Ka-bam! Jupiteri hiiglasliku löögi märgid

Jupiteri komposiitpilt, mis on tehtud 3 fotost, mille NASA Juno missioonil omandati 12. veebruaril 2019, kosmoselaeva 17. teaduseülevaatuse ajal - manööver, mis tõmbab Juno Jupiteri lähedale tema tsentrifuugi orbiidile. Pilt NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill kaudu.

Kas teadsite, et Jupiteri ümber on orbiidil kosmoselaev? NASA kosmoseaparaat Juno ei avalda palju ajakirjandust, küll aga tulemusi. Näiteks on Juno mõõtnud Jupiteri gravitatsioonivälja sellega, mida Tristan Guillot Prantsusmaal Nizza observatooriumis korraldab - kirjutades looduses - nimega “peen täpsus”. ta arutab Liu jt eelretsenseeritud uuringut, mis ilmus ajakirjas Nature 14. augustil 2019, pakkudes Juno gravitatsiooniandmete ja Jupiteri atmosfääri koostise vaatluste põhjal üllatuslikke järeldusi Jupiteri tuuma kohta. Uus uuring viitab sellele, et noor Jupiter oleks võinud põrkuda peaga teise, väga massiivse objekti, planeetide embrüo või tulevaste planeetidega, kui kokkupõrget ei oleks toimunud. Sellel objektil oleks vaja olnud umbes 10-kordne Maa mass, et arvestada sellega, mida teadlased Jupiteri tuumas näevad. See muudaks põrkuva objekti peaaegu sama massiivseks kui Uraan planeet, mis on meie päikesesüsteemi neljast gaasihiiglasest planeedist väikseim. Guillot kirjutas, et Liu meeskond soovitab:

… Et planeedi ja embrüo ürgsed tuumad oleksid ühinenud ja siis osaliselt Jupiteri ümbrisega segunenud, selgitades täna nähtud planeedi struktuuri.

Nagu teisedki gaasigigandid (Saturn, Uraan, Neptuun), on Jupiter enamasti valmistatud vesinikust ja heeliumist. Nagu Guillot selgitas, Jupiter:

… Sisaldab tähtsusetut osa raskemaid elemente kesksüdamiku kujul ja vesiniku ümbrises. See ümbrik on vedel ja eeldatavasti suuresti konvektiivne, seetõttu oli üllatav, kui Juno paljastas, et ümbriku koostis pole ühtlane.

Tundub, et tuum on ümbrikus osaliselt lahjendatud, ulatudes peaaegu poole planeedi raadiusest.

Jupiteri kolm faasi. Liu jt. teha ettepanek, et Jupiteri tänapäevane sisestruktuur on noore planeedi ja umbes Uraani massiga planetaarembrüo vahelise hiiglasliku mõju tagajärg. a) Autorite mudelis sisaldasid nii Jupiter kui ka embrüo enne kokkupõrget raskete elementide tihedat kesksüdamikku ja vesinik-heeliumümbrist. Värvid tähistavad materjali tihedust, ulatudes madalast (valge) kuni kõrge (tumeoranžini). b) Vahetult pärast lööki kaks tuuma ühinesid ja segunesid osaliselt planeedi ümbrisega, et saada lahjendatud tuum. c) Pärast järgnevat evolutsiooni lahjendatud tuum jäi alles, kuid purunes ümbrisesse osaliselt, põhjustades ümbrise rikastamist raskete elementidega. Pilt ja pealdis looduse kaudu.

Mis seletab seda planeedi tuuma kummalist lahjendamist? Võimalusi on mitu, kuid Liu jt. poolda seda, kes nõuab Jupiteriga mõju. Liu ja tema meeskond kirjutavad ajakirjas Nature :

Näitame siin, et piisavalt energiline peaga kokkupõrge (hiiglaslik löök) suure planeetide embrüo ja proto-Jupiteri vahel võis purustada selle ürgse kompaktse südamiku ja segada rasked elemendid sisemise ümbrisega. Sellise stsenaariumi mudelid viivad sisemisele struktuurile, mis on kooskõlas lahjendatud südamikuga, püsides miljardeid aastaid.

Nad lisavad:

Arvame, et noore Päikesesüsteemi korral olid kokkupõrked tavalised ja sarnane sündmus võis aset leida ka Saturni kohta, aidates kaasa Jupiteri ja Saturni struktuurilistele erinevustele.

Lisateavet selle uuringu kohta lugege Tristan Guilloti artiklist.

Muide, 1, 1 miljardi dollari väärtuses Juno-missioon käivitas 5. augusti 2011 ja jõudis orbiidile Jupiteri ümbruses 4. juulil 2016. See on kaugeim kosmosesond, mida eales päikeseenergial töötavad jõud. Missioon sai tagasilöögi juba varakult, kui kavandatud põlemine - mis oli mõeldud veesõiduki viimiseks 53-päevaselt orbiidilt 14-päevasele orbiidile - tuli vahele jätta. Kuid NASA pikendas oma missiooni aastani 2021. Kosmoseaparaat peaks kogu selle aja jooksul püsima oma Jupiteri ümbruses 53-päevasel orbiidil.

Juno tulemuste saamiseks klõpsake siin

Külastage Juno pildigaleriid

Sellel pildil on vaade Jupiteri lõunapoolusele, nagu seda nägi Juno 32 000 miili (52 000 km) kõrguselt. Ovaalsed tunnused on tsüklonid, läbimõõduga kuni 600 miili (1000 km). JunoCami instrumendiga tehtud mitu pilti kolmel eraldi orbiidil ühendati, et näidata kõiki alasid päevavalguses, täiustatud värvitoonides ja stereograafilises projektsioonis. Pilt NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Betsy Asher Halli / Gervasio Robles kaudu.

Alumine rida: Uus uuring viitab sellele, et objekt, mille Maa mass on kümme korda suurem, oleks võinud Jupiteri tabada miljardeid aastaid tagasi.

Allikas: Jupiteri lahjendatud südamiku moodustumine hiiglasliku löögi abil

Looduse kaudu