Астрономы обнаружили планету, которая пережила смерть своей звезды
Гигантская газовая планета, вращающаяся вокруг мертвой звезды, дает представление о будущем Солнца и Солнечной системы спустя 5 млрд лет. Международная группа исследователей обнаружила планету возле белого карлика с помощью обсерватории Keck II, расположенной на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа на Гавайях, методом гравитационного микролинзирования, при котором невидимая прежде планета на какое-то время выступает в роли гравитационной линзы, усиливающей свет фоновой звезды, тем самым выдавая свое собственное присутствие. Это событие, наблюдаемое в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью адаптивной оптики, получило обозначение MOA-2010-BLG-477Lb. Соответствующая статья опубликована в журнале Nature.
Система содержит белый карлик 0,53±0,11 массы Солнца и вращающуюся вокруг него планету 1,4±0,3 массы Юпитера на расстоянии 2,8±0,5 астрономических единиц от звезды. Все это служит доказательством того, что планеты у белых карликов могут пережить экстремальную финальную фазу звездной эволюции таких звезд, похожих на Солнце, в ходе которой звезда, исчерпав свое ядерное горючее, раздувается до стадии красного гиганта, сбрасывает внешние оболочки и сжигает ближайшие планеты.
Система MOA-2010-BLG-477Lb расположена примерно в 6,5 тыс. световых лет от Земли в направлении на центр Галактики и представляет собой аналог того, как будет выглядеть на конечных стадиях звездной эволюции Солнце с Юпитером. Возможно, более половины белых карликов сохраняют удаленные планеты, по массе сопоставимые с массой Юпитера, однако судьба внутренних планет вроде Земли при этом остается довольно неопределенной.
Земля спустя 5 млрд лет с большой вероятностью окажется внутри раздувшейся звездной оболочки и будет поглощена Солнцем, хотя может и уцелеть. Впрочем, еще задолго до этого жизнь на ней станет невозможна. На какое-то время, исчисляемое миллионами лет, обитаемыми могут стать спутники планет-гигантов вроде Юпитера и Сатурна, однако к моменту превращения звезды в сжавшийся белый карлик они тоже неизбежно остынут, и вся звездная система окажется мертвой.
«Наше исследование подтверждает, что планеты, вращающиеся на достаточно большом расстоянии от звезды, могут уцелеть после ее смерти, — поясняет Джошуа Блэкман из Университета Тасмании в Австралии, ведущий автор этой статьи. — Учитывая, что эта система является аналогом нашей собственной Солнечной системы, можно предположить, что Юпитер и Сатурн могут пережить смерть Солнца, когда у него закончится ядерное топливо и оно пройдет через фазу красного гиганта».
«Будущее Земли может быть не таким радужным, потому что она расположена намного ближе к Солнцу, — отмечает его соавтор Дэвид Беннетт из Мэрилендского университета и Центра космических полетов имени Годдарда NASA. — Человечество могло бы переместиться на какой-нибудь спутник Юпитера или Сатурна еще до того, как Солнце сожжет Землю во время своей фазы красного гиганта, однако мы все равно останемся на околосолнечной орбите и со временем лишимся тепла от Солнца, когда оно сожмется в белый карлик».
Белый карлик — это то, чем становятся после своей смерти звезды так называемой Главной последовательности, по массе сопоставимые с Солнцем. На последних стадиях своего звездного цикла звезда сжигает весь водород в своем ядре и сильно раздувается, затем происходит коллапс, звезда сжимается в белый карлик, все, что от нее остается, — это горячее плотное ядро размером с Землю, вдвое меньше по массе, чем прежнее Солнце. Поскольку эти компактные звездные трупы по своим размерам очень малы и за неимением ядерного топлива не могут уже ярко светиться, их довольно трудно обнаружить. Еще сложнее найти уцелевшие планеты белых карликов, находящиеся на дальних орбитах.
«Это первое обнаружение планеты, вращающейся вокруг белого карлика, сделанное с использованием метода гравитационного микролинзирования, — объясняет Джошуа Блэкман, — но наверняка не последнее».
Сам белый карлик в силу того, что его светимость слишком ничтожна, обнаружить пока не удалось, однако астрономы смогли исключить альтернативные варианты — что планета вращается вокруг невидимой черной дыры или нейтронной звезды.
В 2020 году другая группа астрономов с помощью иного метода — отслеживая прохождение объекта на фоне родительской звезды (транзитный метод) — при наблюдениях с помощью космического телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) также открыла экзопланету, похожую на Юпитер, у белого карлика WD 1856+534 в созвездии Дракона на расстоянии свыше 80 световых лет от Солнца. Однако планета WD 1856 b расположена довольно близко к белому карлику, и такой случай вряд ли можно назвать типичным, хотя близость планеты к белому карлику, конечно, способствовала ее обнаружению. MOA-2010-BLG-477Lb находится от белого карлика на расстоянии, почти в три раза превышающем расстояние между Землей и Солнцем, что делает ее первой известной планетой, которая занимает орбиту, подобную Юпитеру, у белого карлика. WD 1856 b, напротив, обращается вокруг своего белого карлика за 1,4 дня, это заставляет предположить, что планета мигрировала в свое текущее положение уже после смерти своей звезды — хотя конкретный механизм подобного перемещения еще предстоит разгадать.
