气态盘消散触发的早期太阳系不稳定性

太阳系的轨道结构被认为是由巨行星之间的一次动力学不稳定事件塑造的。然而，不稳定的触发机制与发生时间尚未明确。流体动力学建模表明，在太阳的气态原行星盘存在期间，巨行星在共振链中迁移到一个紧凑的轨道构型。本文利用动力学模拟表明，巨行星的不稳定性很可能由气态盘的消散所触发。随着盘由内向外蒸发，其内边缘依次扫过并依次动力学扰动每颗行星的轨道。相关的轨道偏移导致系统外部部分的动力学压缩，最终触发不稳定性。我们的模拟系统的最终轨道在可行的天体物理参数范围内与太阳系相符。因此，巨行星不稳定性发生在气态盘耗散之时，根据天文观测约束，这发生在太阳系诞生后几百万到一千万年。类地行星的形成直到此次早期巨行星不稳定性之后才完成；成长中的类地行星甚至可能被其扰动所塑造，从而解释了火星相对于地球质量较小的原因。