V-kosmose.com

Загадочное событие приостановило рост Юпитера

Загадочное событие приостановило рост Юпитера

Исследователи из Университетов Берна и Цюриха показали процесс формирования Юпитера. Полученные от метеоритов данные свидетельствуют о том, что рост гигантской планеты был отложен на 2 млн. лет. Теперь удалось получить объяснение: столкновения с камнями километрового размера создавало высокую энергию, а значит на этой фазе мало шансов для газовой аккреции и рост планеты замедляется.

Из-за экваториального диаметра в 143000 км Юпитер считается крупнейшей планетой в Солнечной системе, превосходящей земную массу в 300 раз. Механизм формирования таких гигантов обсуждался в течение нескольких десятилетий. Только теперь получается объяснить загадки прошлого.

Новая модель формирования Юпитера

Новая модель формирования Юпитера

Ученым буквально удалось продемонстрировать рост Юпитера в 3 этапа. Интересно то, что причиной послужили не те тела, что доставляют массу и энергию. Прежде всего, планетарный зародыш стремительно наполнился небольшой сантиметровой галькой и создал ядра в течение первых миллионов лет. В последующие 2 млн. лет преобладали процессы медленной аккреции более крупных километровых пород (планетезимали). Они поражают растущую планету энергией, выделяя тепло. Через 3 млн. лет Юпитер вырос до 50 земных масс. На третьей фазе формирования доминантой стала ускоренная газовая аккреция, что и привело к созданию газового гиганта с массой в 300 земных.

Солнечная система разделена на две части

Южное полушарие Юпитера, запечатленное космическим аппаратом НАСА Юнона

Южное полушарие Юпитера, запечатленное космическим аппаратом НАСА Юнона

Новая модель рождения Юпитера соответствует полученным метеоритным данным, представленным на конференции в США в прошлом году. Измерения состава космических камней показали, что в первозданную эру Солнечной системы туманность делилась на две области более 2 млн. лет. Поэтому можно сказать, что Юпитер играл роль некоего барьера, когда рос от 20 к 50 земным массам. В течение этого периода формирующаяся планета нарушала пылевой диск, создавая сверхплотность, которая притягивала гальку за пределами собственной орбиты. Поэтому материал из внешних регионов не мог смешиваться с породой из внутренних участков, пока планета не добралась к достаточной массе, чтобы возмутить и направить породы внутрь.

Дискуссия среди ученых завязалась насчет единственного вопроса: «Почему Юпитер потратил 2 млн. лет на рост с 20 до 50 земных масс?». Дополнительные изучения показали, что период, когда планета достигала от 15 до 50 земных масс, охватывает больше времени, чем считали ранее. На этой фазе образования столкновения с километровыми породами обеспечивали достаточное количество энергии для нагрева газовой атмосферы молодого Юпитера и предотвращали быстрое охлаждение, сжатие и дальнейшую газовую аккрецию.

Юпитер, запечатленный космическим аппаратом НАСА Кассини

Юпитер, запечатленный космическим аппаратом НАСА Кассини

Галька важна на первых этапах, позволяя стремительно создать ядро. Но выделяемое планетезималями тепло играет решающее значение для замедления газовой аккреции, чтобы показатели соответствовали временным масштабам, продемонстрированным в метеоритах. Ученые убеждены, что их выводы позволяет решить другие давние проблемы, связанные с формированием Урана, Нептуна и экзопланет в этом массовом диапазоне.