Ryan McVay/Photodisc/Getty Images
Ur ett jordbaserat perspektiv verkar planeterna vandra över natthimlen - ett faktum som ger ordet "planet" dess antika grekiska betydelse. Denna uppenbara rörelse är resultatet av att planeterna kretsar runt solen på nästan cirkulära banor, med deras omloppsradier förblir konstanta över mänsklighetens historia. Men på geologiska tidsskalor har deras banor förändrats på grund av planetarisk migration.
Den dominerande kraften som formar planetrörelsen är solens gravitation, som håller varje planet i sin bana. I verkligheten förändrar mindre störande krafter – såsom gravitationskraften från massiva grannar som Jupiter och Saturnus, såväl som kumulativa möten med asteroider och kometer – vägarna gradvis under miljontals år.
När solsystemet bildades för ~4,6 miljarder år sedan, omgav en massiv skiva av gas och damm den unga solen. Denna protoplanetariska skiva utövade ett starkt motstånd mot de begynnande planeterna och drog de inre steniga kropparna (Mercurius, Venus, Jorden, Mars) inåt mot solen.
Jupiter, jätten, migrerade också inåt tills den stannade nära sitt nuvarande avstånd från solen, troligen stoppad av Saturnus gravitationsinflytande. Båda gasjättarna drev sedan utåt och närmade sig Uranus och Neptunus nuvarande banor. Vid detta skede hade det mesta av gasen och dammet försvunnit, vilket bromsade ytterligare migration.
För ungefär 3,8 miljarder år sedan, innan livet först dök upp på jorden, inträffade en andra migrationsfas. Jupiter och Saturnus låste sig kort i en medelrörelseresonans på 1:2 – Saturnus omloppsperiod var dubbelt så stor som Jupiter. Denna resonans destabiliserade hela det yttre systemet, vilket tvingade fram snabb omställning:Jupiter rörde sig något inåt, medan Saturnus, Uranus och Neptunus migrerade utåt. Inom några miljoner år har de fyra planeterna satt sig i den nästan stabila konfigurationen som består idag.
Dessa dynamiska förskjutningar stöds av numeriska simuleringar och studier av Kuiperbältet, och de förklarar varför planeternas nuvarande avstånd skiljer sig från deras ursprungliga arrangemang efter bildandet.
