(Goddardove stredisko pre vesmírne lety NASA/Štúdio vedeckej vizualizácie/Dan Gallagher) Jupiter Anomálna veľkosť a umiestnenie v našej slnečnej sústave už roky mätú výskumníkov, pretože sa nezhodujú s naším chápaním formovania planét. Teraz si astronómovia myslia, že prišli na to, ako sa plynný gigant dostal do svojej kurióznej polohy.
Podľa súčasných modelov sa obrie planéty formujú vo vonkajších častiach systému, migrujú dovnútra a končia veľmi blízko svojej hviezdy. Nie však Jupiter: obrovská planéta viac ako dvakrát hmotnejšia ako ostatné planéty Slnečnej sústavy dohromady, ale obiehajúca takmer v jej strede.
Zdá sa, že nový výskum demystifikoval históriu Jupitera. Podľa počítačových simulácií sa plynný gigant sformoval asi štyrikrát ďalej, než je jeho súčasná poloha, tesne vo vnútri súčasnej obežnej dráhy Uránu a pomaly sa špirálovito predieral dovnútra v priebehu 700 000 rokov.
'Toto je prvýkrát, čo máme dôkaz, že Jupiter vznikol ďaleko od Slnka a potom migroval na svoju súčasnú obežnú dráhu,' povedala astronómka Simona Pirani z Lundskej univerzity vo Švédsku.
Výskum bol založený na asteroidoch tzv trójske kone . Tieto zdieľajú obežnú dráhu Jupitera; jedna skupina trójskych koní obieha pred Jupiterom a druhá sa pohybuje za ním v zakrivených oblastiach so stredom na planéte Lagrangeove body .
( Astronomický ústav AV ČR/Petr Scheirich )
Ale je tu rébus. Skupina pred Jupiterom obsahuje zhruba o 50 percent viac asteroidov ako skupina za ňou.
„Asymetria bola v Slnečnej sústave vždy záhadou,“ povedal astronóm Anders Johansen z univerzity v Lunde .
Tím teda vykonal simulácie formovania Jupitera, aby zistil, čo mohlo spôsobiť takú zvláštnu nerovnováhu.
Testovali rôzne časové rámce a dokonca aj model migrácie smerom von a zistili, že scenár, ktorý vedie k trójskym populáciám, ktoré vidíme dnes, nastáva, ak Jupiter začal svoj život ako planetárne semeno, ľadový asteroid asi 18 astronomické jednotky od Slnka, asi pred 4,5 miliardami rokov.
V priebehu 2 až 3 miliónov rokov by začala migrovať do svojej súčasnej polohy 5,2 astronomických jednotiek. Trvalo to asi 700 000 rokov.
Keď začala túto špirálovitú cestu bližšie a bližšie k Slnku, ťahaná pozdĺž gravitačnej sily plynov pretrvávajúcich v Slnečnej sústave, detská planéta gravitačne zachytila Trójanov, pričom ich bolo vo vedúcej skupine viac ako v skupine na konci.
Stalo sa to predtým, ako planetezimála nahromadila svoj plyn; v tom momente stále hromadila horninu, ktorá by sa zrútila, aby vytvorila planetárne jadro, takže je tiež pravdepodobné, že jadro Jupitera pozostáva z podobných kúskov horniny, aké sa nachádzajú v trójskych koňoch, uviedli vedci.
Miesto vzniku Jupitera bol problém, ktorý dlho znepokojoval planetárnych vedcov, pretože sa zdá, že plynní obri sa nemôžu sformovať v blízkosti hviezdy. Intenzívna gravitácia, hviezdne žiarenie (vrátane tepla) a silné hviezdne vetry v tesnej blízkosti by zabránili tomu, aby plyn zostal pohromade dostatočne dlho na to, aby sa zlúčil do planéty.
Takže, aj keď je to v rozpore predchádzajúci výskum predpovedali vznik Jupitera v blízkosti Slnka, po ktorom nasledoval vonkajšia migrácia , ponúka aj riešenie – uvedenie Jupitera do súladu s tým, čo chápeme na základe pozorovaní iných planetárnych systémov.
A samozrejme, ak sú simulácie tímu správne, asteroidy by mohli byť užitočným zdrojom na zistenie doteraz neznámych informácií o plynnom obrovi.
'Môžeme sa veľa naučiť o jadre a formácii Jupitera zo štúdia trójskych koní,' povedal Johansen .
NASA plánuje vypustiť sondu tzv Lucy na ich preštudovanie v októbri 2021, takže na to nebudeme musieť dlho čakať.
Výskum bol prijatý do Astronómia a astrofyzika , a dá sa čítať ďalej arXiv .