Исследователи предполагают, что Юпитер мог столкнуться с огромной протопланетой в прошлом. Это событие могло распределить тяжелый материал в ядре планеты на более обширную область, чем обычно ожидается. Данная теория основана на данных, полученных зондом НАСА «Юнона», который измеряет гравитационное поле Юпитера для понимания структуры и распределения материала внутри газового гиганта.
Измерения Юпитера в 2017 году выявили, что его ядро велико и нечетко очерчено. Ожидается, что планета имеет слои с возрастающей плотностью: самый плотный материал находится в центре, где самая высокая температура. Однако ядро Юпитера irregularно и потенциально разбавленно, то есть тяжелые элементы внутри распределены по большей части планеты.
Учёные последние годы разрабатывают объяснение этому открытию. Модель соответствует данным и нашим знаниям о первых днях солнечной системы. Модель Ниццы и гипотеза Гранд Тэк утверждают, что Юпитер в первые дни существования Солнечной системы «охватил» её. Взаимодействия с Юпитером и Сатурном очистили пояс астероидовОт большей части остающихся планетоидов, преимущественно от Юпитера, наблюдаются отклонения в орбитах и эксцентриситете их траектории.
Группа исследователей предлагает предположение о столкновении Юпитера с массивной протопланетой в ранней фазе его развития, примерно в восемь раз больше земного по массе, окруженной водородом и гелием на две массы. Несмотря на то, что масса ударяющейся протопланеты эквивалентна небольшому проценту от общей массы Юпитера (примерно 318 раз тяжелее Земли), удар оказывает существенное влияние на его ядро, рассеивая элементы и распространяя их по более широкой области.
Исследование предполагает, что воздействие должно быть прямым и с довольно большим объектом (хотя все еще небольшим по сравнению с самим Юпитером). Удары массой Земли или меньше развалятся в атмосфере Юпитера, даже не достигнув ядра. При скользящем воздействии недостаточно энергии, чтобы разрушить или смешать ядро таким образом. Единственный способ создать условия для гравитационного распределения материала, подобного наблюдаемому, — это разбить ядро Юпитера ударником почти такой же массы (ядру, а не всей планете), после чего произойдет большое энергетическое смешение.
Ученые изучают другие методы, которые могли привести к этому неожиданному результату. Идея о том, что Юпитер в первые дни существования Солнечной системы столкнулся с огромными камнями, не кажется безумной. Ученые считают, что протопланетный диск нашей звезды изначально содержал больше материала, чем сейчас. Если модель формирования планет в Ницце верна, то огромное количество планетезималей, протопланет и даже карликовых планет было выброшено благодаря гравитационным взаимодействиям ранних планет и их лун. пояс КойпераРанее резервуаром для этих объектов служили Тритон и Плутон. Два объекта практически идентичны. То, что Тритон стал луной Нептуна в результате неизвестных процессов, указывает на то, как много вещей перемещалось миллиарды лет назад.
