Un team di astrofisica dell'Università dell'Oklahoma spiega perché la crescita di Marte è stata bloccata da un'instabilità orbitale tra i pianeti giganti del sistema solare esterno in un nuovo studio sull'evoluzione del giovane sistema solare. Lo studio dell'UO si basa sul modello di Nizza ampiamente accettato, che invoca un'instabilità planetaria per spiegare molti aspetti peculiari osservati del sistema solare esterno. Un modello di UO ha utilizzato simulazioni al computer per mostrare come l'accrescimento (crescita) del pianeta viene interrotto dall'instabilità del sistema solare esterno. Senza esso, Marte forse avrebbe potuto diventare più grande, pianeta abitabile come la Terra.

"Questo studio offre una soluzione semplice e più elegante per spiegare perché Marte è piccolo, sterile e inabitabile, " disse Matteo S. Clemente, Studente laureato UO presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia di Homer L. Dodge, UO Collegio delle Arti e delle Scienze. "La particolare dinamica dell'instabilità tra i pianeti giganti ha impedito a Marte di crescere fino a diventare un pianeta di massa terrestre".

Clemente e Nathan A. Kaib, UO professore di astrofisica, ha lavorato con Sean N. Raymond, l'Università di Bordeaux, Francia, e Kevin J. Walsh, Istituto di ricerca sudoccidentale, studiare l'effetto dell'instabilità del Modello di Nice sul processo di formazione dei pianeti terrestri. Il team di ricerca ha utilizzato le risorse di calcolo fornite dall'OU Supercomputing Center for Education and Research e dal progetto di calcolo su scala peta sostenuto Blue Waters per eseguire 800 simulazioni al computer di questo scenario.

L'obiettivo di questo studio era studiare sistemi simulati che producessero pianeti simili alla Terra anche con analoghi di Marte. Dati geologici recenti di Marte e della Terra indicano che il periodo di formazione di Marte era circa 10 volte più breve di quello terrestre, il che ha portato all'idea che Marte sia stato lasciato indietro come un "embrione planetario incagliato" durante la formazione dei pianeti interni del Sole. L'instabilità del primo pianeta modellata in questo studio fornisce una spiegazione naturale del modo in cui Marte è emerso dal processo di formazione del pianeta come un "embrione incagliato".

Il successo delle simulazioni di formazione planetaria terrestre per questo studio è risultato legato all'evoluzione dettagliata dei due pianeti giganti del sistema solare:Giove e Saturno. I sistemi nello studio in cui le orbite post-instabilità di Giove e Saturno erano più simili alle loro attuali orbite reali hanno prodotto anche sistemi di pianeti terrestri che assomigliavano all'attuale sistema solare.

Un documento, "La crescita di Mar è bloccata da una prima instabilità del pianeta gigante, " è stato pubblicato nella versione online della rivista scientifica Icaro .