Анализ метеоритов помог определить точный возраст Юпитера

Ученые из Университета Нагои (Япония) и Национального института астрофизики Италии провели компьютерное моделирование роста Юпитера и отследили, как его гравитация влияла на столкновения между более мелкими объектами — планетезималями в ранней Солнечной системе. Эти тела, состоящие из камней и льда, сталкивались друг с другом на невероятно высоких скоростях. Энергии этих ударов было достаточно не просто для разрушения, а для мгновенного плавления пород.

Ключевую роль в этом процессе сыграла вода, заключенная в ледяных планетезималях. При столкновении она моментально испарялась, превращаясь в расширяющийся пар высокого давления. Он действовал как микроскопический взрыв, разрывая расплавленную силикатную породу на мельчайшие капли, которые, застывая в условиях космического вакуума, приобретали идеальную сферическую форму. Именно эти капли, которые также называют хондрами, находят в метеоритах.

Предыдущие теории не могли объяснить все характеристики хондр, такие как их размер и скорость остывания, без учета маловероятных и специфических условий. Новая же модель идеально соответствует тому, что ученые наблюдают в образцах, и требует лишь тех условий, которые естественным образом возникали в ранней Солнечной системе. Результаты симуляции с удивительной точностью воспроизвели реальные размеры и распространенность хондр, найденных в метеоритах.

Более того, модель показала, что пик производства этих расплавленных капель совпадает с ключевой фазой в жизни Юпитера — периодом его интенсивной аккреции, когда он стремительно наращивал свою массу, поглощая газ из протопланетной туманности. Согласно известным данным, пик формирования хондр пришелся на 1,8 млн лет после образования Солнечной системы. В таком случае этот же период можно считать датой рождения Юпитера.

Это открытие дает ученым не только более четкую картину формирования нашей Солнечной системы. Однако кратковременная вспышка активности, вызванная формированием Юпитера, слишком мала, чтобы объяснить все разнообразие возрастов хондр, найденных в метеоритах. Наиболее вероятное объяснение в том, что другие планеты-гиганты, такие как Сатурн, также вызывали подобные процессы в момент своего рождения. Таким образом, изучая хондры разного возраста, астрономы могут восстановить хронологию формирования планет-гигантов, словно читая летопись, записанную в камне. Исследование также предполагает, что столь бурные процессы должны сопровождать образование планет и у других звезд, давая ученым ключи к пониманию того, как развиваются различные планетные системы.

Ранее астрофизики опровергли одну из ключевых теорий формирования «размытого» ядра Юпитера. Ученые предполагали, что оно образовалось в результате столкновения с другим небесным телом, однако результаты нового исследования показывают, что причина заключается в другом.