Ученые заметили признаки гигантского столкновения с молодым Юпитером

Москва, 15:19, 05 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Ученые использовали данные космического корабля «Юнона» и модели того, как должно выглядеть внутреннее ядро ​​Юпитера, чтобы исследовать раннюю историю гигантской планеты. Теперь они думают, что объект, в 10 раз превышающий земную массу, мог ударить Юпитер миллиарды лет назад.

Вы знали, что сейчас на орбите вокруг Юпитера находится космический корабль? Космический корабль «Юнона» НАСА не получает много известности, но он получает результаты. Например, «Юнона» с беспрецедентной точностью измерил гравитационное поле Юпитера.

Новое исследование предполагает, что молодой Юпитер мог столкнуться лицом к лицу с другим, очень массивным объектом, планетарным зародышем или потенциальной планетой. Этот объект должен был бы иметь примерно в 10 раз большую массу, чем у Земли, чтобы учесть то, что ученые видят в ядре Юпитера. В таком случае столкнувшийся объект был почти таким же массивным, как планета Уран, самая маленькая из четырех планет-гигантов в нашей Солнечной системе.

Ученые предполагают, что первичные ядра Юпитера и планетарного эмбриона слились, а затем частично смешались с оболочкой Юпитера, объясняя структуру планеты, наблюдаемую сегодня.

Как и другие газовые гиганты (Сатурн, Уран, Нептун), Юпитер в основном состоит из водорода и гелия. Однако, как объясняют астрономы, Юпитер:

 

«… Содержит ничтожную долю более тяжелых элементов в форме центрального ядра и в водородно-гелиевой оболочке. Этот оболочка является текучей и, как ожидается, будет в значительной степени конвективной, поэтому было удивительно, когда Юнона показала, что состав оболочки не является однородным».

 

Вместо этого ядро, кажется, частично разбавлено в оболочке, простираясь почти до половины радиуса планеты.

 

Графика, показывающая три вида Юпитера в разрезе от ядра до атмосферы.

Три фазы Юпитера. Предполагается, что современная внутренняя структура Юпитера является результатом гигантского столкновения между молодой планетой и планетарным зародышем, который имел примерно массу Урана. а) В модели до удара и Юпитер, и зародыш содержали плотное центральное ядро ​​из тяжелых элементов и водородно-гелиевую оболочку. Цвета представляют плотность материала, варьирующуюся от низкой (белый) до высокой (темно-оранжевый). б) Сразу после удара два ядра слились и частично смешались с оболочкой планеты, в результате чего образовалось разбавленное ядро. в) После последующей эволюции разбавленная сердцевина осталась, но была частично разрушена в оболочке, что привело к обогащению оболочки тяжелыми элементами.

 

Чем можно объяснить это странное растворение ядра планеты? Есть несколько возможностей, но авторы одобрили ту, которая намекает на удар по Юпитеру. Вот что они пишут в Nature:

«Здесь мы показываем, что достаточно энергичное лобовое столкновение (гигантский удар) между большим планетарным зародышем и прото-Юпитером могло разрушить его первичное компактное ядро ​​и смешать тяжелые элементы с внутренней оболочкой. Модели такого сценария приводят к внутренней структуре, которая соответствует разбавленной сердцевине, сохраняющейся в течение миллиардов лет».

 

Они добавляют:

 

«Мы предполагаем, что столкновения были обычным явлением в молодой солнечной системе, и что подобное событие могло происходить и для Сатурна, способствуя структурным различиям между Юпитером и Сатурном».