Riseplanéiten an dem grousse Bombardement erkläert de Modell nach eng Rei weider Eegenschaften vum Sonnesystem vun haut:

  • Während der globaler Instabilitéit sinn d'Co-Orbit-Regioune vu Jupiter gravitativ op. Déi gestreeten Planéitesimale kënnen an dëser Zäit an dës Regiounen eran an eraus fléien. Um Enn vun der Instabilitéitsphas sinn d'Regiounen vergläichsweis e beemol nees gravitativ zou, an d'Objete, déi zu deem Zäitpunkt do waren, si gefaangen. Dat erklärt d'Jupiter-Trojaner an d'Hilda-Asteroiden. Analoges gëlt och fir d'Trojaner vum Neptun. De Modell stëmmt an alle wiesentlechen Eegenschaften vun den Trojaner – bis op hir grouss Inklinatiounen – iwwerenee.
  • Saturn, Uranus a Neptun koumen sech an de Planéitesimalen während der globaler Instabilitéit zimlech no, dofir sinn Dräifachstéiss tëscht zwee Planéiten an engem Planéitesimal vergläichsweis wahrscheinlech. Bei sou Rendezvousen gëtt de Planéitesimal vun engem vu béide Planéiten agefaangen a kreesen ëm dësen dann als Mound. Well et keng Noutwendegkeet gëtt, datt de Mound de Planéit um Equatorialplang ëmkreese sollt, kritt een bei de baussenzege Planéiten dacks en Onreegelméissege Satellit. Doduerch kënnen prinzipiell déi onreegelméisseg Mounde vun de Risenplanéiten bis op déi vum Jupiter erklärt ginn. D'Viraussoen stëmmen entspriechend Inklinatioun, Exzentrizitéit a grousser Hallefachs mat den Observatiounen iwwerenee. Déi ufanks virausgesote Masseverdeelung vun de Planéite entsprécht net der gemoossenen; dat léisst sech awer erkläeren, wann een unhëlt, datt et zu Kollisiounen tëscht den onreegelméissege Mounde komm ass.
  • 99 % vun der Mass vun der Planéitesimalscheif geet duerch d'Stéiss verluer – déi verbleiwend Kierper dogéint formen d'Kuiperceinture. Dobäi ass d'Modell an der Lag, all wichteg Eegenschaften vun der Kuiperceinture z'erkläeren, wat virdrun nach kengem Modell gläichzäiteg gelongen ass:
    • d'Koexistenz resonanter a net-resonanter Objete
    • déi relativ Verdeelung vun der grousser Hallefachs an der Exzentrizitéit vun der Kuiperceinture
    • d'Existenz vun enger Baussenkant an der Distanz enger 2:1-Resonanz mam Neptun
    • déi bimodal Verdeelung vun den Objete an déi dobäi bestoend Korrelatioun tëscht der Inklinatioun an den Eegenschaften vum Objet
    • déi orbital Verdeelung vun de Plutinos an der 2:5-Libratoren (eng 1975 vum Franklin et al. beschriwwe Klass vun Asteroiden)[1]
    • d'Existenz vum extended scattered disc
    • de Massendefizit vun der Kuiperceinture.

Kritik a VergréisserungÄnneren

 
Wéi beim Bild uewen erkennt een d'Destabiliséierung no der 2:1-MMR a wéi de Neptun dobäi iwwer den Uranus spréngt. Hei ass awer den hypothetesche fënnefte Planéit abezunn, et erkennt een, wéi hie während der Instabilitéitsphas aus dem System geworf gëtt.

   Haaptartikel zu dësem Thema: Amphitrite (Planéit) 

De Modell beschreift net d'Migratioun an der protoplanetarer Gasscheif, mä setzt eréischt dono un. D'Problemer an oppe Froen vun der klassescher planetarer Migratioun ginn doduerch also net geléist.

Bei der Entwécklung vum Modell goufen nëmmen déi véier baussenzeg Riseplanéiten observéiert, d'Auswierkung op d'Bunnnen vun den terrestresche Planéiten goufen net abezunn. An der Instabilitéitsphas géifen dës awer wahrscheinlech gestéiert ginn. Och tendéieren esou instabil Systemer dozou, Planéiten ze verléieren. Béides ka méiglecherweis ënnerlooss ginn, wann een dem System ufanks e weidere Riseplanéit derbäi mécht, deen d'System stabiliséiert a schliesslech selwer aus dem Sonnesystem geworf gëtt.

Den David Nesvorny vum Southwest Research Institute hat 2011 gewisen, datt d'Wahrscheinlechkeet dofir vill méi héich ass fir e Modell ouni fënnefte Riseplanéit. Dobäi goufe vill Simulatioune mat ënnerschiddlechen Ufanksbedéngungen, Migratiounsquote vun de Planéiten, Opléisungsvitesse vun der Gasscheif, Mass vun der Scheif aus Planéitesimalen an d'Mass vum zousätzleche Planéit (tëscht 1/3 an 3 Uranusmassen) gemaach a no véier Critèren ausgewäert:

  • Kriterium A: Um Enn muss d'System genee 4 Riseplanéiten hunn.
  • Kriterium B: D'Planéite mussen um Enn vergläichbar Ëmlafbunnen zu den haut observéierten hunn. (z. B. max. 20 % Ofweechung an der Grousser Hallefachs).
  • Kriterium C: Gewësse Parameter mussen sou sinn, datt d'Méiglechkeet fir d'Afänken irregulärer Mounde besteet – wéi uewe beschriwwen.
  • Kriterium D: D'Distanz tëscht Jupiter a Saturn muss sou sinn, datt déi bannenzeg terrestresch Planéiten iwwerliewen.

Bei der Auswäertung hat ee festgestallt, datt d'Kriterium A bei ufanks 4 Riseplanéiten an ënner 13 % vun de Simulatiounen erfëllt ass, während et bei ufanks 5 Planéiten bei 37 % vun de Simulatiounen erfëllt ass; Kriterium B ass bei 4 Planéiten an nëmmen 2,5 % vun de Fäll erfëllt, während et beim Derbäihuelen vun engem 5. Planéit an 23 % vun de Fäll erfëllt ass. Bei richteger Wal vun der Mass vum fënnefte Planéit vun 1/2 Uranusmass klammen d'Wahrscheinlechkeeten fir Kriterium A an B sougur op 50 % resp. 20–30 %. Déi bannenzeg Planéiten iwwerliewen beim klassesche Modell nëmmen an zirka 1 % vun de Fäll – bei engem ëm ee Planéit erweiderte Modell klëmmt d'Wahrscheinlechkeet awer op zirka 10 %.

D'Ënnersich hunn och gewisen, datt d'Kriterium C bei béide Modeller nëmme ganz rar erfëllt ass. Well de Modell och déi onreegelméisseg Mounde vum Jupiter net beschreiwe kann, ass et onsécher, ob et zu der Erkläerung onreegelméisseger Mounde erugezunn ka ginn.

Um SpaweckÄnneren

ReferenzenÄnneren