Юпитер сформировался всего через 1,8 миллиона лет после зарождения Солнечной системы
Согласно новому исследованию, проведённому учёными из Национального института астрофизики Италии и Университета Нагои в Японии, газовый гигант Юпитер сформировался примерно через 1,8 миллиона лет после зарождения Солнечной системы. Этот вывод был сделан на основе изучения происхождения хондр — микроскопических капель расплавленной породы, обнаруженных в примитивных метеоритах, хондритах.
Исследователи предполагают, что стремительный рост Юпитера дестабилизировал орбиты планетезималей, небольших каменных и ледяных тел, что привело к их столкновениям на скоростях свыше двух километров в секунду. Эти удары генерировали чрезвычайно высокие температуры, достаточные для плавления твёрдого материала планетезималей. При наличии воды мгновенное испарение льда вызывало микроскопические взрывы, которые дробили расплавленную породу на мельчайшие капли, быстро застывавшие и превращавшиеся в хондры.
Проанализировав размеры и свойства охлаждения хондр, найденных в метеоритах, авторы работы идентифицировали именно этот механизм как основной для их формирования. Поскольку метеоритные данные указывают на то, что пик образования хондр пришёлся на период 1,8 миллиона лет после начала формирования Солнечной системы, учёные пришли к выводу, что в это же время сформировался и Юпитер. Данная оценка делает формирование газового гиганта на один-три миллиона лет раньше по сравнению с предыдущими расчетами.
Предложенная модель впервые объясняет физические характеристики хондр, такие как их небольшой размер и быстрое охлаждение, без необходимости привлекать условия экстремальных процессов в первичной солнечной туманности. Ключевую роль в этом механизме сыграла вода. Мгновенное испарение льдов во время столкновений создавало локализованные паровые взрывы, которые дробили породу и способствовали быстрому рассеиванию тепла. Таким образом, расплавленный материал разделялся на мелкие силикатные капли, которые затвердевали почти мгновенно.
Это открытие не только проливает свет на происхождение хондр, но и предоставляет новое временное ограничение для формирования Юпитера. Исследование подчёркивает, что рождение планеты-гиганта не было изолированным событием, а стало неотъемлемой частью процессов, сформировавших структуру и состав всей Солнечной системы. Способность молодого Юпитера вызывать высокоэнергетические столкновения, вероятно, повлияла также на формирование и эволюцию малых тел, оставив неизгладимый след в метеоритах, которые мы изучаем сегодня.
По мнению авторов, другие планеты-гиганты, такие как Сатурн, могли вызывать схожие явления в период своего образования. Таким образом, будущие исследования метеоритов и содержащихся в них хондр могут помочь восстановить последовательность формирования планет и улучшить наши знания о хронологии эволюции Солнечной системы.
Исследование было опубликовано в журнале .