Marsas yra maža planeta. Tiesą sakant, mokslininkams, atliekantiems Saulės sistemos modeliavimą, yra planeta taip pat maža. „Kiekvienas, kuris modeliuoja, kaip jūs formuojate sausumos planetas, visada būna su Marsu, kuris yra 5–10 kartų didesnis, nei yra realiame gyvenime“. „Minton“ kartu su kolega daktaru Halu Levisonu stengiasi sukurti naujus modeliavimus, paaiškinančius mažą Marso dydį, įtraukiant vadinamosios plokštumos mažinamos migracijos poveikį. Be to, maži objektai, kuriuos Mintonas vadina „Marstinis“, gali išjudinti ar sukrėsti. savo idėjas apie ankstyvą saulės sistemą ir vėlyvą sunkų bombardavimą.
Planetos mokslininkai sutinka, kad sausumos planetos per pirmuosius 50–100 milijonų Saulės sistemos istorijos metų susiformavo labai greitai, o mūsų Mėnulis susidarė iš smūgio tarp Marso dydžio objekto ir Žemės pirmykščio tam tikru metu. Daug vėliau buvo vėlyvasis sunkusis bombardavimas - laikotarpis, kai daugybė smūginių kraterių susiformavo Mėnulyje per tik septyniasdešimt milijonų metų - ir, be abejo, Žemė, Merkurijus, Venera ir Marsas taip pat greičiausiai buvo pumpuojami.
Daugelis planetų susidarymo teorijų negali atsižvelgti į šį intensyvų bombardavimo laikotarpį taip vėlai Saulės sistemos istorijoje, tačiau Levisonas buvo komandos dalis, kuri 2005 m. Pasiūlė Nicos modelį, kuris pasiūlė, kaip vėlyvasis sunkusis bombardavimas buvo sukeltas, kai milžiniškos planetos - kurie susiformavo kompaktiškesnėje konfigūracijoje - greitai išsiskyrė vienas nuo kito (ir visi jų orbitos atsiskyrimai padidėjo), o mažų „plokštuminių modelių“ diskas, esantis už planetų orbitų, buvo destabilizuotas, sukeldamas staigų masinį šių medžiagų pristatymą planetesimals - asteroidai ir kometos - į vidinę saulės sistemą.
Bet, anot modelio, greičiausiai plokštumų modeliai taip pat sukėlė planetų migraciją. Planetos susidarė iš milžiniško dujų, dulkių, uolienų šiukšlių ir ledo, supančio ankstyvą Saulę. Šiukšlės susimaišė ir suformuoja didesnius planetos dydžio objektus, o modeliavimas rodo, kad mažesnių objektų diske įterptas didesnis planetos dydžio objektas migruos dėl kampinio impulso ir energijos taupymo, nes planetos išsklaidys plokštumų dydžius, su kuriais susiduria.
„Dėl mažų akmenuotų ar apledėjusių objektų, esančių aplink didesnį objektą, perturbacija gali priversti didesnį objektą„ nuskaityti “pačiame diske“, - Mintonas pasakojo „Space Magazine“. „Kiekvieną kartą, kai šie maži plokštuminiai modeliai susiduria su didesniu objektu, jie iš tikrųjų sukelia nedidelį paspaudimą didesnio objekto padėtyje. Pasirodo, jei išsiaiškinsite matematiką, jei yra šiek tiek pusiausvyros tarp objektų, matomų saulės pusėje, palyginti su susidūrimais, nukreiptais prieš saulę nukreiptą pusę, iš tikrųjų galite sukelti didžiojo kūno judėjimą tinkle ir tai iš tikrųjų vyksta gana greitai. “
Mintonas ir Levisonas formuodami antžemines planetas, taikė tą pačią plokštumų, kurias sąlygoja migracija, fiziką.
„Marso atveju įsivaizduokite šiuos planetos embrionus, esančius Žemės ir Veneros zonoje“, - sakė Mintonas. Tuomet jūs turite vieną mažą embrioną, augantį, kad taptų Marso dydžio, ir jis pradėtų migruoti dėl plokštumos mažinimo sąlygojamos migracijos ir nuskaitytų nuo kitų vaikinų. Taigi jis liko iš pakuotės ir, judėdamas per diską, atsiduria ten, kur vyksta visi veiksmai. “
Taigi Marso augimas sustojo dabartinio dydžio, nes jis išsikraustė iš planetos statybinių medžiagų.
Mintonas teigė, kad jų šio darbo modeliavimas buvo tikrai geras.
„Mes atlikome daug matematikos ir migracija yra gana greita“, - sakė jis, „ir Marsas galėtų migruoti per diską, kol galėtų susiformuoti bet kuri kita Marso dydžio planeta. Ankstyvojoje saulės sistemoje, kur jūsų Marsas yra atsirėmęs į disko kraštą esant 1,5 AU, tai yra ten, kur jis yra dabar, ir visi kiti veiksmai, vykstantys Žemės ir Veneros zonoje, tada Žemė ir Venera sugebėjo išaugti iki tokio dydžio, koks yra dabar, kai jie abu yra maždaug tokio paties dydžio ir masės, o Marsas yra atskirtas vienas nuo kito. “
O su Marsu yra Marstinio posūkis, kuris galėtų pasiūlyti alternatyvų vėlyvojo sunkaus bombardavimo paaiškinimą.
