Jüpiter’in başlangıç ​​hikayesine daha yakından bir bakış

Gezegen oluşumu teorisindeki en önemli açık sorulardan biri Jüpiter’in kökeninin hikayesidir. Zürih Üniversitesi (UZH) ve Ulusal Araştırmada Yeterlilik Merkezi (NCCR) PlanetS araştırmacıları, sofistike bilgisayar modellemesini kullanarak şimdi Jüpiter’in oluşum tarihine yeni bir ışık tutuyor. Onların sonuçları yayınlandı Astrofizik Dergi Mektupları.

Ağır elementlerin meraklı bir şekilde zenginleştirilmesi

Galileo uzay aracı 1995 yılında Jüpiter’in atmosferine paraşütle giren bir sondayı serbest bıraktığında, diğer şeylerin yanı sıra orada ağır elementlerin (helyumdan daha ağır elementler) zenginleştiğini gösterdi. Aynı zamanda, Jüpiter’in Juno uzay aracının yerçekimi alanı ölçümlerine dayanan son yapı modelleri, Jüpiter’in iç yapısının tek tip olmadığını, karmaşık bir yapıya sahip olduğunu öne sürüyor.

“Artık Jüpiter’in içinin tamamen karışmadığını bildiğimize göre, ağır elementler çoğunlukla gezegen oluşumunun ilk aşamalarında biriktiğinden, dev bir gaz gezegeninin derin iç kısmında ağır elementlerin olmasını beklerdik,” diyor ortak yazar, Zürih Üniversitesi’nde profesör ve NCCR PlanetS üyesi Ravit Helled açıklamaya başlıyor. “Yalnızca sonraki aşamalarda, büyüyen gezegen yeterince büyük olduğunda, hidrojen ve helyum gibi büyük miktarlarda hafif element gazlarını etkili bir şekilde çekebilir. Jüpiter’in tahmin edilen iç yapısı ve ölçülen atmosferik yapıyla tutarlı bir oluşum senaryosu bulmak Bu nedenle zenginleştirme, dev gezegenleri anlamamız için zorlu ancak kritik öneme sahip” diyor Helled. Şimdiye kadar öne sürülen birçok teoriden hiçbiri tatmin edici bir cevap sağlayamadı.

Uzun bir göç

“Bizim fikrimiz, Jüpiter’in bu ağır elementleri göç ederek oluşumunun son aşamalarında toplamış olmasıydı. Bunu yaparken, ağır element malzemelerinden oluşan küçük gezegen yapı taşları olan sözde gezegensellerle dolu bölgelerden geçmiş olacaktı. Zürih Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı ve NCCR PlanetS’in bir üyesi olan çalışmanın baş yazarı Sho Shibata,” diye açıklıyor.

Yine de, göç tek başına gerekli malzemeyi toplamanın garantisi değildir. Shibata, “Karmaşık dinamik etkileşimler nedeniyle, göç eden gezegen, gezegenimsileri yoluna eklemek zorunda değildir. Çoğu durumda, gezegen aslında onları dağıtır – koyunları dağıtan bir çoban köpeğinin aksine,” diye belirtiyor Shibata. Bu nedenle ekip, herhangi bir göç yolunun yeterli malzeme birikimi ile sonuçlanıp sonuçlanmadığını belirlemek için sayısız simülasyon yürütmek zorunda kaldı.

“Bulduğumuz şey, Jüpiter güneş sisteminin dış bölgelerinde (Güneş’ten şu anda bulunduğu yerden yaklaşık dört kat daha uzakta) oluşup şimdiki konumuna göç ederse, yeterli sayıda gezegenimsi ele geçirilebileceğiydi. Bu senaryo, koşulların maddi birikimi tercih ettiği bir bölgeden geçti – bizim dediğimiz gibi bir yığılma tatlı noktası”, diyor Sho.

Gezegen biliminde yeni bir dönem

Galileo sondası ve Juno verilerinin getirdiği kısıtlamaları birleştiren araştırmacılar, sonunda tatmin edici bir açıklama buldular. Ravit Helled, “Bu, dev gaz gezegenlerinin ne kadar karmaşık olduğunu ve özelliklerini gerçekçi bir şekilde yeniden üretmenin ne kadar zor olduğunu gösteriyor.”

“Gezegen biliminde, nihayet bu ayrıntıları güncellenmiş teorik modeller ve sayısal simülasyonlarla keşfedebileceğimiz bir aşamaya gelmemiz uzun zaman aldı. Bu, yalnızca Jüpiter’i ve güneş sistemimizi değil, aynı zamanda Jüpiter’i ve güneş sistemimizi anlamamızdaki boşlukları kapatmamıza yardımcı oluyor. çok uzak yıldızların yörüngesinde dönen çok sayıda dev gezegen,” diye bitiriyor Helled.

NCCR PlanetS tarafından sağlanmaktadır