Jupiter har ikke altid været det samme sted i vores solsystem. Tidligt i vores solsystem har Jupiter bevæget sig indad mod solen, næsten til hvor Mars i øjeblikket kredser nu og derefter tilbage til sin nuværende position.
Migrationen gennem vores solsystem i Jupiter havde nogle store virkninger på vores solsystem. Nogle af virkningerne af Jupiters vandringer inkluderer effekter på asteroidebæltet og den bedøvede vækst af Mars.
Hvilke andre effekter havde Jupiters migration på det tidlige solsystem, og hvordan fandt forskere denne opdagelse?
I en forskningsartikel, der blev offentliggjort i den 14. juli Natur, Første forfatter Kevin Walsh og hans team skabte en model af det tidlige solsystem, der hjælper med at forklare Jupiters migration. Holdets model viser, at Jupiter dannede sig i en afstand af omkring 3,5 A.U (Jupiter er i øjeblikket lidt over 5 A.U fra solen) og blev trukket indad ved strømme i gasskyerne, der stadig omringede solen på det tidspunkt. Med tiden bevægede Jupiter sig langsomt indad og nåede næsten den samme afstand fra solen som Mars 'aktuelle bane, som endnu ikke var dannet.
”Vi teoretiserer, at Jupiter stoppede med at migrere mod solen på grund af Saturn,” sagde Avi Mandell, en af avisens medforfattere. Holdets data viste, at Jupiter og Saturn begge vandrede indad og derefter udad. For Jupiter satte gasgiganten sig i sin nuværende bane på lidt over 5 a.u. Saturn sluttede sin oprindelige bevægelse udad omkring 7 A.U, men flyttede senere endnu længere til sin nuværende position omkring 9,5 A.U.
Astronomer har haft langvarige spørgsmål vedrørende den blandede sammensætning af asteroidebæltet, der inkluderer klippede og iskolde kroppe. Et andet puslespil om vores solsystemes udvikling er, hvad der fik Mars til ikke at udvikle sig til en størrelse, der kan sammenlignes med Jorden eller Venus.
Når det gælder asteroidebæltet, forklarede Mandell, “Jupiters migrationsproces var langsom, så da den nærmede sig asteroidebæltet, var det ikke en voldelig kollision, men mere af en do-si-do, hvor Jupiter aflede om objekterne og i det væsentlige skiftede steder med asteroide bælte. ”
Jupiters langsomme bevægelse forårsagede mere en blid ”nudging” af asteroidebæltet, da det passerede gennem sin indre bevægelse. Da Jupiter flyttede tilbage udad, bevægede planeten sig forbi det sted, den oprindeligt dannede. En bivirkning af forårsaget af, at Jupiter bevægede sig længere ud fra det oprindelige dannelsesområde, er, at den kom ind i området i vores tidlige solsystem, hvor iskolde genstande var. Jupiter skubbede mange af de iskolde genstande ind mod solen, hvilket fik dem til at ende i asteroidebæltet.
”Med Grand Tack-modellen begyndte vi faktisk at forklare dannelsen af en lille Mars, og ved at gøre det var vi nødt til at redegøre for asteroidebæltet,” sagde Walsh. "Til vores overraskelse blev modellens forklaring af asteroidebæltet et af de bedste resultater og hjælper os med at forstå den region bedre end vi gjorde før."
Med hensyn til Mars skulle Mars i teorien have haft en større forsyningsgas og støv, der havde dannet sig længere fra solen end Jorden. Hvis modellen Walsh og hans team er udviklet er korrekt, ville Jupiter ind i det indre solsystem have spredt materialet omkring 1,5 A.U.
Mandell tilføjede, ”Hvorfor Mars er så lille, har været det uløselige problem i dannelsen af vores solsystem. Det var holdets første motivation for at udvikle en ny model for dannelsen af solsystemet. ”
Et interessant scenarie udfoldes med Jupiter-spredningsmateriale mellem 1 og 1,5 AU. I stedet for at den højere koncentration af planetbygningsmaterialer var længere ude førte den høje koncentration til, at Jorden og Venus dannede sig i et materialerigt område.
Modellen Walsh og hans team udviklet bringer ny indsigt i forholdet mellem de indre planeter, vores asteroidebælte og Jupiter. Den viden, der læres, vil ikke kun give forskere mulighed for bedre at forstå vores solsystem, men hjælper med at forklare dannelsen af planeter i andre stjernesystemer. Walsh nævnte også, ”At vide, at vores egne planeter bevægede sig meget tidligere, gør vores solsystem meget mere som vores naboer, end vi tidligere troede. Vi er ikke længere en outlier. ”
Hvis du gerne vil have adgang til papiret (abonnement eller betalt / universitetsadgang kræves), kan du gøre det på: http://www.nature.com/nature/journal/v475/n7355/full/nature10201.html
Kilde: NASA Solar System News, Nature
