Marikh adalah planet kecil. Sebenarnya, bagi saintis yang melakukan pemodelan sistem suria, planet ini adalah juga kecil. "Setiap orang yang melakukan simulasi bagaimana anda membentuk planet terestrial selalu berakhir dengan Marikh yang 5-10 kali lebih besar daripada yang ada dalam kehidupan nyata." Minton telah bekerjasama dengan rakan sekerja Dr. Hal Levison untuk membuat simulasi baru yang menjelaskan ukuran kecil Mars dengan memasukkan kesan dari apa yang dikenali sebagai migrasi yang didorong oleh planetesimal, dan selain itu, objek kecil yang disebut Minton sebagai "Marstinis" dapat menggerakkan atau menggegarkan idea kami mengenai sistem suria awal dan Pengeboman Akhir Berat.
Para saintis planet bersetuju bahawa planet terestrial terbentuk dengan cepat dalam 50-100 juta tahun pertama sejarah sistem suria dan Bulan kita terbentuk dari hentaman antara objek berukuran Mars dan proto-Bumi pada satu ketika pada masa itu. Beberapa saat kemudian adalah Pengeboman Berat Akhir, jangka waktu di mana sebilangan besar kawah hentaman terbentuk di Bulan dalam jangka waktu hanya tujuh puluh juta tahun - dan dengan kesimpulan Bumi, Merkuri, Venus, dan Marikh juga mungkin juga dipukul.
Sebilangan besar teori pembentukan planet tidak dapat menjelaskan tempoh pengeboman yang begitu sengit ini pada akhir sejarah sistem suria, tetapi Levison adalah sebahagian daripada pasukan yang pada tahun 2005 mencadangkan Model Nice, yang mencadangkan bagaimana Pengeboman Berat Akhir dipicu ketika planet-planet raksasa - yang terbentuk dalam konfigurasi yang lebih padat - dengan cepat berpindah jarak antara satu sama lain (dan pemisahan orbitnya meningkat), dan cakera "planetesimals" kecil yang terletak di luar orbit planet tidak stabil, menyebabkan penghantaran tiba-tiba secara besar-besaran planetesimals - asteroid dan komet - ke sistem suria dalaman.
Tetapi, menurut model tersebut, planet mungkin juga menyebabkan migrasi planet. Planet-planet itu terbentuk dari cakera gas, debu, serpihan batu dan ais besar yang mengelilingi awal Matahari. Puing-puing bersatu untuk membentuk objek berukuran planet yang lebih besar, dan simulasi menunjukkan bahawa objek berukuran planet yang lebih besar yang tertanam dalam cakera objek yang lebih kecil akan berpindah sebagai hasil momentum sudut dan penjimatan tenaga ketika planet-planet menyebarkan planet yang mereka hadapi.
"Gangguan dari objek berbatu kecil atau berais yang mengelilingi objek yang lebih besar boleh menyebabkan objek yang lebih besar 'meletup' di sepanjang cakera," kata Minton kepada Space Magazine. "Setiap kali planet kecil ini menemui objek yang lebih besar, mereka sebenarnya menyebabkan sedikit dorongan pada posisi objek yang lebih besar. Ternyata jika anda mengusahakan matematik, jika ada sedikit ketidakseimbangan terhadap jumlah objek yang dihadapi di sisi cerah berbanding dengan sisi anti-matahari, anda sebenarnya boleh menyebabkan pergerakan bersih dari badan besar, dan ia berlaku dengan cepat. "
Minton dan Levison telah menerapkan fisika migrasi yang didorong oleh planetesimal untuk pembentukan planet terestrial.
"Dalam kes Mars, bayangkan embrio planet ini terletak di zon Bumi-Venus," kata Minton. "Kemudian anda mempunyai satu embrio kecil yang tumbuh menjadi seukuran Mars, dan ia akan mula bermigrasi kerana migrasi yang didorong oleh planet, dan ia menjauh dari orang lain. Jadi ia telah meninggalkan pek, dan ketika bergerak melalui cakera, ia akan terlepas dari tempat semua tindakan sedang berlangsung. "
Oleh itu, pertumbuhan Marikh terhenti pada ukurannya sekarang kerana ia berpindah dari bahan binaan planet.
Minton mengatakan bahawa simulasi mereka berfungsi dengan sangat baik.
"Kami telah melakukan banyak matematika dan migrasi cukup cepat," katanya, "dan Mars dapat bermigrasi melalui cakera sebelum planet berukuran Mars yang lain dapat terbentuk. Pada sistem suria awal di mana anda mempunyai Mars terdampar di pinggir cakera pada 1.5 AU, di mana ia berada sekarang dan semua tindakan lain yang berlaku di zon Bumi-Venus, maka Bumi dan Venus dapat tumbuh dengan ukuran seperti sekarang, di mana keduanya kira-kira sama ukuran dan jisim dan Mars terdampar sendiri. "
Dan dengan Marikh ada kelainan Marstinis, yang dapat memberikan penjelasan alternatif untuk Pengeboman Berat Akhir.
