Гипотеза большого оверштага (от англ. Grand Tack hypothesis ) — гипотеза, согласно которой, Юпитер сформировался на расстоянии 3,5 а.е от Солнца , затем мигрировал до расстояния в 1,5 а.е, пока не попал в орбитальный резонанс с Сатурном , после чего мигрировал до своей современной орбиты (5 а.е). Название происходит от термина оверштаг , когда лодка, направляя нос против ветра, поворачивается в обратном направлении .

Мигрируя к Солнцу, Юпитер разрушает пояс астероидов, а также область, где сейчас находится Марс , что объясняет его небольшой размер . Пояс астероидов был разрушен ещё раз, но уже при миграции обратно, что объясняет его существование в нынешнем виде . При миграции некоторые планетезималии могли столкнуться с Солнцем и быть уничтоженными .

Описание

После того, как Юпитер очистил вокруг своей орбиты весь материал, он совершил миграцию II типа . Не будь Юпитер остановленным, он находился бы близко к Солнцу, став « горячим юпитером », что происходит у многих экзопланет . Однако, вместе с ним мигрировал и Сатурн , совершивший миграцию I типа . В результате между планетами возник орбитальный резонанс 2:3, а в газопылевом диске сформировался разрыв. Сатурн частично очистил свою часть разрыва, в результате воздействие диска на Юпитер снизилось . Началась обратная миграция. Процесс «оверштага» был завершён, когда Юпитер достиг своей нынешней орбиты.

Что объясняет гипотеза

Данная гипотеза объясняет несколько феноменов в Солнечной системе, хотя были предложены и альтернативные объяснения.

Размер Марса

Согласно симуляциям, Марс должен был иметь массу от 0,5 до 1 земной массы, но его масса составляет лишь 0,107 земных. Миграция Юпитера объясняет эту проблему: в результате «оверштага» газопылевой диск смещается до расстояния около 1 а.е от Солнца и в результате в той области формируются Земля и Венера . На расстоянии 2 а.е от Солнца материала для формирования планет остаётся немного , и из этого материала сформировался Марс . Близко к Солнцу материала также остаётся немного, и из него формируется Меркурий .

Существование пояса астероидов

Юпитер и Сатурн во время миграции смещают большинство астероидов с их начальных орбит, оставляя после себя возбужденный остаток, существовавший как внутри, так и за пределами первоначального местоположения Юпитера. До миграции Юпитера окружающие области содержали астероиды, состав которых менялся в зависимости от их расстояния от Солнца . Ближе к Солнцу преобладали каменистые астероиды, а во внешней области за «линией холода» — более примитивные и ледяные астероиды . По мере того как Юпитер и Сатурн мигрируют внутрь, около 15% внутренних астероидов рассеиваются за орбиту Сатурна . Позже, когда Юпитер и Сатурн начали мигрировать обратно, около 0,5% примитивных астероидов рассеиваются на орбиты во внешнем поясе астероидов . В результате входа в гравитационное поле Юпитера и Сатурна многие из астероидов теперь имеют большие эксцентриситеты и наклоны орбит. Некоторые из ледяных астероидов остались на орбитах, где позже сформировались планеты земной группы . Это позволило при столкновении доставлять на планеты воду .

Примечания