|
Ранее Юпитер был в два раза больше, чем сейчас
|
|
|
|
Понимание ранней эволюции Юпитера помогает пролить свет на более широкую историю о том, как наша солнечная система приобрела свою особую структуру. Гравитация Юпитера, которую часто называют "архитектором" нашей Солнечной системы, сыграла решающую роль в формировании орбитальных траекторий других планет и формировании диска из газа и пыли, из которого они сформировались.
|
|
|
|
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, Константин Батыгин, профессор планетологии Калифорнийского технологического института, и Фред К. Адамс, профессор физики и астрономии Мичиганского университета, подробно изучают изначальное состояние Юпитера.
|
|
|
|
Их расчеты показывают, что примерно через 3,8 миллиона лет после образования первых твердых тел Солнечной системы — ключевого момента, когда материальный диск вокруг Солнца, известный как протопланетная туманность, рассеивался, — Юпитер был значительно больше и обладал еще более мощным магнитным полем.
|
|
|
|
"Наша конечная цель - понять, откуда мы произошли, и определение ранних этапов формирования планет имеет важное значение для решения этой головоломки", - говорит Батыгин. "Это приближает нас к пониманию того, как сформировался не только Юпитер, но и вся Солнечная система".
|
|
|
|
|
|
|
Батыгин и Адамс подошли к этому вопросу, изучая крошечные спутники Юпитера Амальтею и Фиву, которые вращаются еще ближе к Юпитеру, чем Ио, самый маленький и ближайший из четырех крупных галилеевых спутников планеты.
|
|
|
|
Поскольку орбиты Амальтеи и Фивы слегка наклонены, Батыгин и Адамс проанализировали эти небольшие расхождения в орбитах, чтобы рассчитать первоначальный размер Юпитера: примерно вдвое больше его текущего радиуса, а прогнозируемый объем эквивалентен более чем 2000 земным. Исследователи также установили, что магнитное поле Юпитера в то время было примерно в 50 раз сильнее, чем сегодня.
|
|
|
|
Адамс подчеркивает тот поразительный отпечаток, который прошлое оставило на сегодняшней Солнечной системе: "Удивительно, что даже спустя 4,5 миллиарда лет сохранилось достаточно улик, позволяющих реконструировать физическое состояние Юпитера на заре его существования".
|
|
|
|
Важно отметить, что эти результаты были получены благодаря независимым ограничениям, которые позволяют обойти традиционные неопределенности в моделях формирования планет, которые часто основаны на предположениях о непрозрачности газа, скорости аккреции или массе ядра из тяжелых элементов. Вместо этого команда сосредоточилась на орбитальной динамике спутников Юпитера и сохранении углового момента планеты — величинах, которые поддаются непосредственному измерению.
|
|
|
|
Их анализ позволяет получить четкий снимок Юпитера в тот момент, когда окружающая солнечная туманность испарилась, - ключевой момент перехода, когда исчезли строительные материалы для формирования планет и была зафиксирована изначальная архитектура Солнечной системы.
|
|
|
|
Полученные результаты добавляют важные детали к существующим теориям формирования планет, которые предполагают, что Юпитер и другие планеты-гиганты вокруг других звезд образовались в результате аккреции ядра - процесса, при котором каменистое и ледяное ядро быстро накапливает газ.
|
|
|
|
Эти основополагающие модели разрабатывались на протяжении десятилетий многими исследователями, включая Дэйва Стивенсона из Калифорнийского технологического института, почетного профессора планетологии Марвина Л. Голдбергера. Это новое исследование основывается на этом фундаменте, предоставляя более точные измерения размеров Юпитера, скорости вращения и магнитных условий на раннем, ключевом этапе.
|
|
|
|
Батыгин подчеркивает, что, хотя первые моменты жизни Юпитера остаются неясными, текущее исследование значительно проясняет нашу картину критических стадий развития планеты. "То, что мы установили здесь, является ценным ориентиром", - говорит он. "Точка, с которой мы сможем более уверенно реконструировать эволюцию нашей солнечной системы".
|
|
|
|
Источник
|
