Направи дарение на училище!

Възрастта на газовия гигант може да обясни нечетния брой планети в соларната система

Юпитер е стара планета. Един близък поглед върху възрастта на каменните и метални частици от раждането на Слънчевата система предполага, че огромната планета е съществувала преди останалите. Вероятно е Юпитер да е съществувала в първия милион години след създаването на Слънчевата система. Ако е така, присъствието на Юпитер може да е от полза в обяснението защо другите планети в нашата система са толкова малки. Друго предположение допуска, че Юпитер може да има заслуга за съществуването на Земята.

По-рано астрономите изчислявали възрастта на Юпитер с компютърни модели. Тези симулации показват приблизително как се е формирала Слънчевата система. Газови гиганти, подобни на Юпитер, се уголемяват чрез натрупването на газ около себе си. Този газ идва от въртящи се дискове от космически прах и газ около млада звезда. Но животът на дисковете обикновено не е по-дълъг от 10 милиона години. Така астрономите стигнали до извода, че Юпитер се е формирал около времето, в което слънчевият диск изчезнал – 10 милиона години след като Слънчевата система започнала да се фомрира.

“Сега ние можем да използваме достоверни данни от Слънчевата система, за да покажем, че Юпитер се е образувал дори по-рано”,  казва Томас Круйер. Той е геохимик и изследва химичния състав на скалите. Круйер направил изследването, докато бил в университета Мюнстер в Германия. В момента той е в Лорънс Ливермор – националната лаборатория в Калифорния. За да изучава Юпитер, един от най-големите обекти в Слънчевата система, той и колегите му се обърнали към най-малките метеорити.

Разбери повече за БГ Наука:

***

Метеоритите са частици твърд материал от космоса, които падат на Земята. Повечето метеорити идват от пояса на астероидите. Този пояс е пръстен от скали, разположен между Марс и Юпитер. Тези парчета камъни и желязо вероятно са се родили другаде.

За щастие, метеоритите носят белези на мястото, от което са се създали. Газът и пясъчният пръстен, които планетите формират около себе си, са от различни места в космоса. Всеки от тях има собствен „пощенски код” и е обогатен с различни изотопи. Изотопите са атоми на един и същи елемент, но с различна маса. При правилно измерване на метеоритните изотопи може да се установи мястото на тяхното създаване.

Круйер и колегите му подбрали 19 редки проби от метеорити, богати на желязо. Извадките били взети от Природонаучния музей в Лондон и от музея в Чикаго. Тези скали представляват металните ядра от първите астероидни парчета, които се създават заедно със Слънчевата система.

Учените пуснали по един грам проба от всеки метеорит в азотна и в солна киселина и изчакали пробите да се разтворят. “Пробата миришеше ужасно”, казва Круйер.

След това те отделили елемента волфрам. Той служи като показател за възрастта на метеорита и мястото на неговото създаване. Освен волфрама, молибденът бил другият индикатор за родното място на метеорита.

Учените анализирали вариращите количества на елементите молибден и волфрам. Съвпаденията били големи и те могли да установят отделните групи метеорити. Едната от групите днес се намира по-близо до слънцето, отколкото Юпитер, а другата е по-далече от слънцето.

Волфрамовите изотопи показали също, че и двете групи са съществували едновременно. Това се случило около 1 и 4 милиона години след създаването на Слънчевата система. Учените предполагат, че нещо е разделило двете групи изотопи, понеже Слънчевата система съществува от около 4,57 милиарда години.

Според Круйер най-вероятният делител е Юпитер. Неговите колеги изчислили, че ядрото на Юпитер се увеличило 20 пъти повече от масата на Земята за първия милион години от своето съществуване. Така Юпитер изглежда е най-старата планета от Слънчевата система. Ранното ѝ съществуване би създало гравитационна бариера, която да държи разделени двете метеоритни полета. Тогава Юпитер би продължил по-бавно своето нарастване. Сега Юпитер е около 317 пъти по-голям от Земята.

Учените съобщават за новата възраст на Юпитер в Proceedings of the National Academy of Sciences. Статията е публикувана в средата на юни.

“Имам силно предчувствие, че изследването им е отлично”, казва Минакши Уадуа. Тя работи в университета в Аризона и е космически хими – изучава химията на обектите във вселената. Предположението, че Юпитер разграничава различните групи космически скали, е “малко фантастично, но аз го одобрявам”, добавя тя.

Ранното създаване на Юпитер може също да обясни защо вътрешната Слънчева система няма по-големи планети, подобни на Земята. Много планетни системи, далеч отвъд Слънцето, имат големи, близки една до друга планети. Те могат да бъдат скалисти планети по-големи от Земята. Такива планети са по-известни като “супер земи”. Те са от 2 до 10 пъти по-големи от масата на Земята. Може също да съществуват газови мини Нептуни или горящи Юпитери.

Астрономите се чудели защо всяка една Слънчева система изглежда много по-различна от останалите. Ако Юпитер се е формирал рано, неговата гравитация може да държи повечето от планетите, като формира пръстен около слънцето. Това значи, че за по-близките планети до слънцето има по-малко материал. Това изследване подсказва, че младият Юпитер се е въртял във вътрешността на Слънчевата система и я е прочистил. “Без Юпитер бихме могли да имаме Нептун на мястото на Земята”, казва Круйер. “А ако това се беше случило, Земята нямаше да я има.”

Превод: Петър Евтимов

Източник: Science News For Students

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!