„Jupiteris ne tik tapo didžiausia planeta – jis suformavo visos vidinės Saulės sistemos architektūrą.“
Jupiteris formavo Žemės likimą dar prieš jai egzistuojant – naujas tyrimas rodo, kad milžiniška planeta išraižė spragas ankstyvojoje Saulės sistemoje, kurios neleido būsimos Žemės statybinėms medžiagoms nugarmėti į Saulę.
Hjustono Rice universiteto mokslininkų vadovaujamas tyrimas rodo, kad ankstyvas Jupiterio augimas nutraukė dujų ir dulkių srautą į vidinę Saulės sistemos dalį, taip apsaugodamas medžiagas, iš kurių vėliau susiformavo Žemė, Venera ir Marsas. Mokslininkai teigia, kad Jupiterio gravitacija ne tik stabilizavo vidinių planetų orbitas, bet ir suformavo visos sistemos struktūrą – sukurdama žiedus ir spragas, kurios nulėmė, kaip ir kada atsirado uolinės planetos.
„Jupiteris ne tik tapo didžiausia planeta – jis nustatė visos vidinės Saulės sistemos architektūrą“, – sakė tyrimo bendraautorius Andre Izidoro, Rice universiteto Žemės, aplinkos ir planetų mokslų docentas. – „Be jo, Žemė, kokią ją pažįstame, galbūt nė nebūtų susiformavusi.“
Pasitelkę kompiuterines simuliacijas, Izidoro ir jo kolegos modeliuodami tyrė, kaip Jupiterio spartus augimas per pirmuosius kelis milijonus metų paveikė dujų ir dulkių diską, supusį jauną Saulę. Rezultatai parodė, kad Jupiterio masyvi gravitacija sukėlė bangas diske, suformuodama žiedines medžiagos juostas, kurios veikė tarsi „kosminiai spūstys“.
Mokslininkai teigia, kad šie tankūs žiedai sulaikė mažas dulkių daleles, kurios kitu atveju būtų įsisukusios į Saulę, ir leido joms susijungti į uolinių planetų užuomazgas.
Naujasis tyrimas rodo, kad augdamas Jupiteris praplėtė diske milžinišką tarpą, veiksmingai padalindamas Saulės sistemą į vidinę ir išorinę zonas, neleisdamas medžiagoms laisvai maišytis. Dėl šio barjero išliko skirtingi elementų „izotopiniai“ parašai, aptinkami meteorituose – vieni iš jų kilę iš vidinės Saulės sistemos, kiti iš išorinės. Be to, šis procesas sukūrė naujas sritis, kuriose planetesimalės (mažos planetų užuomazgos) galėjo susiformuoti vėliau.
„Mūsų modelis sujungia du anksčiau nesuderinamus dalykus – izotopinius meteorituose aptinkamus pėdsakus, kurie egzistuoja dviejų tipų, ir planetų formavimosi dinamiką“, – aiškino Rice universiteto doktorantas ir tyrimo bendraautorius Baibhav Srivastava.
Tyrimas taip pat paaiškina, kodėl kai kurie primityvūs meteoritai susiformavo milijonais metų vėliau nei pirmieji kieti kūnai Saulės sistemoje.
Šie vėliau gimę meteoritai, vadinami chondritais, laikomi vienomis seniausių ir gryniausių medžiagų visatoje, nes juose yra mažų išlydytų lašelių – chondrulių, išsaugojusių ankstyvosios Saulės sistemos cheminį įrašą.
„Paslaptis visada buvo tokia: kodėl kai kurie iš šių meteoritų susiformavo taip vėlai – po 2–3 milijonų metų nuo pirmųjų kietųjų kūnų atsiradimo?“ – sakė Izidoro. – „Mūsų rezultatai rodo, kad būtent Jupiteris sukūrė sąlygas jų vėlyvam gimimui.“
Formuodamas dujų ir dulkių diską bei sustabdydamas medžiagos tekėjimą į vidų, Jupiteris tikriausiai paskatino susiformuoti antrąją planetesimalių kartą, iš kurių kai kurios virto chondritiniais meteoritais, iki šiol krintančiais į Žemę.
Komandos modeliuose prognozuojami tokie patys žiedai ir spragos dabar stebimi jaunose žvaigždžių sistemose, naudojant Čilėje esančią Atakamos didžiąją milimetrinę/submilimetrinę observatoriją (ALMA), o tai patvirtina, kad milžiniškos planetos formuodamosi skulptūruoja savo aplinką.
„Mūsų Saulės sistema nebuvo išimtis“, – sakė Izidoro. – „Ankstyvas Jupiterio augimas paliko parašą, kurį vis dar galime perskaityti šiandien – meteorituose, krintančiuose į Žemę.“