A nagy testvérek nem mindig a legszelídebbek testvéreikkel. De egy kicsit kemény szerelem a korai életkorban felkészítheti a túlélésre való felélést - legalábbis ezt találják meg a kutatók, amikor a Naprendszerünkre vonatkoznak, ahol Jupiter végül biztosította a Föld és más sziklás világok biztonságos jövőjét azzal, hogy kegyetlen szerepet játszik. nagy Testvér.
kapcsolodo tartalom
- Hogyan adhatta a Jupiter a korai Földet vízzel?
"A korábbi elméletek szerint a Jupiter a Föld barátja volt, mert megóvta a Földet a későbbi hatásoktól" - mondja Elisa Quintana, a NASA Ames Kutatóközpont kutatója. "Megállapítottuk, hogy nem feltétlenül ez a helyzet, legalábbis a naprendszerünknél nem."
Noha a Jupiter ma védi, a múltban talán kicsit energiábban játszott. A gáz óriás elején egy zsarnok volt, és a belső Naprendszer felé dobta a törmeléket, amikor a Föld még mindig kialakult. De hosszú távon a durva és zuhanásos megközelítés hasznosnak bizonyult: Mindezek az ütközések felgyorsították a sziklás világok felépítését és megakadályozták a későbbi ütközéseket, mint a szomszédos óriások nélküli sziklás bolygók esetében.
Quintana együtt dolgozott Thomas Barclay, a NASA Ames szintén vezető kutatójával annak modellezésére, hogy a bolygórendszerek hogyan viselkedtek hatalmas gázvilágokkal és anélkül. A sziklás világokhoz hasonlóan, mint a miénk, úgy találták, hogy a Jupiter-szerű gáz óriások bonyolultabb szerepet játszottak, mint azt korábban gondolták. Barclay a múlt hónapban bemutatta a pár eredményét az Amerikai Csillagászati Társaság 228. ülésén, Kaliforniai San Diegóban; folyamatban lévő kutatásaik egy részét az Astrophysical Journalban is áprilisban publikálták.
A Jupiter méretű világok látszólag eltérő hatással lehetnek a körülöttük lévő bolygókra. Például a gázipari óriások gravitációja nemcsak az anyagot húzza felé, hanem azt is elküldheti, hogy gyorsabban elrohanjon. Bolygók felépítésekor ez valójában jó dolog lehet. Quintana úgy találta, hogy egy fiatal Jupiter anyagot küldött a növekvő sziklás bolygók magjaiba, és ez segített nekik gyorsabban növekedni, mint azok, akik nem rendelkeznek nagy szomszédokkal.
A gáz óriások azt is befolyásolják, hogy hány sziklás bolygó alakulhat ki. Ennek oka az, hogy egy idősebb testvérhez hasonlóan hajlamosak az összes játékot megtenni - ebben az esetben a bolygók építéséhez szükséges porra és gázra. A kutatók azt találták, hogy a Jupiter méretű világoknak általában csak 3-6 földi szomszédja volt, míg az óriásbolygók nélküli rendszerek kétszer annyi sziklás világot építettek be a belső és a külső régiókban.
A Jupiter nélküli forgatókönyv szerint nem volt olyan gáz óriás, amely gázt és port emészt fel, vagyis ez a törmelék képezte Quintana úgynevezett "burkolatát, olyan, mint egy kis sziklás anyagú felhő". A törmelék több mint 2 milliárd évig beragadt, és a maradék földi világokat állandó hatásaival borította. Az ütközések nem voltak elég nagyok ahhoz, hogy eltávolítsák a kéreg bolygóit, de hasonlóan az aszteroidához, amely megsemmisítette a dinoszauruszokat, képesek voltak megsemmisíteni a bolygó életének egy részét.
Amikor Jupiter jelen volt, ezzel szemben a veszélyes törmelékfelhő az idő tizedében eltűnt. A gáz óriások nagy sebességgel küldtek ártalmas anyagot az űrbe, és egy részét teljesen kiürítették a Naprendszerből. Ez nem azt jelentette, hogy a bolygók még nem voltak az erdőben: Ugyanakkor az óriási világok is törmeléket dobtak be a sziklás bolygók felé, gyorsabban haladva, mint a Jupiter-mentes gyűjtemények anyaga.
A gyorsabban repülő tárgyak erősebb ütközéseket jelentettek - elég erős ütközésekről beszélünk, hogy eltávolítsuk az óceánok és a légkör világát, sterilizáljuk a felületet és elpusztítsuk az esetlegesen kialakult életeket. Mindegyik sziklás világ 3–4 ilyen brutális hatást kapott életében, de elég korán történt, hogy a világ helyreálljon. A hatalmas szomszédokkal rendelkező szárazföldi bolygók 200 millió év után érezték az utolsó felszíni pusztító ütközést - egy pillanat alatt a Föld 4, 5 milliárd éves élettartama alatt.
A korai ütések időt adnak a bolygónak óceánjainak és légkörének a gázfelhőből történő feltöltésére, mielőtt Jupiter kidobta volna a rendszerből. A szimulációk azt mutatták, hogy az utolsó jelentős ütközés körülbelül 50 millió évvel történt a legtöbb földi bolygón óriási barátokkal, ami elég idő ahhoz, hogy több anyagot gyűjtsön erről a lemezről. Ez megfelel a becsléseknek, amelyek szerint a Föld holdképző ütközése 30 és 110 millió év közötti.
A Föld számára a Jupiter minden bizonnyal üdvözlendő szerepet játszott, segítve a bolygót és sziklás szomszédait, hogy gyorsan növekedjenek, miközben megóvják a legféleségesebb támadásoktól, amíg a korai élet kialakult. A tudósok most megpróbálják kitalálni, hogy ez mit jelent, ha más lakható világokat keresünk. Ha egy Jupiter méretű világ képes megtartani sziklás társaikat, keresnünk kell olyan sziklás rendszereket, amelyek külső szélein egy gáz óriás van?
"Úgy tűnik, hogy a Naprendszer csendes periódusa hosszabb, ha vannak Jupiter méretű bolygók" - mondja Jessie Christiansen, a kaliforniai Technológiai Intézet exoplanet vadásza, aki nem vett részt a kutatásban. Ez a csendes időszak "a nyugodt időszak, amikor hagyhatja, hogy a dolgok a Földön úgy fejlődjenek, mint az élet, anélkül, hogy állandóan megsemmisülnének" - mondja.
A potenciálisan lakható bolygók vadászatában nem lehet rossz ötlet szemmel tartani a sziklás világokat távoli óriási barátokkal - tette hozzá. Sajnos ez rossz híreket jelenthet a világegyetem életében: a napszerű csillagok kevesebb mint 10% -ánál vannak gáz óriások a külső pályáján. "Nem gondoljuk, hogy a Jupiter-analógok gyakoriak" - mondja Quintana.
