Nowe badania ujawniają: Jowisz był kiedyś dwa razy większy niż dziś
Choć dziś Jowisz jest największą planetą Układu Słonecznego, okazuje się, że nie zawsze tak wyglądał. Nowe badania astronomów z Caltech i Uniwersytetu Michigan ujawniają, że we wczesnych etapach swojego istnienia Jowisz mógł być nawet 2,5 razy większy niż obecnie.
Wyniki badań opublikowane przez Konstantina Batygina i Freda Adamsa pokazują, że zaledwie 3,8 miliona lat po uformowaniu się pierwszych ciał stałych w Układzie Słonecznym, Jowisz znajdował się w fazie intensywnego wzrostu, posiadając olbrzymią objętość i pole magnetyczne nawet 50 razy silniejsze niż obecnie.
Zrozumienie Jowisza to zrozumienie Układu Słonecznego
Jowisz nie tylko jest największą planetą w naszym systemie, ale także odgrywa kluczową rolę w jego stabilności i ewolucji. Jego wpływ grawitacyjny pomógł ukształtować orbity innych planet i stworzył warunki, w których mogło rozwinąć się życie na Ziemi.
Badacze podkreślają, że poznanie początkowych etapów formowania się Jowisza jest niezbędne, by zrekonstruować historię całego Układu Słonecznego. „To przybliża nas do zrozumienia, w jaki sposób nie tylko Jowisz, ale i cały Układ Słoneczny nabrał kształtu” – mówi Batygin.
Jak ustalono rozmiar dawnego Jowisza?
Zespół badawczy nie bazował jedynie na teoretycznych modelach. W swoich analizach wykorzystał ruchy orbitalne dwóch małych księżyców Jowisza – Amaltei i Teby, których orbity są nietypowo nachylone względem równika planety. Te nachylenia posłużyły jako kosmiczne wskazówki do odtworzenia historii masy i objętości planety.
Zgodnie z wynikami badań, w ciągu pierwszych kilku milionów lat Jowisz przechodził przez intensywną fazę akrecji – czyli gromadzenia masy z dysku gazowego otaczającego młodą gwiazdę. Tempo to wynosiło nawet 2 masy Jowisza na milion lat.
Jowisz się kurczy – i nadal to robi
Po zakończeniu fazy wzrostu, gdy materiał w otoczeniu planety został zużyty lub rozproszony, Jowisz zaczął kurczyć się pod wpływem własnej grawitacji. Choć jego masa się nie zmieniała, objętość malała, co zwiększało prędkość obrotową i temperaturę wewnętrzną. Ten proces kurczenia trwa do dziś, choć obecnie zachodzi bardzo powoli.
Dlaczego Jowisz nie został gwiazdą?
Mimo że we wczesnych fazach Jowisz był gigantyczny, nigdy nie osiągnął masy potrzebnej do zapoczątkowania fuzji jądrowej, która jest cechą gwiazd. Aby Jowisz stał się „gwiazdą”, jego masa musiałaby być około 85 razy większa niż obecnie.
To jednak nie umniejsza jego roli. Jowisz jest kluczowym elementem stabilności Układu Słonecznego, a jego historia jest ściśle powiązana z historią Ziemi.
Nowe spojrzenie na początki Układu Słonecznego
Badania Batygina i Adamsa oferują nowe narzędzie do badania wczesnych faz formowania planet gazowych, nie tylko w naszym systemie, ale też w innych układach planetarnych. To podejście daje nadzieję na lepsze zrozumienie mechanizmów powstawania planet typu Jowisza, które są powszechne w galaktyce.
„To, co tutaj ustaliliśmy, jest cennym punktem odniesienia” — podsumowuje Batygin. „Punkt, z którego możemy pewniej zrekonstruować ewolucję naszego Układu Słonecznego”.
Nowe odkrycia pokazują, że Jowisz był kiedyś jeszcze bardziej imponujący niż dziś. To nie tylko fascynująca ciekawostka, ale także klucz do zrozumienia narodzin Układu Słonecznego. Dzięki analizie orbit jego małych księżyców i nowoczesnym metodom obliczeniowym, naukowcy mogą coraz dokładniej odtwarzać historię naszej kosmicznej przeszłości.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Astronomy .