Исследователи из Японии и Италии нашли способ узнать возраст Юпитера — самой большой планеты Солнечной системы. С помощью компьютерного моделирования ученые рассчитали, что Юпитер «родился» спустя 1,8 миллиона лет после ее образования.
Планетологи воссоздали процессы, сопровождавшие формирование газового гиганта, взяв за основу поведение хондр — сферических или субсферических частиц кристаллизованных силикатов, составляющих большую часть объема большинства метеоритов из подгруппы хондритов. Эти крошечные шарики шириной от 0,1 до двух миллиметров миллиарды лет назад закалились в недрах планетезималей — небесных тел, существовавших в начале истории Солнечной системы и вращающихся вокруг протопланет.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, ученые отметили, что Юпитер зарождался как «эмбрион» размером с Марс, чья масса составляет 10,7 процента массы Земли. Его поверхностная гравитация вызывала мощные столкновения планетезималей (при взаимных скоростях более двух километров в секунду), что было подобно взрывам. Вода при этом из них испарялась, превращаясь в расширяющийся пар. Расплавленная силикатная порода дробилась на мельчайшие капли — хондры, которые остались в метеоритах как свидетельство формирования планет.
Ученые смоделировали рост массы Юпитера с помощью искусственного интеллекта и обнаружили, что пик образования хондр пришелся на период, когда Солнечной системе было 1,8 миллиона лет.
Большее начальное количество ударяющихся тел характеризовало сценарий экстенсивной миграции Юпитера. В то время как они теряли массу, он ее набирал. Модель показала, как образование хондр совпадает с «интенсивным накоплением небулярного газа» Юпитером, в результате чего он достиг огромных размеров. Cегодня масса газового гиганта в 318 раз превышает массу Земли и в 2,5 раза — массу всех остальных планет, вместе взятых.
Исследователи предположили, что аналогичные процессы происходили при рождении других крупных планет, таких как Сатурн, а также за пределами нашей Галактики. По подсчетам, гигантам для формирования требуется один-два миллиона лет, что согласуется со временем появления Юпитера.
Автор: Елена Авдеева