Naukowcy przepisują historię Jowisza

Jowisz, ogromna planeta, która dominuje w naszym Układzie Słonecznym, była na początku dwa razy wyższa niż dzisiaj i miała pole magnetyczne ponad 50 razy silniejsze, mówi zespół amerykańskich badaczy w nowym badaniu opublikowanym w prestiżowym magazynie astronomicznym przyrody.

Odkrycia stanowią rzadkie okno dynamicznej i pochmurnej ery w historii kosmicznej, okres, w którym planety dopiero zaczynały zarysować z dysku gazowego i kurzu, który otarzył pierwotne słońce.

Dwaj autorzy badania, Konstantin Batygin, profesor nauk planetarnych w Caltech, i Fred C. Adams, profesor astronomii i fizyki na University of Michigan, postanowili lepiej zrozumieć, w jaki sposób Jowisz pokazał, kiedy mważnik słoneczny, prymalizacyjne źródło materii, z których powstały planety.

„Naszym ostatnim celem jest zrozumienie, skąd pochodzimy, a wyjaśnienie wczesnych etapów powstawania planet jest niezbędne dla tej kosmicznej łamigłówki” – powiedział Batygin.

Planet-Mamut i miesiące, które zdradziły jego przeszłość

Aby zrekonstruować rozmiar i warunki przeszłości Jowisza, naukowcy nie byli oparci na klasycznych modelach teoretycznych, często naznaczonych niepewnościami dotyczącymi krycia gazu lub szybkości akumulacji. Zamiast tego zwrócili uwagę na dwa małe i stosunkowo ignorowane miesiące: Amalthea i Thebe. Oni orbitują bliżej Jowisza niż słynny księżyc, a niewielkie skłonność ich orbit dało kluczowe wskazania na temat ogromnej przeszłości planety.

Analizując te subtelne odchylenia, zespół obliczył, że Jowisz miał około 3,8 miliona lat temu po utworzeniu stałych w Układzie Słonecznym, promieniu prawie dwa razy wyższe niż obecny. Objętość planety w tym czasie byłaby równoważna ponad 2000 ziem. Ponadto jego pole magnetyczne było 50 razy silniejsze niż dzisiaj – ogromna siła, zdolna do wpływania nie tylko na jego okolicę, ale na całą równowagę układu słonecznego podczas szkolenia.

„To niesamowite, że po 4,5 miliarda lat natura pozostawiła nam wystarczającą ilość śladów, aby zrekonstruować stan Jowisza na początku jego istnienia” – powiedział profesor Adams.

Niewidzialny architekt układu słonecznego

Odkrycia są nie tylko spektakularne, ale dodają niezbędne elementy szerszej łamigłówki tworzenia planet. Jowisz, ze swoją ogromną masą i dominującą grawitacją, od dawna uważa „architekt” Układu Słonecznego – planety, która wpłynęła na trajektorie innych planet, zakłócił tworzenie się wewnętrznych planet i przyczyniła się do rozproszenia lub reorientacji pozostałych reszt.

Kluczowy moment zidentyfikowany przez Batygin i Adamsa, zniknięcie mgławicy słonecznej, oznacza przejście z chaotycznego świata pyłu i gazu do stabilnej architektury planety. Analiza zespołu oferuje teraz szczegółowe „natychmiastowe” Jowisza dokładnie w tym istotnym momencie, kiedy planety zaczęły zajmować swoje ostatnie miejsca.

Punkt wyjścia dla nowych teorii

Badanie opiera się na dziesięcioleciach badań w dziedzinie szkolenia planet, w tym na pracach emerytowanego nauczyciela Dave’a Stevensona z Caltech, jednego z pionierów w tej dziedzinie. Nowość wniesiona przez Batygin i Adams polega na tym, że wykorzystali obserwowalne dane, takie jak dynamika orbitalna i zachowanie momentu kątowego, aby przekroczyć granice spekulatywnych hipotez.

„To, co ustawiliśmy tutaj, to cenny punkt odniesienia, z którego możemy bardziej odbudować ewolucję naszego Układu Słonecznego” – powiedział Batygin.