Метеорити

Колико има Јупитер?

2024

Колико има Јупитер?

Ово може изгледати као лако питање за одговор: Исто је доба као и Сунчев систем, 4,56 милијарди година.

Али то заправо није тако. Сунчев систем није настао одмах ; требало је неко време да се формира. Колико је дуго није јасно, а зависи од тога шта користите за покретање сата. Да ли је то онда када је облак гаса и прашине од којих су настали Сунце и планете почео да се урушава? Или кад се Сунце упалило, спајајући водоник у свом језгру , постајући пуноправна звезда?

касна емисија са критикама Стивена Колберта

Једно добро полазиште је када је чврсти материјал почео да се кондензује из диска материјала који се ковитла око прото-Сунца, формирајући ситна зрнца минерала. Ово је датовано пре 4.568 милијарди година и прилично је добро место за покретање сата.

Након тог времена, материјал се почео више сједињавати, постајао све већи и на крају формирао планете. Али детаљи се рачунају!

Увеличати

Уметникова концепција протопланетарног диска. Као и наша кад је била млада, велика планета у процесу формирања исклесава велики јаз у диску. Кредит: Карен Л. Терамура, УХ ИфА

Једна идеја је да је Јупитер израстао из мањих протопланета, објеката већих од око 1000 километара преко којих су сами израсли из много мањих стијена и шљунка. Процене колико је то трајало варирају, у распону од 1 до 10 милиона година од нултог времена. Али то је широк спектар! Пошто је Јупитер тако масиван, утиче на све око себе, па зна колико дуго то потребно да се дође до његове огромне величине важно је разумети шта елсе се у то време догађало у Сунчевом систему.

Управо је објављен нови рад тврдећи да је Јупитер растао веома брзо, ближе ознаци од милион година. А долази из нечег чудног извора: метеорита.

Метеорити потичу углавном од астероида, који сами теже кружењу око Сунца између Марса и Јупитера. Астероиди су заостали остаци из раног Сунчевог система, материјал који никада није постао планета. Имамо много доказа да су постојали прилично велики астероиди који су касније уништени, вероватно разбијени огромним ударима других астероида. Када се астероиди сударају један о други, они стварају крхотине које такође круже око Сунца. Понекад њихове орбите прелазе путању Земље и падају на површину наше планете, где их можемо покупити и проучити: метеорите.

Сами метеорити долазе у много различитих укуса. Неки су каменитији, неки имају висок садржај угљеника, неки су метални. То одражава њихову прошлост: где су се у диску Сунчевог система формирали (на пример, ближе Сунцу него што је Јупитерова орбита, или даље), да ли су некада били део већег тела које је поремећено, да ли су на њих сами утицали током времена , и тако даље.

У новом раду, планетарни научници испитивали су присуство волфрама и молибдена у метеоритима. Изабрали су ове метале јер су густи. У раном Сунчевом систему, када је објекат постао довољно велик да има значајну гравитацију (можда величине око 1000 км), тешке ствари попут гвожђа, волфрама и молибдена потонуле би у језгро. Ако пронађемо метеорит са пуно тешких елемената, вероватно је дошао из већег тела које се разбило; то би се догодило отприлике у време настанка џиновских планета, пошто је њихова гравитација узбуркала ствари и било би узрок разбијених планетезимала.

Астрономија курса судара Епизода 16: Јупитер

Нису само тражили волфрам и молибден; гледали су другачије изотопи . То су атоми који у језгру имају исти број протона, али различит број неутрона. То су учинили јер се различити изотопи формирају из различитих радиоактивних процеса, а за то је потребно различито вријеме. Мерењем релативних количина изотопа у узорку, могу стећи добру представу о томе колико има година и такође где се у протопланетарном диску формирао .

Оно што су открили је да омјери изотопа дијеле метеорите у двије различите групе које су коегзистирале у времену, али су раздвојене у простору отприлике 1 милион година након што су планете почеле да се формирају . Даље, ове две групе могу се раздвојити на оне ближе Сунцу од Јупитера и оне даље.

Мора да је нешто одвојило материјал који их је формирао, а највероватнији кривац је сам Јупитер; његова гравитација је буквално поделила диск на два дела и у њему направила празнину. Метеорити који су се формирали даље били су другачији од оних ближих. То значи да је Јупитер морао бити већ довољно масиван да утиче на своју околину само 1 милион година након почетка формирања планета.

манифестовати га назад

Закључују да је Јупитерово језгро брзо расло и да је већ било близу 20 пута веће од масе Земље након милион година. Затим је спорије расла до око 50 пута масе Земље након отприлике 4 милиона година. На крају је потрошио довољно гаса око себе да нарасте до тренутне чудовишне масе веће од 300 Земље.

Дакле, случај је затворен, зар не? Па не. Постоји још једна идеја да Јупитер није израстао одоздо према горе, прирастањем мањих тела у већа. Уместо тога, можда се формирао одозго надоле, кондензујући се директно са диска, услед гравитационе нестабилности која је у основи брзо урушила велики део диска. Да је то случај, Јупитер уопште не би имао језгро!

Могућност откривања да ли Јупитер уопште има језгро или не би помогло у разликовању две хипотезе. То је један од главних разлога зашто је дивна сонда Јуно послата на Јупитер. Подаци још пристижу, али прелиминарни резултати показују да Јупитер има језгро. Некако. Зачуђујуће, чини се да је језгро кашаст , и већи од очекиваног. Ови резултати су између две хипотезе и не искључују их! Дакле, још увек не знамо. Надајмо се да ће више података из сонде која наставља да кружи око огромне планете помоћи да се утврди шта је шта.

Дакле, иако је ова нова студија врло занимљива и врло паметна, рекао бих да то није пиштољ за пушење.

Читав овај научни подухват покушаја да се схвати шта се догодило у раном Сунчевом систему ми је занимљив. Наравно да је наука занимљива, али покушаји да се то схвати сами су заиста занимљиви! Научници су годинама радили на томе, али тек почињемо да можемо да применимо софистициране рачунске моделе физике да бисмо видели како су се тадашњи објекти понашали. Дакле, то није нека нова идеја која удара марку, нити је у потпуности успостављена. То значи да подаци генерално долазе мало по мало, разбацује се много идеја, извршавају се компјутерске симулације, неке ствари су искључене, друге су још у току. Због свега овога видим папире који иду напријед -назад са хипотезама које су контрадикторне, јер нико нема те дефинитивне доказе.

Запамтите, то није слабост. То је снага! Наука обично није еурека процес; потребно је време да то схватите, а када имате много људи са различитим идејама, тај процес је неуредан. Али научни лук се нагиње ка истини. Временом, док производимо боље инструменте за посматрање (у овом случају телескопе и свемирске летелице), изводимо више експеримената и користимо напредније моделе, ствари боље разумемо.

Ови нови резултати указују на то да се Јупитер брзо формирао и најстарија је планета у Сунчевом систему; из онога што можемо рећи да се Земља формирала током 10-100 милиона година након што су се прве честице почеле састављати. Можда је то тачно. Можда није. Али у сваком случају, Јупитер је предмет интензивног интересовања и вредан је нашег проучавања.

Доврага, у сваком случају то је наш велики брат. Мислим да је добра идеја да то боље упознате.