Когда мы смотрим на схему Солнечной системы, мы видим, что самой большой планетой, вращающейся вокруг Солнца, является Юпитер. Однако очень часто в таких визуализациях Юпитер просто самый большой, но редко можно увидеть, насколько он отличается от других планет. Неудивительно, что многих шокирует тот факт, что масса Юпитера более чем в два раза превышает массу всех других планет Солнечной системы вместе взятых. Несмотря на удаленность от Солнца в 778 млн км (это означает, что минимальное расстояние от Земли составляет более 600 млн км), Юпитер является третьим по яркости объектом на ночном небе. Только Луна и Венера могут превзойти его по яркости. Однако так было не всегда. Юпитер сиял как сумасшедший.
На конференции по лунным и планетарным наукам в последние дни ученые из Университета Аризоны (ASU) поделились, что Юпитер был намного ярче в молодости, и его яркость оказывала чрезвычайно важное влияние на его спутники.
Юпитер сиял в тысячи раз ярче, чем сейчас
Моделирование эволюции Юпитера показывает, что, по крайней мере, в течение первых нескольких миллионов лет своего существования Юпитер был более чем в 10 000 раз ярче, чем сегодня. Это означает, что свечение излучения, отраженного Юпитером, попадало и на поверхность вращающихся вокруг него лун.
Юпитер и его четыре крупнейших спутника глазами приближающегося зонда Юнона.Источник: НАСА.
Если мы теперь посмотрим на спутники Юпитера, то увидим определенную взаимосвязь. Чем дальше они от родной планеты, тем богаче их водяной лед. Ближе всего к планете Ио, луна, сплошь покрытая действующими вулканами, поистине адский глобус, где на многие километры поднимаются и падают шлейфы серы, постоянно меняя поверхность этого земного шара. Дальше от планеты мы находим Европу, Ганимед и Каллисто. Ученые ASU указывают, что такие характеристики, по крайней мере, самых больших спутников Юпитера могут быть производными от того, сколько света отражал молодой газовый гигант. В исследовательском проекте ученые использовали компьютерное моделирование молодого Юпитера, чтобы оценить его влияние на спутники.
Юпитер виноват в адских условиях на Ио
Результаты моделирования оказались неожиданными. Молодой Юпитер сиял так ярко в течение первых нескольких миллионов лет, что эффективно нагревал свои спутники. Конечно, ближайшему Ио пришлось столкнуться с наибольшим количеством блеска. Яркость Юпитера привела к тому, что температура на поверхности Ио превысила 26 градусов по Цельсию. Так что, если на поверхности этого земного шара был водяной лед, он фактически превратился в океан. Вода из этого океана испарялась, создавая разреженную атмосферу. Учитывая слабую гравитацию относительно небольшой Луны, этот водяной пар легко вырвался из своих оков и улетучился в космос. Всего за несколько миллионов лет Ио, возможно, потеряла таким образом до 25 раз больше воды, чем все океаны на Земле вместе взятые сегодня. Так что можно сказать, что Юпитер высушил эту луну до хрустящей корочки.
Европа и Ганимед намного дальше от Юпитера, чем Ио, возможно, поэтому их не постигла та же участь. Чтобы они потеряли свой водяной лед, Юпитер должен был бы сиять еще ярче, или луны должны были бы быть ближе к планете.
Здесь стоит отметить, что результаты моделирования также могут быть полезны ученым, использующим наземные и космические телескопы для поиска спутников, вращающихся вокруг экзопланет. Хотя ученые обнаружили более 5000 экзопланет за последние тридцать лет, им еще предстоит найти ни одной луны, вращающейся вокруг экзопланеты. Однако поиск имеет большой смысл, потому что для многих исследователей условия, способствующие возникновению жизни, какой мы ее знаем, могут быть более распространены на больших спутниках, вращающихся вокруг экзопланет, чем на самих экзопланетах. Изучение спутников Юпитера показывает охотникам за экзолунами, на каких расстояниях от экзопланет стоит искать их более мелких спутников.