En nuestro sistema solar, ¿por qué los planetas dentro del cinturón de asteroides son significativamente más pequeños que los planetas fuera del cinturón de asteroides?

En el Sistema Solar temprano, había una mezcla de elementos que era más o menos igual en todas partes.

Cuando suficiente masa se agrupó en una esfera en el medio, la temperatura y la presión centrales fueron suficientes para agrupar los átomos de hidrógeno realmente juntos, y comenzaron a fusionarse. El sol se ‘encendió’.

Ahora había una diferencia de temperatura en todo el Sistema Solar: caliente en el medio, frío afuera.

Esto marcó una diferencia en el comportamiento de estas cosas que orbitan alrededor del Sol. Algunos elementos, como el hidrógeno y el helio, no pueden permanecer unidos a altas temperaturas. Cuando los golpeaba el calor del Sol, se alejaban como gas muy escaso. Las cosas que hacen esto se clasifican como volátiles .

Otras cosas -carbono silicio aluminio, hierro- no se evaporan / subliman de esta manera. Cosas como esta se llaman no volátiles o refractarias .

Entonces, había un patrón de que las cosas no volátiles permanecían a cualquier distancia del Sol recién encendido, mientras que las cosas volátiles se movían. Pero, una vez que hace frío, puede congelarse y comenzar a agruparse. El límite entre los dos comportamientos se conoce como la “línea de nieve” y era más o menos donde está el cinturón de asteroides.

(Se movió desde entonces, ya que el Sol se ha vuelto un 30% más brillante).

Dentro de la línea de nieve, el hidrógeno y el helio se movían al azar. Fuera de la línea de nieve, fueron atraídos y absorbidos por los planetas exteriores.

Por lo tanto, los planetas exteriores son más grandes que los interiores porque, además de las cosas rocosas no volátiles, también contienen hidrógeno y helio. Los planetas internos no podían retener esos gases porque, al estar cerca del Sol, hace demasiado calor aquí.

Hasta el descubrimiento de los exoplanetas, la respuesta estándar era que el sistema solar interno estaba dentro de la “línea de nieve”, demasiado caliente para los volátiles. Entonces, los planetas exteriores recolectaron casi todo el hidrógeno y el helio que no estaban en el sol. Los planetas interiores se formaron a partir de rocas y metales, que eran mucho más raros.

Esto significaba que era confuso cuando se encontraron Hot Jupiters. Se aceptó a tiempo que los planetas gigantes podrían migrar hacia adentro en muchos sistemas solares, aunque no en el nuestro. También que nuestros gigantes gaseosos y gigantes de hielo habían migrado algo, como se describe en el modelo de Niza. Esto explicaba cómo Urano y Neptuno podían existir en órbitas donde no habría habido suficiente material para que se hicieran tan grandes: migraron hacia afuera.