14 фев 2024 7 960

Юпитер раньше был плоским, предполагают ученые

С помощью суперкомпьютера команда астрофизиков провела симуляцию того, как сформировались газовые гиганты, подобные Юпитеру. Они сосредоточились на исследовании формы молодых планет и того, как эти планеты могут вырасти и стать большими газовыми планетами-гигантами, даже больше, чем Юпитер. Ученые также исследовали свойства планет, формирующихся в различных физических условиях, таких как температура окружающей среды и плотность газа. Они пришли к выводу, что в начальные дни своего существования Юпитер скорее имел плоскую форму, похожую на конфеты М&M.

Мы изучаем формирование планет уже давно, но никогда раньше мы не думали проверить формообразование планет в процессе симуляции. Мы всегда считали, что они сферические. Мы были очень удивлены, когда они оказались сплющенными сфероидами, довольно похожими на популярное шоколадное лакомство

— астрофизик Университета Центральнго Ланкашира Димитрис Стамателлос, соавтор статьи в журнале «Astronomy & Astrophysics Letters».

Компьютерное моделирование формирования планет в протозвездном диске.

Несмотря на то, что астрономы открыли более 5 500 планет только в нашем Млечном пути, ученым все еще не совсем ясно, как они формируются. Согласно текущим теориям, огромные облака газа и пыли, вращающиеся вокруг звезды, начинают сливаться вместе под действием гравитационных сил, образуя планеты, кометы, астероиды и луны. По крайней мере, это относится к малым, каменистым планетам, таким как Земля и Марс.

Что касается газовых гигантов, размером с Юпитер и больше, ученые считают, что они образуются в результате разрушения крупных вращающихся протозвездных дисков вокруг молодых звезд в короткие промежутки времени. Как пояснил ведущий автор исследования Адам Фентон, эту теорию называют «теорией нестабильности дисков».

Эта теория привлекательна тем, что большие планеты могут образовываться очень быстро на больших расстояниях от своей родительской звезды, что объясняет некоторые особенности наблюдаемых с Земли экзопланет. Это был чрезвычайно ресурсоемкий вычислительный проект, потребовавший полмиллиона часов процессорного времени в британском центре высокопроизводительных вычислений DiRAC. Но результаты были потрясающими и стоили затраченных усилий!

— Адам Фентон.

По результатам компьютерных симуляций, газовые гиганты вероятно в начале своего формирования принимали форму сплющенного сфероида, из-за центробежных сил и за счет того, что большая часть материала оседала на их полюсах, а не на экваторе.

Авторы работы считают, что следует учесть эти результаты при будущих наблюдениях за молодыми планетами. Стоит также помнить, что форма наблюдаемого овального объекта при использовании телескопа может меняться в зависимости от угла обзора, подчеркивают участники исследования.

Наблюдательное подтверждение уплощенной формы молодых планет может ответить на важный вопрос о том, как формируются планеты, указывая на менее популярную в настоящее время модель нестабильности диска, а не на стандартную теорию формирования планет путем аккреции ядра. Наблюдения за молодыми планетами стали возможными в последние несколько лет с помощью таких объектов, как Большая миллиметровая решётка Атакамы (ALMA) и Очень Большой Телескоп (VLT).