Scale temporali per l’accrescimento planetario e la struttura del disco protoplanetario

Questo documento delinea uno scenario unificato per la formazione del Sistema Solare coerente con i vincoli astrofisici. Il nucleo di Giove potrebbe essere cresciuto dall’accrescimento in fuga dei planetesimi ad una massa sufficiente per avviare un rapido accrescimento del gas in tempi dell’ordine di 5 x 105-106 anni, a condizione che la densità superficiale dei solidi nella sua zona di accrescimento fosse almeno 5-10 volte maggiore di quella richiesta dai modelli di massa minima del disco protoplanetario. Dopo che Giove aveva accumulato grandi quantità di gas nebuloso, avrebbe potuto disperdere gravitazionalmente i planetesimi rimasti nelle vicinanze in orbite che hanno portato alla fuga dal Sistema Solare. La maggior parte dei planetesimi nella zona di accrescimento di Marte-asteroidi potrebbe essere stata perturbata in orbite che attraversano Giove da risonanze con Giove e/o interazioni con corpi sparsi verso l’interno dalla zona di accrescimento di Giove; tali orbite che attraversano Giove avrebbero successivamente portato all’espulsione dal Sistema Solare. Tuttavia, la rimozione della massa in eccesso da sunward di 1 UA sarebbe stata molto più difficile. I pianeti interni e gli asteroidi possono essere considerati in questa immagine se la densità superficiale della nebulosa solare era relativamente uniforme (diminuendo non più rapidamente di r−12) verso l’orbita di Giove. La massa totale del disco protoplanetario avrebbe potuto essere inferiore a un decimo di una massa solare a condizione che la densità superficiale scendesse più ripida di r−1 oltre l’orbita di Saturno. Le regioni esterne della nebulosa avrebbero ancora contenuto abbastanza materia solida da spiegare la crescita di Urano e Nettuno in 5 x 106-108 anni, insieme alla coincidente espulsione delle comete nella nube di Oort. La formazione di un tale disco protoplanetario richiede un significativo trasporto di massa e momento angolare ed è coerente con i modelli di dischi di accrescimento viscosi della nebulosa solare.

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