Migruojantis Marsas savo rezonansu galėjo pasiimti plokštumos pavyzdžius, kai du ar daugiau orbitoje esančių kūnų daro gravitacinę įtaką vienas kitam.
„Ne visiškai akivaizdu, kodėl taip yra“, - teigė Mintonas, „tačiau manoma, kad tas pats nutiko ir išorinėje saulės sistemoje, kuri ir suteikė Plutonui savo orbitą. Mes manome, kad Plutonas iš tikrųjų buvo įgytas 3: 2 rezonanso su Neptūnu metu, kai Neptūnas išsikėlė. Štai kodėl Plutonas ir kiti „Plutinosai“ gyvena šiuose rezonansuose su Neptūnu. “
Plutinosai yra kiti Kuiperio juostos objektai šalia Plutono. Šis rezonansas reiškia, kad Plutonas ir Plutinosai aplink Saulę eina tris kartus kas 2 kartus, kuriuos daro Neptūnas. Taip pat yra Dviejų tinų, kurių rezonansas 1: 2 yra susijęs su Neptūnu, ir kurie randami link išorinio Kuiperio juostos krašto. Nauji modeliavimai rodo, kad šios rezonansų linijos yra beveik kaip sniego pylimas, o Neptūnui išsikėlus, jis pasiėmė visus šiuos mažus ledinius kūnus - Plutoną ir Plutiną.
Tai taip pat galėjo nutikti Marsui, o Marsas migravęs per diską taip pat būtų paėmęs mažai objektų.
„Aš nusprendžiau paskambinti šiems marstiniams, kad išlaikyčiau temą„ Plutino ir du tino “, - šypsodamasis sakė Mintonas. „Nežinau, ar tai liks, ar ne.“
Tačiau įdomus dalykas apie marstinius, sakė Mintonas, yra tas, kad 3: 2 atgarsis su Marsu iš tikrųjų yra labai nestabili zona.
„Tiesą sakant, Saturno rezonansas egzistavo tik vėlyvojo sunkaus bombardavimo metu“, - sakė jis, „taigi prieš tai Saturnas, mes manome, buvo kitoje padėtyje, taigi šis konkretus rezonansas buvo kitoje padėtyje. . Tik tada, kai milžiniškos planetos migravo į dabartinę vietą, ši rezonanso vieta tapo nestabili. Taigi manome, kad šie marstiniai būtų buvę stabilūs ir tuo laikotarpiu nuo planetos formavimo pabaigos iki vėlyvojo sunkaus bombardavimo staiga šis regionas tapo nestabilus, kai planetos pakeitė savo pozicijas į dabartinę vietą. “
Taigi ar marstiniai gali būti atsakingi už vėlyvą sunkų bombardavimą?
„Šie marstiniai buvo išstumti iš planetą formuojančių regionų į asteroido juostą“, - teigė Mintonas. „Tada staiga planetos migravo ir visas šis regionas tapo nestabilus, todėl jie visi galėjo nugrimzti į vidinę saulės sistemą ir galų gale pataikyti į Mėnulį. “
Yra ir keli kiti argumentai, taip pat ir tai, kur marstinai tinka tai, kas smogė Mėnuliui per vėlyvą sunkų bombardavimą.
„Mes turime priežasčių manyti, kad objektai, kurie smogė Mėnuliui per vėlyvą stiprų bombardavimą, buvo tarsi asteroidai, bet ne visai tokie, kaip dabar esantys asteroidai“, - teigė Mintonas. „Taigi, yra keletas cheminių argumentų, kuriuos galite pareikšti, taip pat galite pateikti argumentų iš smūgio tikimybių, kurių asteroido juostoje gali būti nepakankamai, kad būtų galima aprūpinti visus asteroidus ir smūgius, kuriuos matome Mėnulyje“.
Tačiau yra ir kitų neišspręstų klausimų, pavyzdžiui, kiek ilgai truko vėlyvasis sunkus bombardavimas, kai jis prasidėjo, ar kometos buvo svarbios Mėnulio bombardavimo istorijoje, ar tai visi buvo asteroidai? Mintonas teigė, kad tolesnis Mėnulio tyrinėjimas atsakys į daugelį šių klausimų.
„Tai yra viskas, ko mums tikrai reikia eiti į Mėnulį, kad tai išsiaiškintume. Beveik niekur kitur negalite eiti to daryti. Tai tikrai yra viena geriausių vietų, kur reikia suprasti visą Saulės sistemos istoriją.
Savo atradimus Mintonas pristatys būsimoje Mėnulio ir planetų mokslo konferencijoje 2011 m. Kovo mėn.
Galite klausytis interviu, kurį padariau su Mintonu, apie NASA mėnulio mokslo instituto podcast'ą (taip pat galima per 365 astronomijos dienas.)
