Юпитер объявили самой древней планетой Солнечной системы

На фоне всего остального газовый гигант Юпитер образовался очень быстро. В последнем опубликованном номере журнала Proceedings of the National Academy of Sciences ученые сообщили, что твердое ядро планеты сформировалось менее чем за миллион лет после появления Солнечной системы. За какие-то следующие 2-3 миллиона лет его масса стала 50 раз больше массы Земли.

Исследователи и раньше создавали компьютерные модели рождения Юпитера, однако новая работа – «это первый случай, когда модель создавалась с использованием тех фактических данных, которые нам уже известны об этой планете», прокомментировал соавтор исследования Томас Крюйер, научный сотрудник Ливерморской национальной лаборатории (Калифорния, США). Для создания наиболее достоверной модели эксперты провели анализ внеземного материала, который попал на Землю вместе с древними метеоритами.

Наша Солнечная система начала свою жизнь в виде пылевого диска около 4,6 миллиарда лет назад. Среди планет первыми появились газовые гиганты, затем начали формироваться твердые планеты, такие как Земля. Самой же большой планетой системы является величественный Юпитер.

Несмотря на то, что основу его массы составляет именно газ, планета в 300 раз массивнее Земли. А факт о том, что планете удалось собрать вокруг себя больше материала, по сравнению с другими, более молодыми соседями, натолкнул ученых на мысль о том, что Юпитер является древнейшим из них. И новое исследование лишь усилило эти предположения.

Когда Юпитер только появился, растущая планета начала притягивать к себе газ и пыль, кружащие вокруг Солнца. Газовый гигант действовал и продолжает действовать в качестве щита для внутренней области Солнечной системы, защищая остальные планеты от мириад метеоритов. Когда возраст системы составлял около 1 миллиона лет, гравитация Юпитера была уже достаточно мощной для того, чтобы не пропускать космические булыжники через свою орбиту. Планета выступала своего рода «вышибалой», не пропуская потенциальных хулиганов в «закрытый клуб», говорят ученые.

Также читать  Гравитационные волны: ключ к открытию новых измерений?

Когда Солнечная система достигла возраста около 4 миллионов лет, масса Юпитера к этому моменту уже в 50 раз превышала массу Земли. Его орбита стала сближаться с Солнцем, что открыло доступ астероидам из внешних границ системы к внутренним. Сейчас эти космические булыжники образуют единый пояс, располагающийся между Юпитером и Марсом. Несколько камней в итоге попали на Землю, где такие ученые, как Крюйер, смогли их изучить.

Результаты исследования подтверждают ранее высказанное мнение о том, что Юпитер мог временно разделить имеющиеся в Солнечной системе метеориты на два «лагеря»: на те, что находятся между самим Юпитером и Солнцем, а также на все остальные, что находятся позади Юпитера.

Упади оба камня (из внутренней и внешней границ системы) в ваш огород, то вы бы, вероятнее всего, не нашли в них каких-то отличий. Однако Крюйер и его команда обладают возможностью проведения анализа особых химических сигнатур метеоритов, благодаря которому можно не только выяснить возраст последних, но и узнать, к какой именно из двух этих групп принадлежал тот или иной камень. Как говорит Крюйер, развитие технологий только недавно позволило проводить анализ такого уровня.

Согласно данным анализа, метеориты разделились на две группы спустя около 1 миллиона лет после формирования Солнечной системы и находились в таких условиях примерно до того момента, как системе стукнуло 4 миллиона лет. То есть в системе в течение нескольких миллионов лет одновременно существовало два скопления метеоритов.

Что-то должно было удерживать их разделенными такое продолжительное время. И этим «чем-то», по мнению авторов исследования, вероятнее всего, являлся молодой Юпитер.

Батыгин сравнивает планетологов с детективами. И те и другие исследуют места событий в поиске оставшихся намеков о том, что на самом деле произошло.

Также читать  Корень интеллекта может быть заключен в одном уравнении

Согласно этой аналогии, планеты представляют собой те самые конечности, в то время как метеориты – капли крови. Но, как и при поиске нужных улик, добавляет ученый, всегда остается место для сомнений.

Например, по мнению астронома Юго-Восточного исследовательского института Колорадо Кевина Уолша, все могло быть совсем иначе. В то время структура протодиска Солнечной системы могла сама разделить метеориты на группы.

Тем не менее новое исследование пока только подтверждает более ранние идеи о молодой Солнечной системе и в частности эволюции Юпитера. Например, согласно одной из них, носящей название гипотезы большого отклонения, Юпитер начал менять орбиту в ранний период истории Солнечной системы, причем сначала планета приближалась к Солнцу, а затем начала удаляться от светила — подобно лавирующей яхте (отсюда и название, взятое из парусного спорта). Идея была предложена самим Уолшем и получила поддержку других ученых в 2011 году.

Притягивание к Солнцу могло происходить ровно до того момента, пока не сформировался Сатурн, который начал тянуть Юпитер обратно от светила. Такая перетяжка, в свою очередь, могла стать причиной объединения групп метеоритов в единый пояс. Более того, по мнению некоторых ученых, молодой и массивный Юпитер может являться объяснением тому, почему наша Земля получилась относительно маленькой и имеет относительно тонкую атмосферу.

Научные данные указывают, что Земля появилась из солнечной туманности примерно через 100 миллионов лет после формирования системы и к этому моменту обладала слишком малой гравитацией, «чтобы нарастить богатую водородом и гелием атмосферу», как правило, встречающуюся у других миров. Благодарить за это нужно Юпитер, который буквально высосал большинство этого материала себе.

Охотники за экзопланетами, наблюдающие за другими звездными системами, обнаружили несколько супер-Земель – планет размером больше Земли, но меньше таких газовых гигантов, как Нептун. Несколько из этих экзопланет больше Земли всего в два раза и находятся в обитаемых зонах своих звезд. По мнению Крюйера, причиной, по которой наша Солнечная система лишена супер-Земель, как раз заключается в Юпитере и его влиянии.

Также читать  В NASA разработали концепт подвесной лунной оранжереи