Нове дослідження планетологів з Університету Райса свідчить, що Юпітер відіграв вирішальну роль у формуванні Сонячної системи, змінивши її структуру ще на початку існування. Вчені з’ясували, що зародження цієї гігантської планети спричинило утворення кілець і прогалин у протопланетному диску. Завдяки цьому вдалося розгадати давню загадку планетології: чому багато первинних метеоритів виникли через мільйони років після появи перших твердих тіл.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Дослідження об’єднало гідродинамічні моделі росту Юпітера з симуляціями еволюції пилу та формування планет. За допомогою надсучасних комп’ютерних розрахунків планетологи виявили, що стрімке зростання Юпітера на ранніх етапах дестабілізувало навколишній диск газу й пилу. Потужна гравітація планети створила своєрідні хвилі в молодій Сонячній системі, які викликали “космічні затори”. В результаті пил накопичувався у щільних кільцях, де поступово злипався у більші об’єкти, планетезималі, з яких і формувалися планети.
Цікаво, що ці планетезималі не були початковими будівельними блоками Сонячної системи, а належали до другого покоління, яке виникло значно пізніше. Їхня поява збігається з формуванням багатьох хондритів. Це кам’яні метеорити, що містять у собі хімічні й часові “свідчення” перших етапів історії Сонячної системи.
“Хондрити – це як капсули часу з раннього періоду існування Сонячної системи, – кажуть вчені. – Вони падали на Землю протягом мільярдів років, а вчені збирають і вивчають їх, щоб розгадати таємниці нашого космічного походження. Але завжди залишалося загадкою, чому деякі з цих метеоритів утворилися так пізно, через два-три мільйони років після перших твердих тіл? Наші результати показують, що сам Юпітер створив умови для їхнього запізнілого народження”.
Хондрити мають особливу цінність, оскільки зберегли первісний пил і крихітні краплі застиглого розплаву – хондри. Їхня пізня поява довго залишалася загадкою для вчених. “Наша модель пов’язує дві речі, які раніше здавалися несумісними – ізотопні відбитки в метеоритах, які бувають двох типів, та динаміку формування планет, – говорять науковці. – Юпітер виріс рано, відкривши прогалину в газовому диску, і цей процес захистив розділення між внутрішньою і зовнішньою частинами Сонячної системи, зберігши їхні відмінні ізотопні сліди. Він також створив нові регіони, де набагато пізніше могли утворитися планетезималі”.
Робота також пояснює ще одну особливість нашої системи: чому Земля, Венера та Марс розташовані так близько одне до одного, на відстані приблизно однієї астрономічній одиниці від Сонця. В інших планетних системах молоді планети часто спірально рухаються всередину, падаючи до своєї зірки. Але гравітація Юпітера перекрила потік газу до внутрішньої частини системи, запобігаючи цій міграції. Завдяки цьому зародки планет залишилися в тому регіоні, де згодом утворилися знайомі нам світи.
Науковці впевнені, що Юпітер не просто став найбільшою планетою, а визначив архітектуру всієї внутрішньої Сонячної системи. Отримані результати узгоджуються зі спостереженнями за молодими зоряними системами, які показують подібні кільця та прогалини в протопланетних дисках. Такі структури виявляє телескоп ALMA в Чилі.
“Дивлячись на ці молоді диски, ми бачимо початок формування гігантських планет і перетворення їхнього середовища народження, – зазначили астрономи. – Наша власна Сонячна система не була винятком. Раннє зростання Юпітера залишило слід, який ми можемо прочитати й сьогодні, зафіксований у метеоритах, що падають на Землю”.
Читайте також:
- Кембриджські вчені навчилися вирощувати людську кров у лабораторії
- Астрономи вперше побачили, як темна матерія деформує космічне світло