Юпітер може бути найстарішою планетою Сонячної системи

Юпітер виявився найстарішою планетою Сонячної системи. Фото: NASA, ESA, and A. Simon (NASA Goddard)

Німецькі науковці дослідили ізотопний склад метеоритів, з яких також утворилося ядро Юпітера, та вперше в історії змогли встановити приблизний вік газового гіганта лабораторним методом. Вони підтвердили, що Юпітер є найстарішою планетою Сонячної системи.

Дослідження було опубліковане у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Великий брат

Юпітер утворився досить швидко за геологічними масштабами: його тверде скелясте ядро зібралося менш ніж за мільйон років від появи Сонячної системи. Йому знадобилося ще 2-3 мільйони років, щоби збільшити ядро до маси, яка перевищувала земну у 50 разів.

Те, що масивний Юпітер сформувався у Сонячній системі першим, забезпечило захист майбутній внутрішній Сонячній системі від непроханих брил з околиць, включно з Землею. Це також пояснює, чому у нашій зоряній системі немає іншої планети, схожої на Юпітер, – він сконцентрував у собі значну частину матерії протопланетного диска, який оточував новонароджене Сонце.

Наша Сонячна система почала своє існування у вигляді диску з пилу та газів, який огорнув новонароджену зорю близько 4.6 мільярдів років тому. Все, що не забрало Сонце, згодом стало основою для газових гігантів. Слідом за ними з’явились й кам’яні світи, включно з Землею. Це було буремне дитинство, час масивних та “жорстких” зіткнень.

Сонячна система на стадії формування в уявленні художника. Джерело: NASA

В планетарній родині Юпітер виявився найбільшим. Він встиг зібрати більшу частину матерії, перш ніж з’явились його молодші брати та сестри. Всередині Юпітер акумулював легкі водень та гелій, проте врешті перевищив масу Землі у 300 разів.

Попередні моделі, створені науковцями, також говорили про першість Юпітера. Однак нове дослідження німецьких вчених лише підкріплює цю теорію новими доказами.

Молодий Юпітер зібрав добрий шмат газу з протопланетного диска та набув значної маси. Коли системі виповнився мільйон років, гравітація газового гіганта почала діяти на метеорити та астероїди. Так орбіта Юпітера стала справжнім бар’єром для об’єктів з зовнішньої частини системи на їхньому шляху до Сонця.

За чотири мільйони років існування Сонячної системи Юпітер набув маси у 50 земних та трохи посунувся на зустріч Сонцю. Так зміна орбіти дозволила зовнішнім астероїдам змішатися з тими, що були ближче до зорі.

Розділені астероїди

Сьогодні ці брили зосереджені у єдиному поясі, який проходить між Юпітером та Марсом. Частинки цих об’єктів дуже часто потрапляють на Землю, де їх можуть детально вивчити науковці, зокрема й автори цього дослідження.

Дослідники знайшли ще більше аргументів на користь того, що Юпітер свого часу роз’єднав популяцію метеоритів Сонячної системи на дві групи. Одна частина брил залишилась між Сонцем та Юпітером, а інша опинилась на околицях.

Томас Круєр з Ліверморської національної лабораторії США разом з колегами взялись визначити відмінності у зразках з цих двох груп за допомогою детального хімічного аналізу. За словами самого Круєра, для цього їм знадобились найновіші технологічні інструменти з доступних.

Аналіз показав, що метеоритні утворення були розділені приблизно через мільйон років після утворення Сонячної системи та залишались осторонь одне від одного ще чотири мільйони років. Фактично, дві популяції існували окремо протягом мільйонів років.

“Це не може бути тимчасовою зміною. Це має бути просторовим поділом.”

– зазначив Круєр.

Щось дійсно мало тримати ці брили окремо, і на думку авторів дослідження, важко знайти кандидата, кращого за молодий Юпітер.

Підозрюваний Юпітер

За словами Кевіна Уолша з Південно-західного дослідницького інституту у Каліфорнії, тримати метеорити окремо могла сама структура протопланетного диска. У електронному листі до видання Washington Post Уолш звертає увагу на те, що автори дослідження ставлять присутність молодого Юпітера за необхідну умову для розділення астероїдів.

“Цілком можливо, що ми маємо наївне розуміння того, як астероїдні структури могли рухатися в ранній Сонячній системі, тому планета з масою Юпітера могла й не знадобитися.”

У 2011 році Уолш та інші астрономи запропонували гіпотезу, згідно з якою Юпітер був мандрівником, що свого часу рухався до центру Сонячної системи. Коли утворився Сатурн, він потягнув Юпітер до себе, змусивши його рухатись вперед та назад, немов маятник. Така зміна положення могла призвести до перемішування астероїдів, які досліджував Круєр та його команда.

На думку інших астрономів, Юпітер також може бути відповідальним за те, чому Земля виявилась таким дивним “світом” з точки зору астрофізичних умов. Інші планетарні системи, які знаходять наші космічні телескопи, зазвичай містять надземлі, з товстим шаром водневих та гелієвих атмосфер. Земля не виросла занадто великою через присутність ненажерливого Юпітера, а її гравітації вистачило на утримання тонкого шару атмосфери, яка згодом стала придатною для життя.

Екзопланета Kepler 10b у порівнянні з Землею.

У будь-якому випадку, все вказує на визначну роль Юпітера у динаміці формування Сонячної системи. Без цього газового гіганта затишний куток у внутрішній Сонячній системі міг би просто не існувати.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

7 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також
Далі

Отримано знімок першої багатопланетної системи біля сонцеподібної зірки

Спеціалісти Європейської південної обсерваторії повідомляють про отримання зображення першої багатопланетної системи у зірки, схожої на Сонце. Оскільки мова…
Далі

Де шукати життя: дослідники знайшли новий зв’язок між обертанням планет та їхнім кліматом

Нещодавно опубліковані дослідження докорінно змінюють наше уявлення про те, як формуються планети, здатні стати домом для живих істот. Вивчаючи…