في الآونة الأخيرة، أجرى العلماء أبحاثًا معمقة حول تطور النظام الشمسي، وإحدى النظريات الأكثر تأثيرًا هي "النموذج اللطيف". لا يفسر هذا النموذج عملية هجرة الكواكب فحسب، بل يوفر أيضًا تفسيرات للعديد من الظواهر الفلكية، مثل حدث القصف الثقيل المتأخر وتشكل سحابة أورت.
يقترح نموذج نيس سيناريو للتطور الديناميكي للنظام الشمسي يركز على هجرة الكواكب العملاقة (المشتري وزحل وأورانوس ونبتون) من تكوينها المدمج الأصلي إلى مواقعها الحالية مع تبدد القرص الأولي. بعد ذلك.
وفقًا لنموذج نيس، كانت الكواكب الأربعة العملاقة تدور في الأصل في مدارات دائرية تقريبًا على مسافات تتراوح من حوالي 5.5 إلى 17 وحدة فلكية من الشمس، وهي مسافة قريبة جدًا من بعضها البعض مقارنة باليوم. وبمرور الوقت، أدت التفاعلات الجاذبية بين هذه الكواكب والاضطرابات الناجمة عن الصخور الجليدية الصغيرة إلى تغيير مداراتها تدريجيا، مما أدى في النهاية إلى تشكيل الدورات التي نلاحظها اليوم.
يمكن إرجاع جوهر نموذج نيس إلى العديد من الأوراق البحثية المنشورة في مجلة Nature في عام 2005، والتي كتبها فريق دولي من العلماء. يوضح النموذج أنه عندما تقترب الصخور الجليدية الصغيرة تدريجيا تحت تأثير جاذبية الكوكب العملاق، فإن ردود الفعل الجاذبية القوية لكوكب المشتري سوف تتسبب في هجرة وتوسع الكواكب المتبقية، وهذه العملية سوف تجعل الكواكب في النهاية تصل إلى مدار أكثر استقرارا.إن التبادل النادر للزخم سوف يؤدي في النهاية إلى تغييرات كبيرة في مدارات الكواكب في جميع أنحاء النظام الشمسي. لقد تسببت عملية الهجرة التدريجية على مدى ملايين السنين في عبور كوكبي المشتري وزحل لرنين 1:2، حيث تكثف كل منهما إن جاذبية الكواكب الأخرى تختلف عن جاذبيتها الطبيعية، مما يسبب عدم الاستقرار الديناميكي في الكواكب الأخرى.
ومع تغير الكواكب، عانى القرص الكوكبي الأصلي أيضًا من اضطراب واسع النطاق، وتم إخراج جميع الصخور الجليدية الصغيرة تقريبًا من النظام الشمسي، وهو ما يفسر سبب عدم العثور على أجرام سماوية عالية الكثافة تقريبًا في الغلاف الشمسي الخارجي. نظام. وتعتبر هذه الظاهرة أحد العوامل الرئيسية التي يستطيع نموذج نيس تفسيرها بنجاح.
يعتبر حدث القصف الثقيل المتأخر (LHB) تنبؤًا مهمًا لنموذج نيس، الذي ينص على أن أحداث هجرة الكواكب تسببت في زيادة في الاصطدامات بين الأجرام السماوية، مما أدى إلى فترة قصف قصيرة ولكن مكثفة. ومع ذلك، إذا ما جمعنا ذلك مع الدراسات الحديثة، فإن وجود LHB يتعارض مع بعض البيانات الرصدية، وهو ما أثار أيضا نقاشا واسع النطاق وتفكيرا في المجتمع العلمي.
ومع المزيد من الملاحظات والحسابات، أدرك العلماء تدريجيا أنه إذا لم يكن من الممكن تفسير خصائص بعض الكويكبات باستخدام نموذج نيس، فإن الأمر يظل يشكل تحديا في البحث عن نماذج بديلة أخرى لفهم عملية تشكل النظام الشمسي المبكر.
"على الرغم من أن نموذج نيس يتمتع بمزايا في وصف ديناميكيات الأجسام في مناطق معينة من نبتون والمشتري، إلا أنه لا يزال غير كافٍ لشرح بعض الميزات المرصودة ولا يزال بحاجة إلى مزيد من التعديل والتحسين."
بالإضافة إلى ذلك، يقدم نموذج نيس أيضًا تفسيرًا لتكوين أنظمة الأقمار الصناعية للكواكب الخارجية، ويزعم أن هذه الأجرام السماوية يمكن الحصول عليها من خلال السلوك التجاذبي المتبادل بين الكواكب. والمثال الأكثر شهرة هو أكبر قمر لكوكب نبتون، تريتون، والذي يعتقد العلماء أنه ربما تم الاستيلاء عليه أثناء تحول الكويكب إلى نظام ثنائي في النظام الشمسي المبكر.
ويمكن لهذا النموذج أيضًا أن يفسر سبب تشكل الأجسام الصغيرة المختلفة التي نراها في حزام كايبر اليوم. ومع ذلك، فإن العمليات الديناميكية الخفية وراء كل هذا لا تزال تحير المجتمع العلمي، مما يدل على أن هناك العديد من الألغاز التي لم يتم حلها في تطور النظام الشمسي المبكر. وتعتبر جهود الباحثين لمقارنة محاكاة هذه العملية مع البيانات الرصدية الفعلية مشجعة. لقد جعلت هذه المقارنات مكملاتنا أكثر وضوحًا، وأعطتنا فهمًا أعمق لنمو وتطور الكواكب المبكرة، وتحدت باستمرار الأفكار القديمة وقلبتها.في الوقت الحاضر، وعلى الرغم من أن نموذج نيس يواجه تعديلات وتحديات، فإنه لا يزال أحد النظريات المهمة لاستكشاف تطور النظام الشمسي. إن وجودها لا يثري الفهم البشري للكون فحسب، بل يترك لنا أيضًا مساحات لا حصر لها للاكتشاف والتفكير.
أثناء هذا الاستكشاف، ما هي العوامل التي تسببت في انقلاب هذه الكواكب وتغيرها حسب الرغبة مثل النرد، مما أدى إلى بنية النظام الشمسي التي نلاحظها اليوم؟