Планетарное тело примерно в 10 раз массивнее Земли, возможно, врезалось в Юпитер миллиарды лет назад, создавая странно рассеянное ядро, наблюдаемое сегодня в газовом гиганте.
Недавние измерения гравитационного поля Юпитера показывают, что ядро Юпитера, а не плотная яма из камня и льда, представляет собой дымку тяжелых элементов, возможно, охватывающую половину радиуса планеты. Это наблюдение, сделанное космическим кораблем NASA «Юнона», который начал вращаться вокруг Юпитера в 2016 году, противоречит современным моделям формирования планет. Эти модели предполагают, что Юпитер сформировался из плотного ядра, в котором скопилась толстая газовая оболочка.
Новое компьютерное моделирование теперь показывает, что столкновение между Юпитером и другим крупным планетарным телом могло разрушить оригинальное компактное ядро Юпитера в рассеянную коллекцию тяжелых элементов, наблюдаемых сегодня. Понимание происхождения внутренней структуры Юпитера может дать представление о процессах, которые формируют другие газовые гиганты в нашей солнечной системе и вокруг других звезд, сообщают исследователи.
«Это могло произойти, когда Солнечная система была очень, очень молодой и в хаотической фазе, когда вокруг было много бродящих объектов»,— говорит Андреа Изелла (Andrea Isella), астроном из Университета Райса (Rice University) в Хьюстоне. Как самое большое планетарное тело в его окрестностях, Юпитер мог гравитационно притягивать другие объекты, блуждающие в Солнечной системе, говорит он.

Тяжеловес

Миллиарды лет назад Юпитер, возможно, столкнулся с изгоем — планетным телом, равным примерно 10 массам Земли (удар и его последствия видны слева направо в этой компьютерной симуляции). Это воздействие могло бы сломать первоначальное компактное ядро газового гиганта и смешать тяжелые элементы там в его газовой оболочке, чтобы создать раздутое, нечеткое ядро, наблюдаемое сегодня.

Моделирование того, как столкновение планет повлияло на ядро Юпитера
В ходе моделирования Иселла и его коллеги обнаружили, что планетарное тело из примерно 10 масс Земли могло бы распасться и слиться с плотным ядром Юпитера, в результате чего этот клочок материала смешался бы с внутренней газовой оболочкой планеты. В течение нескольких часов слияние могло бы превратить исходное ядро Юпитера, составляющее всего около 15 процентов радиуса планеты, в разбавленное ядро, которое простиралось почти до половины радиуса Юпитера. Дальнейшее моделирование подтвердило, что это рассеянное ядро могло существовать более 4 миллиардов лет до наших дней.
Идея о том, что гигантское воздействие изменило внутреннюю структуру Юпитера, правдоподобна, говорит руководитель миссии Юноны Скотт Болтон (Scott Bolton) из Юго-западного исследовательского института (Southwest Research Institute) в Сан-Антонио, который не принимал участия в исследовании. Но другие сценарии — такие как смешивание тяжелых элементов с газом во время формирования Юпитера или процесс внутреннего взбалтывания, углубляющий материал ядра — также могут объяснить диффузное ядро Юпитера. Скорее всего, отмечает Болтон, компьютерное моделирование этих конкурирующих сценариев может помочь ученым понять, что выяснение того, как формировался и развивался Юпитер, в значительной степени является «непрерывной работой».

Источник: Science News


ПОПУЛЯРНЫЕ СООБЩЕНИЯ

Знаменитые линии Наска в Перу могут включать рисунки экзотических птиц

Галлюцинации имплантированы в мозг мыши с использованием света

Астронавты Аполлона оставили мусор, сувениры и эксперименты на Луне

Правда о коронавирусе выходит на свет