Японско-итальянской группе учёных удалось определить точный момент, когда Юпитер превратился в газового гиганта, каким он является сегодня. Согласно их исследованию, опубликованному в журнале Scientific Reports, критическая фаза роста Юпитера началась примерно через 1,8 миллиона лет после образования первых твёрдых тел в Солнечной системе.
Исследователи Син-ити Сироно из Университета Нагои (Япония) и Диего Туррини из Итальянского национального института астрофизики (INAF) в Риме воссоздали процесс образования хондр с помощью компьютерного моделирования. Их результаты показывают, что огромная гравитация растущей массы Юпитера была существенно возмущена орбитами бесчисленных планетезималей – строительных блоков планет.
Это привело к чрезвычайно быстрым столкновениям сухих каменистых планетезималей внутренней Солнечной системы с богатыми водой телами за пределами так называемой снеговой линии. Во время этих столкновений вода, содержащаяся в небесных телах, мгновенно испарялась.
«Это действовало подобно крошечным взрывам, которые разбивали расплавленную силикатную породу на мельчайшие капли; именно их сегодня находят в метеоритах», — объясняет профессор Син-ити Сироно в пресс-релизе Нагойского университета.
Этот механизм точно объясняет размер и быструю скорость охлаждения хондр. Ключевым моментом исследования является хронологический контекст. Моделирование показывает, что пик образования хондр пришелся именно на период быстрой аккреции газа Юпитером, то есть когда он получил большую часть своей массы из окружающего газопылевого диска.
Возраст большинства хондр был довольно точно датирован изотопным анализом – ровно 1,8 миллиона лет спустя после образования первых твёрдых тел. Таким образом, хондры служат прямой временной меткой рождения Юпитера. Текущие миссии (например, JUICE) изучают современное состояние Юпитера, а данное исследование рассматривает самый ранний момент его существования.
Этот метод может позволить в будущем более точно реконструировать историю формирования всей Солнечной системы. Анализируя хондры разного возраста, потенциально можно будет определить порядок рождения всех планет-гигантов. Более того, результаты дают важную информацию об эволюции других планетных систем во Вселенной. Таким образом, процессы, приведшие к формированию Солнечной системы, могут быть общей закономерностью для формирования газовых гигантов вокруг других звёзд.