Jupiter ei ole aina ollut samassa paikassa aurinkokuntamme. Varhaisessa vaiheessa aurinkokuntamme historiassa Jupiter siirtyi kohti aurinkoa kohti melkein sinne, missä Mars tällä hetkellä kiertää, ja sitten takaisin nykyiseen sijaintiinsa.
Jupiterin aurinkokunnan kautta tapahtuvalla muutolla oli joitain merkittäviä vaikutuksia aurinkokuntamme. Jupiterin vaellusten vaikutuksiin sisältyy vaikutuksia asteroidivyöhään ja Marsin tainnutettuun kasvuun.
Mitä muita vaikutuksia Jupiterin muuttoliikkeellä oli varhaiseen aurinkokuntaan ja miten tutkijat tekivät tämän löytön?
Tutkimusasiakirjassa, joka julkaistiin luonto, Ensimmäinen kirjailija Kevin Walsh ja hänen tiiminsä loivat varhaisen aurinkokunnan mallin, joka auttaa selittämään Jupiterin muuttoa. Ryhmän malli osoittaa, että Jupiter muodostui noin 3.5 A.U: n etäisyydeltä (Jupiter on tällä hetkellä hieman yli 5 A.U auringosta) ja että virtaukset veivät sitä sisäänpäin kaasupilvissä, jotka silloin ympäröivät aurinkoa edelleen. Ajan myötä Jupiter liikkui hitaasti sisäänpäin, saavuttaen melkein saman etäisyyden auringosta kuin nykyinen Marsin kiertorata, jota ei vielä ollut muodostunut.
"Arvioimme, että Jupiter lopetti muuttaneen kohti aurinkoa Saturnuksen takia", sanoi Avi Mandell, yksi paperin tekijöistä. Ryhmän tiedot osoittivat, että Jupiter ja Saturn muuttivat sisäänpäin ja sitten ulospäin. Jupiterin tapauksessa kaasujättiläinen asettui nykyiselle kiertoradallaan hieman yli 5 a.u. Saturnus lopetti alkuperäisen ulospäin suuntautuvan liikkeensa noin 7 A.U., mutta siirtyi myöhemmin entisestään nykyiseen asemaansa noin 9.5 A.U.
Tähtitieteilijöillä on ollut pitkät kysymykset asteroidihihnan sekoitetusta koostumuksesta, joka sisältää kivisiä ja jäisiä kappaleita. Yksi toinen aurinkokunnan evoluution palapeli on se, mikä sai Marsin kehittymättä kokoon, joka on verrattavissa Maa tai Venus.
Asteroidivyön suhteen Mandell selitti: ”Jupiterin muuttumisprosessi oli hidas, joten kun se lähestyi asteroidihihnaa, se ei ollut väkivaltainen törmäys, vaan pikemminkin tekemistä tekevä toimenpide, Jupiterin suunnittelemalla esineitä ja vaihtaessaan kohteita pääasiassa Asteroidi vyöhyke."
Jupiterin hidas liike aiheutti enemmän asteroidihihnan lempeää "nyrkkäämistä" sen liikkuessa sisäänpäin. Kun Jupiter muutti takaisin ulospäin, planeetta siirtyi sen alun perin muodostuneen sijainnin ohi. Yksi sivuvaikutus, joka johtuu siitä, että Jupiter muutti kauempana alkuperäisestä muodostumisalueestaan, on se, että se tuli varhaisen aurinkokunnan järjestelmään, missä jäiset esineet olivat. Jupiter työnsi monia jäisiä esineitä sisäänpäin kohti aurinkoa, aiheuttaen niiden päätyvän asteroidivyöhön.
"Grand Tack -mallilla pyrimme tosiasiallisesti selittämään pienen Marsin muodostumisen, ja näin toimiessaan meidän oli otettava huomioon asteroidivyö", Walsh sanoi. "Yllätykseemme mallin selityksestä asteroidivyöstä tuli yksi mukavimmista tuloksista ja se auttaa meitä ymmärtämään kyseistä aluetta paremmin kuin ennen."
Marsiin liittyen teoriassa Marsilla olisi pitänyt olla suurempi syöttökaasu ja pöly, koska ne olisivat muodostuneet auringosta kauemmas kuin Maa. Jos Walsh ja hänen ryhmänsä kehittämä malli olisivat oikein, Jupiterin törmäys sisäiseen aurinkojärjestelmään olisi hajonnut materiaalin noin 1,5 A.U.
Mandell lisäsi: ”Miksi Mars on niin pieni, se on ollut ratkaisematon ongelma aurinkokunnan muodostamisessa. Se oli ryhmän alkuperäinen motivaatio kehittää uusi malli aurinkokunnan muodostumiselle. "
Mielenkiintoinen skenaario avautuu, kun Jupiter hajottaa materiaalia välillä 1 - 1,5 AU. Sen sijaan, että planeetan rakennusmateriaalit olisivat korkeammalla pitoisuudella kauempana, korkeat pitoisuudet johtivat siihen, että Maa ja Venus muodostuivat materiaalirikkaalle alueelle.
Walshin ja hänen tiiminsä kehittämä malli tuo uuden käsityksen sisäplanettojen, asteroidivyömme ja Jupiterin väliseen suhteeseen. Oppimien tietojen avulla tutkijat ymmärtävät paremmin aurinkokuntamme, mutta auttavat selittämään planeettojen muodostumisen muissa tähtijärjestelmissä. Walsh mainitsi myös: ”Tietäen, että omat planeettamme ovat liikkuneet paljon aikaisemmin, tekee aurinkokuntamme paljon naapureidemme kaltaisemmaksi kuin aiemmin ajattelimme. Emme ole enää ulkomaalainen. ”
Jos haluat käyttää paperia (tilaaminen tai maksettu / yliopistoon pääsy vaaditaan), voit tehdä sen osoitteessa: http://www.nature.com/nature/journal/v475/n7355/full/nature10201.html
Lähde: NASA: n aurinkokunnan uutisia, luonto
