Японские и итальянские ученые разработали метод определения возраста крупнейшей планеты в Солнечной системе. Благодаря компьютерному моделированию исследователи установили, что Юпитер сформировался примерно через 1,8 миллиона лет после начала формирования Солнечной системы.
Изучая формирование газовых гигантов, ученыны-планетологи воспроизвели последовательность событий, опираясь на особенности поведения хондр — сферических или близких к сферическим частиц кристаллизованных силикатов, которые составляют основную массу большинства метеоритов данной подгруппы хондритов. Эти микроскопические частицы, диаметром от 0,1 до двух миллиметров, образовались миллиарды лет назад в глубинах планетезималей — космических объектов, сформировавшихся в ранний период развития Солнечной системы и обращавшихся вокруг протопланет.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, по мнению ученых, Юпитер начал формироваться как нечто вроде «зародыша», размер которого был сопоставим с Марсом, а его масса составляла 10,7 процента массы Земли. Высокая поверхностная гравитация вызывала интенсивные столкновения планетезималей (при скоростях, превышающих два километра в секунду), что напоминало взрывы. В результате этих столкновений вода испарялась, превращаясь в расширяющийся пар. Расплавленная силикатная порода разбивалась на микроскопические капли – хондры, которые сохранились в метеоритах и служат доказательством формирования планет.
Используя искусственный интеллект, исследователи воссоздали процесс увеличения массы Юпитера и установили, что максимальное формирование хондр произошло в возрасте 1,8 миллиона лет Солнечной системы. Этот итог обратил внимание сайт «Вокруг света».
Бо́льшее количество сталкивающихся тел в начале процесса указывало на сценарий экстенсивной миграции Юпитера. В процессе потери массы этими телами, он, напротив, увеличивал свою. Модель продемонстрировала, что формирование хондр связано с «интенсивным накоплением небулярного газа» Юпитером, в результате чего он достиг огромных размеров. Cегодня масса газового гиганта в 318 раз превышает массу Земли и в 2,5 раза — массу всех остальных планет, вместе взятых.
Ученые считают, что подобные же процессы могли происходить при образовании других крупных планет, включая Сатурн, и в других галактиках. Согласно оценкам, для формирования газовых гигантов требуется от одного до двух миллионов лет, что соответствует времени возникновения Юпитера.