Jupiter nebyl v naší sluneční soustavě vždy na stejném místě. Na začátku historie naší sluneční soustavy se Jupiter pohyboval dovnitř směrem ke Slunci, téměř tam, kde nyní obíhá Mars, a pak se vrátil do své současné polohy.
Migrace přes naši sluneční soustavu Jupitera měla na naši sluneční soustavu zásadní vliv. Některé z účinků Jupiterova putování zahrnují účinky na pás asteroidů a zakrnělý růst Marsu.
Jaké další účinky měla Jupiterova migrace na ranou sluneční soustavu a jak vědci učinili tento objev?
Ve výzkumné práci publikované ve vydání ze 14. července Příroda První autor Kevin Walsh a jeho tým vytvořili model rané sluneční soustavy, který pomáhá vysvětlit migraci Jupiteru. Model týmu ukazuje, že Jupiter se zformoval ve vzdálenosti asi 3,5 A.U (Jupiter je v současnosti jen něco málo přes 5 A.U od Slunce) a byl vtažen dovnitř proudy v oblacích plynu, které v té době stále obklopovaly Slunce. Postupem času se Jupiter pomalu pohyboval dovnitř a dosáhl téměř stejné vzdálenosti od Slunce jako současná dráha Marsu, který se ještě nezformoval.
'Domníváme se, že Jupiter přestal migrovat ke Slunci kvůli Saturnu,' řekl Avi Mandell, jeden ze spoluautorů článku. Údaje týmu ukázaly, že Jupiter i Saturn migrovaly dovnitř a pak ven. V případě Jupiteru se plynný obr usadil na své současné oběžné dráze těsně nad 5 a.u. Saturn ukončil svůj počáteční pohyb směrem ven kolem 7 A.U, ale později se posunul ještě dále do své současné polohy kolem 9,5 A.U.
Astronomové mají dlouhodobé otázky týkající se smíšeného složení pásu asteroidů, který zahrnuje kamenná a ledová tělesa. Další hádankou vývoje naší sluneční soustavy je to, co způsobilo, že se Mars nevyvinul do velikosti srovnatelné se Zemí nebo Venuší.
Umělcova koncepce raného vzniku planet z plynu a prachu kolem mladé hvězdy. Obrazový kredit: NASA/JPL-Caltech
Pokud jde o pás asteroidů, Mandell vysvětlil: „Proces migrace Jupiteru byl pomalý, takže když se přiblížil k pásu asteroidů, nejednalo se o násilnou srážku, ale spíše o do-si-do, přičemž Jupiter odchýlil objekty a v podstatě změnil místa s pás asteroidů.'
Jupiterův pomalý pohyb způsobil spíše jemné „pošťuchnutí“ pásu asteroidů, když procházel při svém vnitřním pohybu. Když se Jupiter posunul zpět ven, planeta se přesunula za místo, které původně vytvořila. Jedním z vedlejších účinků způsobených tím, že se Jupiter dále vzdaluje od své původní formační oblasti, je, že vstoupil do oblasti naší rané sluneční soustavy, kde byly ledové objekty. Jupiter zatlačil mnoho ledových objektů dovnitř ke Slunci, což způsobilo, že skončily v pásu asteroidů.
'S modelem Grand Tack jsme se ve skutečnosti rozhodli vysvětlit vznik malého Marsu, a přitom jsme museli počítat s pásem asteroidů,' řekl Walsh. 'K našemu překvapení se modelové vysvětlení pásu asteroidů stalo jedním z nejhezčích výsledků a pomáhá nám porozumět této oblasti lépe než dříve.'
Pokud jde o Mars, teoreticky by Mars měl mít větší zásobu plynu a prachu, protože vznikl dále od Slunce než Země. Pokud je model vyvinutý Walshem a jeho týmem správný, vpád Jupitera do vnitřní sluneční soustavy by rozptýlil materiál kolem 1,5 A.U.
Mandell dodal: „Proč je Mars tak malý, byl neřešitelný problém při formování naší sluneční soustavy. Byla to počáteční motivace týmu pro vývoj nového modelu formování sluneční soustavy.
Zajímavý scénář se odehrává s Jupiterem rozptylujícím materiál mezi 1 a 1,5 AU. Místo toho, aby vyšší koncentrace materiálů pro stavbu planet byla dále, vysoká koncentrace vedla k tomu, že se Země a Venuše vytvořily v oblasti bohaté na materiál.
Model, který vyvinul Walsh a jeho tým, přináší nový pohled na vztah mezi vnitřními planetami, naším pásem asteroidů a Jupiterem. Získané znalosti vědcům nejen umožní lépe porozumět naší sluneční soustavě, ale pomohou vysvětlit vznik planet v jiných hvězdných soustavách. Walsh také zmínil: „Vědomí, že se naše vlastní planety v minulosti hodně pohybovaly, činí naši sluneční soustavu mnohem podobnější našim sousedům, než jsme si dříve mysleli. Už nejsme výstřední.'
Pokud byste chtěli získat přístup k papíru (vyžaduje předplatné nebo placený/univerzitní přístup), můžete tak učinit na: http://www.nature.com/nature/journal/v475/n7355/full/nature10201.html
Zdroj: Zprávy o sluneční soustavě NASA , Příroda