Jowisz nie zawsze był w tym samym miejscu w naszym Układzie Słonecznym. Na początku historii naszego Układu Słonecznego Jowisz zbliżył się do Słońca, prawie tam, gdzie obecnie krąży Mars, a następnie powrócił do swojej obecnej pozycji.
Migracja Jowisza przez nasz Układ Słoneczny miała duży wpływ na nasz Układ Słoneczny. Niektóre efekty wędrówek Jowisza obejmują wpływ na pas asteroid i zahamowanie wzrostu Marsa.
Jakie inne skutki miała migracja Jowisza na wczesny układ słoneczny i jak naukowcy dokonali tego odkrycia?
W artykule badawczym opublikowanym w numerze z 14 lipca Natura, Pierwszy autor Kevin Walsh i jego zespół stworzyli model wczesnego układu słonecznego, który pomaga wyjaśnić migrację Jowisza. Model zespołu pokazuje, że Jowisz uformował się w odległości około 3,5 A.U. (Jowisz jest obecnie nieco ponad 5 A.U od Słońca) i został przyciągnięty do wewnątrz przez prądy w chmurach gazowych, które nadal otaczały Słońce w tym czasie. Z czasem Jowisz poruszał się powoli do wewnątrz, prawie osiągając taką samą odległość od Słońca, jak obecna orbita Marsa, która jeszcze się nie uformowała.
„Teoretyzujemy, że Jowisz przestał migrować w kierunku Słońca ze względu na Saturna” - powiedział Avi Mandell, jeden ze współautorów gazety. Dane zespołu wykazały, że Jowisz i Saturn migrowali zarówno do wewnątrz, jak i na zewnątrz. W przypadku Jowisza gigant gazowy osiadł na obecnej orbicie nieco ponad 5 a.u. Saturn zakończył swój początkowy ruch na zewnątrz około 7 A.U., ale później przesunął się jeszcze bardziej do swojej obecnej pozycji około 9.5 A.U.
Astronomowie od dawna zadawali pytania dotyczące mieszanego składu pasa asteroid, który obejmuje ciała skaliste i lodowe. Jeszcze jedna zagadka ewolucji naszego Układu Słonecznego spowodowała, że Mars nie rozwinął się do rozmiarów porównywalnych z Ziemią lub Wenus.
Odnosząc się do pasa asteroid, Mandell wyjaśnił: „Proces migracji Jowisza był powolny, więc kiedy zbliżył się do pasa asteroid, nie było to gwałtowne zderzenie, ale raczej czynność do wykonania, przy czym Jowisz odchylał obiekty i zasadniczo zamieniał miejsca za pomocą pas asteroid. ”
Powolny ruch Jowisza spowodował bardziej delikatne „trącenie” pasa asteroid, gdy przechodził przez swój ruch wewnętrzny. Kiedy Jowisz cofnął się na zewnątrz, planeta minęła miejsce, w którym się pierwotnie utworzyła. Jednym z efektów ubocznych spowodowanych oddaleniem się Jowisza od pierwotnego obszaru formacji jest to, że wszedł on w obszar naszego wczesnego układu słonecznego, w którym znajdowały się lodowe obiekty. Jowisz popchnął wiele lodowych przedmiotów do wewnątrz w kierunku słońca, powodując, że trafiły one do pasa asteroid.
„Dzięki modelowi Grand Tack postanowiliśmy wyjaśnić formowanie się małego Marsa i robiąc to, musieliśmy uwzględnić pas asteroid” - powiedział Walsh. „Ku naszemu zdziwieniu objaśnienie modelu pasa asteroid stało się jednym z najładniejszych wyników i pomaga nam lepiej zrozumieć ten region niż wcześniej”.
W odniesieniu do Marsa teoretycznie Mars powinien był mieć większy zapas gazu i pyłu, ponieważ utworzył się dalej od Słońca niż Ziemia. Jeśli opracowany model Walsha i jego zespołu jest poprawny, wyprawa Jowisza do wewnętrznego układu słonecznego rozproszyłaby materiał około 1,5 A.U.
Mandell dodał: „Dlaczego Mars jest tak mały, był nierozwiązywalnym problemem w tworzeniu naszego Układu Słonecznego. Była to początkowa motywacja zespołu do opracowania nowego modelu powstawania układu słonecznego. ”
Interesujący scenariusz rozgrywa się z materiałem rozpraszającym Jowisza między 1 a 1,5 jednostki AU. Zamiast dalszego zwiększania koncentracji materiałów do budowy planet, wysokie stężenie doprowadziło do powstania Ziemi i Wenus w regionie bogatym w materiały.
Model opracowany przez Walsha i jego zespół zapewnia nowy wgląd w relacje między planetami wewnętrznymi, naszym pasem asteroid i Jowiszem. Zdobyta wiedza nie tylko pozwoli naukowcom lepiej zrozumieć nasz układ słoneczny, ale pomoże wyjaśnić powstawanie planet w innych układach gwiezdnych. Walsh wspomniał także: „Wiedza, że nasze własne planety poruszały się w przeszłości, sprawia, że nasz Układ Słoneczny jest bardziej podobny do naszych sąsiadów, niż wcześniej sądziliśmy. Nie jesteśmy już wartościami odstającymi ”.
Jeśli chcesz uzyskać dostęp do gazety (wymagana jest subskrypcja lub płatny / uniwersytet), możesz to zrobić pod adresem: http://www.nature.com/nature/journal/v475/n7355/full/nature10201.html
Źródło: NASA Solar System News, Nature
