Юпитер когда-то был вдвое больше, чем сегодня, установило новое исследование

Юпитер с его мощной гравитацией называют иногда «архитектором» нашей Солнечной системы — настолько значительную роль он сыграл в ее формировании. Тем интереснее и важнее изучение ранней эволюции этой планеты.

Детальный анализ ее первоначального строения стал темой нового исследования в журнале Nature Astronomy. По расчетам его авторов, примерно через 3,8 миллиона лет после образования первых твердых тел в Солнечной системе — ключевого момента, когда протопланетная туманность вокруг Солнца начала рассеиваться — Юпитер был гораздо крупнее и обладал намного более мощным магнитным полем.

«Главная цель — выяснить, откуда мы произошли, и для решения этой загадки крайне важно определить ранние этапы формирования планет. Это приближает нас к пониманию того, как сформировались не только Юпитер, но и вся Солнечная система», — объясняет профессор планетологии Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института.

Исходными данными для анализа послужили орбиты крошечных спутников Юпитера Амальтеи и Фивы, которые обращаются еще ближе к планете, чем Ио — наименьшая из четырех галилеевых лун.

По их наклону исследователи рассчитали первоначальный размер Юпитера: его радиус был примерно вдвое больше нынешнего, а по объему он превосходил Землю более чем в 2000 раз (нынешний объем эквивалентен 1321 Земле). Также ученые вычислили, что магнитное поле Юпитера в то время было примерно в 50 раз сильнее, чем сегодня.

Эти выводы сделаны на основе независимых ограничений, которые обходят традиционные неопределенности в моделях формирования планет — обычно зависящие от предположений о непрозрачности газа, скорости аккреции или массе тяжелого ядра. Вместо этого авторы сосредоточилась на орбитальной динамике спутников Юпитера и сохранении его углового момента — величин, которые можно измерить напрямую. Их анализ дает четкий снимок Юпитера в момент испарения окружающей солнечной туманности — переломного этапа, когда исчез материал для формирования планет и установилась изначальная архитектура Солнечной системы.

«Поразительно, что даже спустя 4,5 миллиарда лет осталось достаточно подсказок, позволяющих восстановить физическое состояние Юпитера на заре его существования», — доволен профессор физики и астрономии Фред Адамс из Мичиганского университета, соавтор Батыгина.

Результаты дополняют существующие теории формирования планет, согласно которым Юпитер и другие газовые гиганты у далеких звезд образовались путем аккреции ядра — процесса, при котором каменно-ледяное ядро быстро захватывает газ.

Конечно, самые первые моменты существования Юпитера все еще окутаны неопределенностью, но текущая работа значительно проясняет картину ключевых этапов его развития, резюмирует Батыгин: «Мы установили здесь важный ориентир — точку, от которой можно более уверенно реконструировать эволюцию нашей Солнечной системы».

Источник: dzen.ru