Wie Mars und Jupiter aus Space Rock Abstürze gebildet

Die gewalttätigen Raum Rock Kollisionen, die Mars gebar erscheinen überraschend anders gedacht, um den felsigen Kern des Jupiter bilden, sagen Wissenschaftler.

Der Unterschied ergibt sich aus Veränderungen in der Scheibe von Staub, Eis und andere Partikel, die in den frühen Jahren des Sonnensystems um die Sonne verwirbelt.

Forscher sagte, es sei ein "gradient" in der Größe von Planetesimalen – einer frühen Phase der Planetenentstehung –, dass die junge Sonne umkreist. Planeten, die weiter Weg von der Sonne waren eher als Welten näher in größer waren, fügten sie hinzu. [Nehmen Sie eine Foto-Rundgang durch die Planeten]

"Dieser Unterschied durch die Schneegrenze erklärt werden kann", sagte Hiroshi Kobayashi, ein Forscher an der Universität Nagoya in Japan, unter Bezugnahme auf die Zone des Sonnensystems, wo es kalt genug ist für eisige Verbindungen zu kondensieren vor 4,5 Milliarden Jahren war.

"Wenn wir betrachten terrestrischen Planeten, das ist nahe an der Sonne, das bedeutet, die Temperatur war sehr hoch und die Hauptkomponente des Volumenkörpers war Rock, oder so etwas wie das," hinzugefügt Kobayashi. "Aber wenn wir die äußere Scheibe betrachten – in diesem Fall ist die Hauptkomponente Eis — es war wohl Eis Planetesimalen [das Jupiter gebildet]."

Durch Absturz gemeinsam aufwachsen

Das Sonnensystem entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren nach heutigen Theorien. Die Sonne in der Mitte einer wirbelnden Disc von Schutt gebildet. Als Partikel und Wärme strömte heraus von der jungen Sonne die meisten Eis und Gas in das innere Sonnensystem abgeführt, kleine felsigen Körpern hinterlässt.

Kobayashi und sein Co-Autor Nicolas Dauphas, ein Forscher am Ursprung Lab der University of Chicago, lief Computersimulationen um zu sehen, wie Mars unter diesen Bedingungen gebildet.

Mars umkreist etwa 1,5 astronomischen Einheiten (Aus), oder Erde-Sonne-Entfernungen von der Sonne heute. Das Modell unterteilt die Planetesimale, die Mars in vier Ringe oder Ringräume, das 1.5, 1.8, 2.2 und 2.7 wurden gebildet AUs von der Sonne, die Millionen von Leichen als größere "Masse Chargen" zu behandeln, die Berechnung zu vereinfachen.

Als nächstes folgte die Forscher die Entwicklung des Mars durch zuschauen, wie die Planetesimale in einander im Laufe der Jahre stürzte. Die Kollisionen variiert abhängig von einigen Faktoren ab: Wieviel Gas Mars, die Variabilität der Umlaufbahnen der Körper und die Leichen Neigung, den Rest der relativ flachen Ebene des Sonnensystems umgeben.

Der Prozess ist etwas chaotisch, je nach Modell. Die kleineren Planetesimalen leicht einen erheblichen Teil ihrer Masse verlieren, wenn ineinander, Absturz nach einer Kollision wodurch es noch kleinere Körper, stellte die Forscher.

Einige dieser Stücke kleben an den größeren Körper, während andere wegziehen, je nachdem, wie sie mit Gas in der Umgebung interagieren.

Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu Mars, die einen Kern nur ein Zehntel der Größe der Erde, den Zeitplan für die Erstellung von Jupiters massereichen Kern hat – das ist fast 10 mal so groß wie die Erde — würde ziemlich langwierig sein, vor allem, wenn kleine Planetesimal Kollisionen Kobayashi sagte gelten,.

"Für große Planetesimale Fragment Akkretion ist weniger wichtig," fügte er hinzu. "Die Wachstum Zeitskala ist zu lang, Jupiter Kern in der Gas-Lebensdauer zu produzieren."

"Zehntausende Mars-Größe Embryonen"

Die Wissenschaftler festgestellt, dass die Planetesimale, die Mars wahrscheinlich gemeinsam gebildet in Ringräume von einem Hundertstel der Masse der Sonne gebildet. Jedes der einzelnen Planetesimalen hatte einen Radius von weniger als 6,21 Meilen (10 Kilometer).

Die Zerschlagung und wachsenden Prozess wahrscheinlich produziert "Zehner von Mars-Größe Embryonen" schwärmen zwischen 0,4 AU und 1.5 AU von der Sonne.

Mars selbst, die 1 im Orbit war AU von der Sonne war wahrscheinlich zu einer Entfernung von etwa 1,5 "verstreut" AU, Kobayashi sagte, möglicherweise weil Jupiters Schwerkraft die Umlaufbahn des Mars verändert. Planeten verschoben Bahnen durch eine Resonanz mit Saturn, nachdem die Giants nach einigen Theorien gebildet.

Kobayashi warnte jedoch, dass die Theorie des Jupiter zu verschieben noch sehr neu ist und erfordert eine weitere Studie.

Die restlichen Planetesimalen hätte stark exzentrische Umlaufbahnen, so dass sie Planetesimale in anderen solar-System-Fragmente stürzte haben könnte. Kobayashis Modell sagte, es sei wahrscheinlich, dass diese im Laufe der Zeit gesprengt wurden.

Die Forschung erscheint in der Juli-Ausgabe des Ikarus.

Diese Geschichte wurde von SPACE.com, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt. Folgen Sie Elizabeth Howell @howellspace oder SPACE.com @Spacedotcom. Wir sind auch auf Facebook und Google +.