Исследователи из Японии и Италии нашли способ узнать возраст 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. На этот вывод обратил внимание сайт «Вокруг света».
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.