Jupiter je već sada „veliki gazda“ Sunčevog sistema – planetarna grdosija čija masa nadmašuje zbir masa svih ostalih planeta zajedno za 2,5 puta.
Ali, pripremite se za iznenađenje – najveća planeta našeg sistema je nekada bila još veća. Nova računanja, kažu astronomi Konstantin Batygin sa Caltecha i Fred Adams sa Univerziteta Michigan, sugerišu da je Jupiter u ranoj fazi imao i do 2,5 puta veći volumen nego danas, piše Science Alert.
Mlad i moćan Jupiter
Na osnovu proučavanja dvaju Jupiterovih mjeseca, naučnici su otkrili da je samo 3,8 miliona godina nakon što su se u Sunčevom sistemu pojavili prvi čvrsti materijali, Jupiter bio 2 do 2,5 puta veći nego danas – i imao je mnogo jače magnetsko polje.
Ovi rezultati podržavaju teoriju da se Jupiter formirao putem tzv. "bottom-up" metode, odnosno postepenim nakupljanjem mase iz jezgre prema vani.
Razumijevanje porijekla Sunčevog sistema
„Naš krajnji cilj je da razumijemo odakle dolazimo, i razjašnjenje ranih faza formiranja planeta ključno je za rješavanje te zagonetke“, kaže Batygin. „Ovo nas približava razumijevanju kako su se oblikovali ne samo Jupiter, već i cijeli Sunčev sistem.“
Vjeruje se da se kamenite planete – poput Merkura, Venere, Zemlje i Marsa – formiraju postepenim nakupljanjem prašine i stijena, što je poznato kao akrecija jezgre.
Gasni divovi poput Jupitera kreću se istim putem, ali kada narastu do oko 10 Zemljinih masa, njihova gravitacija postaje dovoljno snažna da zadrži ogromnu atmosferu od gasa.
Uloga Jupitera u formiranju Sunčevog sistema
Kako se smatra da je razvoj Jupitera imao presudnu ulogu u formiranju cjelokupne arhitekture Sunčevog sistema, detalji o njegovom rođenju i rastu su od ogromnog interesa za planetarne naučnike.
Budući da ne možemo „premotati“ Sunčev sistem unazad, naučnici koriste aktuelne podatke za rekonstrukciju prošlosti.
Obično se koriste modeli bazirani na posmatranjima drugih planetarnih sistema širom Mliječnog puta, ali takvi modeli uključuju mnogo nagađanja i nepoznanica.
Ključevi prošlosti kriju se u orbitama Amaltee i Thebe
Batygin i Adams su se odlučili za drugačiji pristup: proučavali su orbite mjeseca Amaltee i Thebe, koji se nalaze veoma blizu Jupitera – čak bliže od Io-a.
Ovi mali mjeseci imaju nagib u odnosu na Jupiterov ekvator, a taj nagib se može koristiti za rekonstrukciju njihove orbitalne historije – što su naučnici i učinili da bi došli do podataka o ranom razvoju Jupitera.
„Nevjerovatno je da čak i nakon 4,5 milijardi godina postoje tragovi pomoću kojih možemo rekonstruisati fizičko stanje Jupitera na početku njegove egzistencije“, kaže Adams.
Period brzog rasta
Rezultati pokazuju da je Jupiter imao fazu vrlo brzog i intenzivnog rasta u ranoj fazi Sunčevog sistema. Samo 3,8 miliona godina nakon formiranja prvih čvrstih materijala, Jupiter je bio najmanje duplo veći od današnjeg.
Njegovo magnetsko polje bilo je 50 puta jače nego danas, a akrecija materijala iz okolnog diska dostizala je brzinu od 1,2 do 2,4 Jupiterove mase po milion godina.
Kada je materijal iz okoline nestao, planeta se počela sažimati pod sopstvenom gravitacijom, smanjujući volumen i ubrzavajući rotaciju. Taj proces kontrakcije traje i danas, iako veoma sporo.
Jupiter nikada nije mogao postati zvijezda
Čak i s tim ogromnim volumenom, Jupiter nikada nije bio ni blizu dovoljno masivan da postane zvijezda. Da bi započeo fuziju vodonika u jezgru, morao bi imati najmanje 85 puta veću masu nego što sada ima.
Nova alatka za proučavanje Sunčevog sistema
Rad Batygina i Adamsa daje nauci novu tačku oslonca za razumijevanje kako je Jupiter formiran i kakvu je ulogu imao u nastanku stabilnog Sunčevog sistema – stabilnosti koja je, između ostalog, omogućila i razvoj života na Zemlji.
„Ono što smo ovdje uspjeli postaviti jeste vrijedna referentna tačka“, kaže Batygin. „Mjesto s kojeg možemo s više sigurnosti rekonstruisati evoluciju Sunčevog sistema.“