Ученые из Университета Нагойя в Японии и Итальянского национального института астрофизики (INAF) нашли способ проследить, как формировался Юпитер, изучая микроскопические капли расплавленной породы в метеоритах, называемые хондрулами. Их исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Хондрулы — это маленькие круглые сферы шириной около 0,1–2 миллиметра, которые формировались в ранней Солнечной системе. Четыре с половиной миллиарда лет назад Юпитер быстро набрал массу. Его мощное гравитационное поле нарушило орбиты небольших каменистых и ледяных тел — планетезималей, то есть маленьких космических тел, из которых формировались планеты. При столкновениях этих тел порода расплавлялась и дробилась на мелкие капли, которые затем остывали в космосе, формируя хондрулы, сохранившиеся в метеоритах, падающих на Землю.
«Когда планетезимали сталкивались друг с другом, вода мгновенно испарялась в расширяющийся пар. Это действовало как крошечные взрывы и разбивало расплавленную породу на капли, которые мы видим в метеоритах сегодня», — объясняет профессор Син-ити Сироно из Нагойского университета.
Ранее существовавшие теории формирования хондрулов требовали крайне специфических условий, тогда как новая модель опирается на естественные процессы, происходившие в ранней Солнечной системе при рождении Юпитера.
Ученые смоделировали рост Юпитера на компьютере и проследили, как его гравитация вызывала высокоскоростные столкновения между планетезималями. Сравнение характеристик и количества смоделированных хондрулов с реальными данными метеоритов показало, что процесс их образования совпадает с пиковым накоплением газов Юпитера.
«По данным метеоритов, этот процесс произошел примерно через 1,8 миллиона лет после начала Солнечной системы — именно тогда родился Юпитер», — отмечает соавтор исследования Диего Туррини из INAF.
Важно, что хондрулы сохраняют информацию о температуре, скорости охлаждения и составе воды в планетезималях. Это позволяет ученым реконструировать условия, в которых формировались планеты, и объясняет особенности, которые наблюдаются в метеоритах сегодня. Таким образом, небольшие капли расплавленной породы становятся своеобразными «капсулами времени» и рассказывают о ранней Солнечной системе.
Ученые предполагают, что аналогичные процессы могли происходить и вокруг других гигантских планет, например Сатурна, что помогает понять, как развивались другие планетные системы во Вселенной. Исследователи подчеркивают, что даже крошечные детали в метеоритах могут хранить важную информацию о гигантских космических процессах, произошедших миллиарды лет назад.
Астрофизики опровергли теорию о формировании Юпитера: видео
Астрохимики разгадали тайну «пропавшей» в космосе серы
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram