Колосалниот, директен судир помеѓу Јупитер и планета која сè уште била во фаза на формирање, во раниот Сончев систем (пред околу 4,5 милијарди години), може да даде објаснување за изненадувачките откритија на вселенското летало Јунона на НАСА, според новата студија на списанието Nature.
Приказ на ефектот од големиот судир врз јадрото на Јупитер, според научниците од Универзитетите Рајс и Сун Јат-сен. Заслуга: Шанг-Феи Лиу / Универзитет Сун Јат-сен.
Астрономите од Универзитетот Рајс и кинескиот Универзитет Сун Јат-сен велат дека нивниот приказ за судирот може да ги објасни претходно збунувачките гравитациони читања на Јунона, кои покажуваат дека јадрото на Јупитер е помалку густо и пошироко од очекуваното.
“Ова е збунувачки,” вели астрономот од универзитетот Рајс и коавтор на студијата Андреа Исела. “Ова сугерира дека се случило нешто што го разбранило јадрото и тука влегува во игра големиот судир”.
Исела вели дека водечките теории за формирање на планетите тврдат дека Јупитер настанал како густа, карпеста или ледена планета која подоцна ја собрал својата атмосфера од протоѕвездениот диск со гас и прашина од каде се родило нашето Сонце.
Исела бил скептичен кога главниот автор на студијата Шанг-Феи Лиу прв ја предложил идејата дека податоците може да се објаснат преку голем судир кој го разбранил јадрото на Јупитер, и притоа се измешале густата содржина на јадрото со помалку густите слоеви погоре. Лиу, бивш постдокторски истражувач во групата на Исела, сега е дел од Универзитетот Сун Јат-сен во Кина.
“Ми звучеше невозможно,” признава Исела. “Како веројатност од една-во-трилион. Но Шанг-феи ме убеди дека овoj настан и не е толку неверојатен”.
Истражувачкиот тим создал илјадници компјутерски симулации и открил дека брзорастечкиот Јупитер можел да ги наруши орбитите на протопланетитe, или “планетарни ембриони”, кои се наоѓале во негова близина.
Лиу вели дека пресметките вклучуваат проценки за веројатноста од судири под различни сценарија и различна дистрибуција на ударните агли. Во сите случаи, Лиу и неговите колеги откриле дека има најмалку 40% шанси дека Јупитер проголтал планетарен ембрион во првите неколку милиони години од неговото создавање. Покрај тоа, силното гравитационо фокусирање на Јупитер ги прави директните силни судири почести отколку поблагите судири.
Исела дополнува дека сценариото за судир станало уште поуверливо откако Лиу му покажал компјутерски 3Д модели кои го прикажувале влијанието на судирот врз јадрото на Јупитер.
“Ударот кој бил со голема енергија бил како куршум кој минал низ атмосферата на Јупитер и го погодил јадрото,” вели Исела. “Пред судирот, имало многу густо јадро, опкружено со атмосфера. Влијанието од ударот го разредило јадрото”.
Поблагите судири можеле да доведат до гравитациско заробување на планетата на удар и нејзино постепено тонење кон јадрото на Јупитер, и Лиу тврди дека помалите планетарни ембриони големи колку Земјата ќе се распаднеле во густата атмосфера на Јупитер.
“Единственото сценарио кое резултира со густина на јадрото слично на она што го измери Јунона е судир со планетарен ембрион околу 10 пати помасивен од Земјата,” вели Лиу.
Инфрацрвен композит во боја од Јупитер направена со фотографии од вселенското летало Нови Хоризонти на НАСА во 2007 година. Заслуги: НАСА/ Универзитет Џонс Хопкинс Лабораторија за применета физика/ Југозападен институт за истражување/ Центар за вселенски летови Годард.
Според Исела, пресметките покажуваат дека дури и ако овој судир се случил пред 4,5 милијарди години, можно е да се потребни уште многу години за тешкиот материјал да се смири во густо јадро.
Исела, кој е исто така ко-истражувач на проектот CLEVER Planets, базиран во Рајс и финансиран од НАСА, дополнува дека импликациите од студијата се корисни и за настани надвор од нашиот Сончев систем.
“Постојат астрономски набљудувања на ѕвезди кои што можат да се објаснат со овој вид на настан,” вели тој.
“Ова е сè уште ново поле на истражување, така што резултатите се далеку од цврсти. Додека некои луѓе се во потрага по планети околу далечните ѕвезди, тие понекогаш може да видат инфрацрвени емисии кои што исчезнуваат после неколку години,” вели Исела.”Според една идеја, ако гледате во ѕвезда додека две карпести планети се судруваат меѓу себе и се распаѓаат, создавајќи облак од прашина кој ја апсорбира светлината од ѕвездата и потоа ја реемитира, вие ќе видите блесок. Тој блесок е од облакот од прашина кој ја емитира светлината. И после некое време, прашината се растерува и таа емисија исчезнува”.
Јунона мисијата е дизајнирана да им помогне на научниците подобро да ги разберат потеклото и еволуцијата на Јупитер. Ова вселенско летало, кое беше лансирано во 2011 година, има инструменти за мапирање на гравитационите и магнетните полиња на Јупитер и ја испитува внатрешната структура на планетата.
Дополнителни коавтори на студијата се Јасунори Хори од Центарот за астробиологија на Јапонија, Симон Милер и Равит Хелед од Универзитетот во Цирих, Шаочен Џенг од Универзитетот Цинхуа во Пекинг и Даг Лин од два универзитета: Санта Круз во Калифорнија и Цинхуа во Пекинг.
Превод: Дефне Еминовска
Извор: phys.org
