Från en jordbaserad observatörs perspektiv verkar planeterna ständigt ändra positioner i himlen - ett faktum som återspeglas i ordet "planet" i sig, som kommer från antikens grekiska för "Vandrare". Dessa uppenbara rörelser kan förklaras med att planeterna rör sig kring cirklarna runt solen. Dimensionerna av dessa banor har varit konstanta under hela mänsklighetens historia, men på mycket längre tidsplaner har de förändrats på grund av planetmigrering.

Planetary Dynamics

Planets rörelser styrs av krafterna som verkar på dem. Den största av dessa styrkor är solens gravitation, som håller planeterna i sina banor. Om inga andra krafter var inblandade, skulle orbiter aldrig förändras. I verkligheten finns det dock flera andra krafter involverade, kallade störningar. Dessa är mindre i storleksordning än solens gravitation, men tillräckligt stor för att planeterna ändrar sina positioner under långa perioder. Perturbations inkluderar gravitationsinflytandet av stora planeter som Jupiter och Saturnus, plus den kumulativa effekten av kollisioner och nära möten med asteroider och kometer.

Tidigt solsystem

När planeten först bildades om 4,6 miljarder år sedan var solsystemet fortfarande fyllt med stora mängder gas och damm - tillräckligt för att utöva ett betydande gravitationstryck på de nybildade planeterna. Gasen och dammet koncentrerades i en tät roterande skiva, och detta blev den främsta föraren av planetarisk migrering i solsystemets tidiga historia. En effekt av skivan var att dra de mindre steniga planeterna - Kvicksilver, Venus, Jord och Mars - inåt mot solen.

De yttre planeterna

Jupiter, den största planeten , togs ursprungligen också inåt. Det stannade när det var ungefär samma avstånd från solen som Mars är idag, förmodligen hålls tillbaka av Saturnus gravitation, nästa planet utåt. Jupiter och Saturnus drev sedan utåt igen och närmade sig de yttersta planetens banor, Uranus och Neptunus, som var närmare solen än de är idag. Vid denna tidpunkt hade det mesta av den interplanetära gasen och dammet försvunnit, och planetmigreringstakten saktade för en tid.

En stabil konfiguration

För ungefär 3,8 miljarder år sedan, inte långt innan det första primitiva livet uppträdde på jorden, det fanns en dramatisk andra fas av planetarisk migration. Detta utlöstes när banorna Jupiter och Saturnus blev kortvarigt låsta ihop, med Saturnus tar dubbelt så mycket som Jupiter för att slutföra en krets runt solen. Detta visade sig ha en destabiliserande effekt, inte bara på Jupiter och Saturnus, utan även på Uranus och Neptunus. För att kompensera för denna instabilitet förändrades alla fyra planets positioner snabbt. Jupiter migrerade inåt, medan Saturnus, Uranus och Neptun migrerades utåt. Efter några miljoner år - en kort period i astronomiska termer - hade planeterna kommit i stabila positioner väldigt nära de vi ser idag.