Космически науки 

Юпитер може би е най-старата планета от Слънчевата система

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.

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

Коментари

коментара

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close