Юпітер колись був удвічі більшим за свій нинішній розмір — вчені відновили ранню історію гіганта

Найбільша планета Сонячної системи виявилася ще більш вражаючою у минулому.

Астрономи Костянтин Батигін з Каліфорнійського технологічного інституту та Фред Адамс з Університету Мічигану дійшли висновку, що на ранніх етапах свого формування Юпітер був у 2–2,5 раза більшим за нинішній обсяг.

Про це розповідає Science Alert.

Виявлення стало можливим завдяки аналізу орбіт двох малих супутників планети — Амальтеї та Фіви.

За словами Батигіна, ці дані допомагають нам краще зрозуміти, як не лише Юпітер, а й уся Сонячна система набула своєї архітектури: “Наша кінцева мета — зрозуміти, звідки ми прийшли.

І вивчення ранніх фаз формування планет є ключем до цього”.

Результати показали, що вже через 3,8 мільйона років після зародження перших твердих тіл у Сонячній системі Юпітер мав удвічі більший обсяг і потужне магнітне поле — у 50 разів сильніше за сучасне.

Це поле відігравало важливу роль у тому, як планета захоплювала речовину з навколишнього газового диску.

Моделі, які дослідники побудували на основі орбітального нахилу супутників, свідчать про надшвидке зростання планети в перші мільйони років — до 2,4 маси сучасного Юпітера за мільйон років.

Така динаміка підтверджує теорію, згідно з якою газові гіганти на певному етапі свого формування починають інтенсивно нарощувати газову оболонку завдяки гравітаційному захопленню.

У той час як кам’янисті планети, як-от Земля чи Марс, формуються повільно, методом акреції твердих частинок, Юпітер — типовий приклад планети, яка пройшла етап експоненційного зростання.

За словами Адамса, збережена інформація про орбіти супутників дозволяє з високою точністю реконструювати фізичні параметри планети, що існувала мільярди років тому: “Дивно, що навіть через 4,5 мільярда років збереглося стільки даних, які дають змогу дізнатися про перші миті існування Юпітера”.

Відкриття є важливим кроком у розумінні того, як утворюються не лише гігантські планети, а й цілі планетні системи.

Ці результати також свідчать про нові методи вивчення еволюції планет — не лише через спостереження за далекими екзопланетами, а й через ретельне дослідження супутників у нашій Сонячній системі.

Коли газово-пиловий диск навколо Юпітера остаточно зник, гігантська планета почала стискатися під впливом власної гравітації.

У процесі цього стиснення її об’єм зменшився, а обертання навколо осі пришвидшилося.

Цей повільний процес триває й нині — Юпітер усе ще стискається в міру охолодження своїх верхніх шарів і нагрівання ядра, втрачаючи внутрішню енергію.

Попри величезні розміри, навіть у фазі максимального розширення Юпітер не мав достатньої маси, аби перетворитися на зорю.

Для запуску термоядерного синтезу, як у справжніх зорях, його маса мала б бути щонайменше у 85 разів більшою.

Дослідження, проведене командою вчених, пропонує новий метод аналізу формування Юпітера і розкриває його значення у формуванні всієї Сонячної системи.

Вважається, що саме Юпітер стабілізував орбіти інших планет і створив умови для зародження життя на Землі.

“Наші результати — це точка відліку”, — зазначає Батигін.

— “Вони дають змогу з більшою впевненістю реконструювати історію Сонячної системи”.