尼斯2號模型是太陽系早期演化的模型。尼斯2號模型類似於原始尼斯模型,因為外太陽系的後期不穩定導致行星之間的引力相遇,外星子盤的破裂,以及外行星遷移到新的軌道。然而,尼斯2號模型在其初始條件和觸發後期不穩定性的機制方面有所不同。這些變化反映了對氣體盤階段外太陽系軌道演化的分析,以及將外盤中星子之間的引力相互作用納入模型。
描述
尼斯2號模型從外行星穩定的四重共振開始,每顆行星都與其最近的鄰居共振。幾個潜在的穩定四重共振構型中的一個例子是木星和土星處於3:2共振,土星和天王星處於3:2共振,天王星和海王星處於4:3共振。與被冥王星大小的物體引力攪動的外星盤的相互作用導致行星向內遷移,同時保持共振。對木星和土星的研究表明,根據原行星盤的特性,它們可以在3:2或2:1的共振中被捕獲。在捕獲到共振後,木星和土星在星盤密度分佈中形成的間隙可能重疊,它們的向內遷移可能會停止或逆轉。其結果是一個四重共振的系統。已經確定了許多穩定的構型,具體的最終構型取決於行星的起始位置。
不穩定觸發
外盤中星子之間的引力相互作用揭示了觸發外行星後期不穩定性的另一種機制。在包括星子之間引力相互作用在內的數值模擬中,觀察到了星盤和行星之間的能量傳遞。這種能量轉移導致了行星向太陽的遷移,甚至在星子和行星之間沒有相遇的時候也會發生。隨著遷移的進行,內部冰巨行星的離心率增加了。在一些模擬中,四重共振最終不穩定,導致行星之間的引力相遇。在25%的模擬中觀察到了不穩定性,時間在3億到10億年之間變化。星盤內緣的位置與不穩定性的發生或時間之間沒有明顯的相關性。
五行星共振鏈的後期不穩定和海王星的長時間遷移相結合的可能性不大。要再現古柏帶天體的軌道分佈,需要海王星經歷幾個天文單位的遷移,並在行星之間的相遇開始之前達到28天文單位之處。如果星子盤在海王星初始軌道的2天文單位內開始,海王星的這種遷移是可能的。然而,共振鏈的晚期不穩定需要一個更遠的圓盤,至少比海王星軌道遠過4天文單位。如果星子之間碰撞產生的塵埃過早破壞了共振鏈,那麼尼斯2號模型的不穩定機制就變得無關緊要了。
相關條目
*跳躍木星場景
*五行星尼斯模型
參考資料
评论 (0)