Nice modeli
Tanım

Nice modeli ilk olarak 2005 yılında genel bilim dergisi Nature'da Rodney Gomes, Hal Levison, Alessandro Morbidelli ve Kleomenis Tsiganis gibi bilim adamlarının uluslararası bir işbirliğiyle yayımlanan üç makalesinde öne sürülmüştür. Dört yazar, bu yayınlarda ilkel Güneş Sistemi diskinin gaz ve tozunun dağılmasından sonra, dört dev gezegenin (Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün) orijinal olarak ~ 5,5 ve ~17 astronomik birim (AU) uzaklıkta olduğunu söylerler. Bu uzaklık, günümüze göre çok daha yakın aralıklı ve karmaşıktır. Toplamda yaklaşık 35 tane Dünya kütlesine sahip küçük kaya ve buz gezegenlerinden oluşan büyük, yoğun bir disk, en dıştaki dev gezegenin yörüngesinden yaklaşık 35 AU'ya kadar uzanmaktadır.
Bilim adamları, Uranüs ve Neptün'ün oluşumu hakkında o kadar az şey biliyorlar ki Levison, "Uranüs ve Neptün'ün oluşumu ile ilgili olasılıklar neredeyse sonsuzdur" diyor. Bununla birlikte, bu gezegen sisteminin şu şekilde evrimleştiği ileri sürülmektedir: Diskin iç kenarındaki gezegenler, zaman zaman en dıştaki dev gezegenle yerçekimi karşılaşmalarından geçerler ve bu da gezegenlerin yörüngelerini değiştirir. Gezegenler, karşılaştıkları küçük buzlu cisimlerin çoğunu içe doğru saçarlar, saçılan nesnelerle açısal momentum alışverişinde bulunurlar, böylece gezegenler tepki olarak dışa doğru hareket eder ve sistemin açısal momentumunu korur. Bu gezegenimsiler daha sonra benzer şekilde karşılaştıkları bir sonraki gezegenden dağılırlar ve sırasıyla Uranüs, Neptün ve Satürn'ün yörüngelerini dışa doğru hareket ettirirler. Her bir momentum değişiminin üretebileceği küçük harekete rağmen, bu gezegenimsi karşılaşmalar kümülatif olarak gezegenlerin yörüngelerini önemli miktarlarda değiştirir (göç eder). Bu süreç, gezegenler, muazzam yerçekimi onları oldukça eliptik yörüngelere gönderen veya hatta onları doğrudan Güneş Sisteminden çıkaran en içteki ve en büyük dev gezegen Jüpiter ile etkileşime girene kadar devam eder. Bu, aksine, Jüpiter'in hafifçe içe doğru hareket etmesine neden olur.
Düşük yörünge karşılaşma oranı, gezegenimsilerin diskten kaybolma hızını ve buna karşılık gelen göç oranını yönetir. Yüz milyonlarca yıllık yavaş, kademeli göçten sonra, en içteki iki dev gezegen olan Jüpiter ve Satürn, karşılıklı 1:2 ortalama hareket rezonanslarını geçerler. Bu rezonans, yörünge eksantrikliklerini artırarak tüm gezegen sisteminin dengesini bozar. Dev gezegenlerin düzeni hızlı ve dramatik bir şekilde değişiyor. Jüpiter, Satürn'ü şimdiki konumuna doğru kaydırır ve bu yer değiştirme, Satürn ile iki buz devi arasında, Neptün ve Uranüs'ü çok daha eksantrik yörüngelere iten karşılıklı yerçekimi karşılaşmalarına neden olur. Bu buz devleri daha sonra gezegenimsi diske girer ve on binlerce gezegenimsiyi dış Güneş Sistemi'ndeki daha önce sabit olan yörüngelerinden saçar. Bu bozulma, ilkel diski neredeyse tamamen dağıtır ve kütlesinin %99'unu ortadan kaldırır; bu, günümüzde yoğun bir Neptün-ötesi nüfusun yokluğunu açıklayan bir senaryodur. Gezegenimsilerin bazıları iç Güneş Sistemine atılarak karasal gezegenler üzerinde ani bir darbe akışı meydana getirir: Geç Dönem Ağır Bombardıman.
Sonunda, dev gezegenler mevcut yörünge yarı ana eksenlerine ulaşır ve kalan gezegenimsi diskle dinamik sürtünme, eksantrikliklerini azaltır ve Uranüs ve Neptün'ün yörüngelerini tekrar dairesel hale getirir.
Tsiganis ve meslektaşlarının ilk modellerinin yaklaşık %50'sinde Neptün ve Uranüs de yer değiştirir. Uranüs ve Neptün'ün değişimi, yüzey yoğunluğu Güneş'ten uzaklaştıkça azalan bir diskteki oluşum modelleriyle tutarlı olacaktır; bu, gezegenlerin kütlelerinin Güneş'ten uzaklaştıkça azalması gerektiğini öngörmektedir.