Marikh yang berpindah mungkin telah mengambil planet planet dalam resonansinya, di mana dua atau lebih badan yang mengorbit memberikan pengaruh graviti satu sama lain.
"Sama sekali tidak jelas mengapa hal itu terjadi," kata Minton, "tetapi hal yang sama diperkirakan telah terjadi di tata surya luar yang inilah yang memberi orbit Pluto. Kami fikir Pluto benar-benar terpilih dalam resonansi 3: 2 dengan Neptune ketika Neptune berhijrah keluar, dan itulah sebabnya Pluto dan "Plutinos" lainnya hidup dalam resonansi dengan Neptunus. "
The Plutinos adalah objek Kuiper Belt yang lain berhampiran Pluto. Resonans itu bermaksud Pluto dan Plutinos mengelilingi Matahari tiga kali untuk setiap 2 kali yang dilakukan Neptunus. Terdapat juga Two-tinos, yang terperangkap dalam resonansi 1: 2 dengan Neptune - dan terdapat di tepi luar tali pinggang Kuiper. Simulasi baru menunjukkan bahawa garis-garis gema ini hampir seperti gunung salji, dan ketika Neptunus berhijrah keluar, ia mengambil semua badan berais kecil ini, Pluto dan Plutinos.
Ini juga boleh terjadi pada Mars, dan ketika Mars bermigrasi melalui disk, ia juga akan mengambil benda-benda kecil.
"Saya memutuskan untuk memanggil Marstini ini, untuk tetap menggunakan tema Plutino dan Two-tino," kata Minton sambil tersengih. "Saya tidak tahu apakah itu akan bertahan atau tidak."
Tetapi perkara menarik mengenai Marstini, kata Minton, adalah bahawa resonansi 3: 2 dengan Mars sebenarnya adalah zon yang sangat tidak stabil.
"Sebenarnya ada resonansi di sana dengan Saturnus yang hanya ada pada saat Pemboman Berat Akhir," katanya, "jadi sebelum itu, Saturnus - kami pikir - berada dalam posisi yang berbeda, jadi resonansi khusus ini berada dalam posisi yang berbeda . Oleh itu, hanya setelah planet raksasa berpindah ke lokasi mereka sekarang, lokasi resonans ini menjadi tidak stabil. Oleh itu, kami berpendapat bahawa Marstinis ini akan stabil dan dalam jangka masa sementara antara akhir pembentukan planet dan Pengeboman Berat Akhir, tiba-tiba wilayah ini menjadi tidak stabil ketika planet-planet beralih posisi ke lokasi mereka sekarang. "
Oleh itu, mungkinkah Marstinis bertanggungjawab atas Pengeboman Akhir Berat?
"Marstini ini didorong keluar dari planet membentuk kawasan keluar ke tali pinggang asteroid," kata Minton, "kemudian tiba-tiba planet-planet tersebut berhijrah dan seluruh wilayah ini menjadi tidak stabil dan sehingga mereka semua dapat masuk ke sistem suria dalam dan akhirnya memukul Bulan. "
Terdapat beberapa hujah lain, di mana Marstinis sesuai dengan profil mengenai apa yang melanda Bulan semasa Pengeboman Akhir Berat.
"Kami mempunyai alasan untuk berfikir bahawa benda-benda yang melanda Bulan semasa Pengeboman Berat Akhir adalah seperti asteroid tetapi tidak seperti asteroid yang kami miliki sekarang," kata Minton. "Jadi, ada beberapa argumen kimia yang dapat anda buat, juga anda dapat membuat beberapa argumen dari kemungkinan impak yang mungkin tidak cukup jisim di tali pinggang asteroid untuk membekalkan semua asteroid dan hentaman yang kita lihat di Bulan."
Tetapi ada masalah lain yang luar biasa seperti berapa lama Pengeboman Berat Akhir, ketika ia bermula, adakah komet penting dalam sejarah pengeboman Bulan atau adakah itu semua asteroid? Minton mengatakan penerokaan Bulan lebih lanjut akan menjawab banyak persoalan ini.
"Ini semua perkara yang sangat kami perlukan untuk pergi ke Bulan untuk mengetahui dan hampir tidak ada tempat lain yang dapat anda lakukan untuk melakukannya. Ia benar-benar merupakan salah satu tempat terbaik untuk memahami semua sejarah sistem suria.
Minton akan menyampaikan penemuannya pada Persidangan Sains Lunar dan Planetary yang akan datang pada bulan Mac, 2011.
Anda boleh mendengar wawancara yang saya lakukan dengan Minton mengenai penghijrahan planetesimal untuk podcast NASA Lunar Science Institute (juga tersedia pada 365 Hari Astronomi.)
