Міжнародна група науковців з’ясувала, що Юпітер — найстаріша планета в Сонячній системі. Дослідивши вміст ізотопів вольфраму і молібдену в залізних метеоритах, команда, в складі якої були вчені з Ліверморської національної лабораторії й Інституту планетології університету в Мюнстері, виявила, що метеорити утворилися в двох генетично різних туманностях-резервуарах, які довгий час співіснували, але розділилися в проміжку часу між 1 млн і 3—4 мільйонами років після того, як утворилася Сонячна система.
«Найвірогіднішим механізмом для цього ефективного поділу є формування Юпітера, внаслідок чого відкрилась щілина в плоскому диску, заповненому пилом і газом, що зупинило процес обміну матеріалом між двома резервуарами» — пояснив Томас Крайєр (Tomas Kruijer), провідний автор публікації в електронному варіанті журналу Proceedings of the National Academy of Sciences. «Юпітер є найстарішою планетою Сонячної системи, і його тверде ядро утворилося задовго до того, як розсіявся газ сонячної туманності — феноменологічно це явище цілком узгоджується з моделлю акреції ядра при формуванні гігантської планети».
Юпітер не лише найбільша планета в Сонячній системі, але й найстарша — таку дещо несподівану новину сповістили астрономічному загалу (не астрономічному також) науковці Ліверморської національної лабораторії. Фото з сайту https://phys.org.
Юпітер — наймасивніша планета Сонячної системи і його присутність мала величезний вплив на динаміку акреційгого сонячного диска. Знання віку Юпітера є визначальним для розуміння того, як Сонячна система розвивалася до її сучасного стану. Хоча моделі передбачають, що Юпітер справді сформувався відносно рано, досі хронологія його формування достеменно не відома.
«У нас немає ніяких зразків юпітеріанської речовини (на відміну від інших небесних тіл — Землі, Марса, Місяця і астероїдів» — сказав Крайєр. «У нашому дослідженні ми використовуємо дані про ізотопи в метеоритах (які є похідними від астероїдів), щоб визначити вік Юпітера».
Команда, на підставі результатів аналізу ізотопного складу метеоритів, стверджує, що тверде ядро Юпітера сформувалося близько 1 мільйона років після початку історії Сонячної системи, що робить його найстаршою планетою Сонячної системи. Завдяки своєму швидкому формуванню, Юпітер діяв як ефективний бар’єр проти внутрішнього транспортування матеріалу через диск (цей момент потенційно пояснює, чому Сонячна система не має жодної супер-Землі — екзопланети з масою, що перевищує земну).
Науковці виявили, що ядро Юпітера зросло до 20 мас Землі протягом 1 мільйона років, для подолання наступного бар’єру — більшого зростання — до 50 мас Землі — знадобилося 3—4 мільйонів років після формування всієї Сонячної системи.
Попередні теорії допускали можливість того, що газові гігантські планети — Юпітер і Сатурн — на першому етапі формування впливають на процес появи великих твердих тіл масою до 10—20 мас Землі, після чого продовжується процес акумуляції газу на цих ядрах. Таким чином, був зроблений висновок, що газові гігантські ядра мали сформуватися до дисипації сонячної туманності — газового диска навколо молодого Сонця. Імовірно, цей процес триває від 1 млн до 10 мільйонів років після утворення Сонячної системи.
У своїй роботі науковці підтвердили старі теорії, але датувати час формування Юпітера більш точно — в межах 1 млн років — вдалося з використанням ізотопних «автографів» метеоритів.
Хоча на швидке збільшення ядер вказували моделі, проте точне датування формування планет було неможливим до теперішнього часу.
«Наші дослідження показують, що процес формування Юпітера можна датувати на підставі використання окремих генетичних зв’язків та часу формування метеоритів» — сказав Крайєр.
Більшість метеоритів утворюються з малих тіл, розташованих в головному поясі астероїдів між Марсом і Юпітером. Спочатку ці небесні тіла, ймовірно, утворюються в набагато ширшому діапазоні геліоцентричних відстаней. Це було виразно показано результатами визначення хімічного й ізотопного складу метеоритів і динамічними моделями, які неоднозначно вказують, що гравітаційний вплив газових гігантів привів до розсіювання малих тіл в поясі астероїдів.
За інф. з сайту https://phys.org підготував Георгій Ковальчук