24 сентября 10:46
Эндрю Вандербург из Массачусетского технологического института, возглавлявший группу, открывшую WD 1856 b, сказал в интервью газете New York Times
Новые открытия позволяют также порассуждать о поисках внеземной жизни в подобных местах и оценить потенциальную обитаемость систем белых карликов. Лиза Кальтенеггер, директор Института Карла Сагана при Корнеллском университете, которая также входила в группу астрономов, обнаруживших WD 1856 b, предположила, что некоторые звездные системы, на которых когда-то возникала жизнь, могут проходить через новый этап возрождения жизни уже в системах белых карликов: «Я нахожу это исследование захватывающим, потому что оно добавляет все больше свидетельств в пользу возможности выживания планет при смерти звезды, а это позволяет задуматься о будущем космоса. Если планеты могут пережить смерть своих звезд, то может ли на них сохраниться жизнь?»
Умирающие звезды на стадии красного гиганта испускают опасное излучение, звездные ветры, их системы испытывают небывалую турбулентность, которая может уничтожить жизнь. Однако некоторые спекулятивные сценарии, которые позволяют сохранить обитаемость систем белых карликов, все же существуют.
«Если человечество каким-то образом сохранится через пять миллиардов лет, то у нас, вероятно, будет больше шансов пережить фазу красного гиганта Солнца на спутниках Юпитера, а не на Земле», — считает Джошуа Блэкман.
Можно представить себе планету, достаточно удаленную от звезды, ставшей на какое-то время красным гигантом, которая уже в то время, когда родительская звезда превратиться в белый карлик, постепенно сблизится с ней и будет получать достаточно тепла для того, чтобы там снова могла существовать вода в жидком виде. А если бы жизнь возникла на спутнике Юпитера Европе, которая может содержать подледный океан, согретый приливными силами планеты-гиганта, то она потенциально могла бы выжить и на большем расстоянии от звезды.
Космос: Наука и техника: Lenta.ru
Планетологи из Калифорнии пришли к выводу, что на ранних этапах развития Солнечной системы притяжение молодого Юпитера могло изменить движение орбит близких к светилу суперземель и уничтожить их. Результаты своих исследований авторы изложили в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Калифорнийского университета в Санта-Крузе.
Астрономов заинтересовали причины, по которым Солнечная система не похожа на другие планетные системы. В Галактике, как считается, у большинства звезд с экзопланетами самые массивные из них расположены не на наибольшем удалении от светил, а рядом с ними (ближе, чем Меркурий к Солнцу) находятся горячие экзопланеты с небольшими периодами вращений. В Солнечной системе все иначе: за орбитами самых тяжелых Юпитера и Сатурна находятся более легкие Нептун и Уран, а самой близкой к светилу планетой является каменистый Меркурий.
Проведя компьютерное моделирование, имитирующее стандартные начальные условия для формирования планет из протодисков вокруг звезд, ученые пришли к выводу, что на ранних этапах развития Солнечной системы Юпитер мог мигрировать в направлении Солнца с расстояния в 5 астрономических единиц (примерно на таком расстоянии он сейчас находится) до 1,5 астрономических единиц (на таком удалении от Солнца сейчас находится Марс).
Сравнение расположения планет и зкзопланет у светила
Изображение: Batygin and Laughlin / PNAS
Это привело к возмущению орбит находившихся там в далеком прошлом суперземель (планет или экзопланет, до десяти раз тяжелее Земли) и столкновениям этих молодых планет друг с другом, а также с астероидами и небесными телами. Данные процессы привели к уничтожению молодых суперземель, из материи которых впоследствии сформировались каменистые планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс).
Материалы по теме
09:28 — 27 июля 2014
Ученые полагают, что гравитация формировавшегося Сатурна не позволила более старому Юпитеру продолжить свое разрушающее воздействие на планеты системы и перенесла его вдаль от Солнца. Работа ученых показывает, каким образом могла сформироваться Солнечная система, а также влияние газовых гигантов типа Юпитера и Сатурна на появления Земли и Марса.
как появились планеты – Учительская газета
Результаты исследования, опубликованного 15 октября в журнале Science Advances, дают основания предполагать, что таинственный разлом между внутренней и внешней областями Солнечной системы появился 4,567 млрд лет назад под влиянием молодого Юпитера или ветров. Именно он сформировал состав планет
Ученые Массачусетского университета совместно с коллегами из Оксфордского университета, а также Института перспективных исследований и факультета астрономии Университета Цинхуа провели исследование, в результате которого сделан вывод о существовании в протопланетном диске Солнечной системы разрыва, сформировавшегося 4,567 лет назад. Он и стал причиной появления молодых планет. Разрыв находился недалеко от того места, где сегодня располагается пояс астероидов.
Считается, что ранняя Солнечная система обладала «протопланетным диском», который состоял из пыли и газа. Вращаясь вокруг Солнца, он в конечном итоге сформировал планеты, которые мы знаем сегодня.
Один из авторов исследования – Бенджамин Вайс, профессор планетных наук в Департаменте Земли, атмосферы и планетных наук Массачусетского технологического института (EAPS) – отмечает: «за последнее десятилетие наблюдения показали, что полости, зазоры и кольца являются обычным явлением в дисках вокруг других молодых звезд. Это важные, но плохо изученные признаки физических процессов, посредством которых газ и пыль превращаются в молодое Солнце (звёзды) и планеты».
Точно так же и в ранней Солнечной системе образовался провал, причины появления которого пока остаются загадкой.
Одно из предположений – влияние Юпитера: когда газовый гигант обрел форму, его огромная гравитационная сила могла подтолкнуть газ и пыль к окраинам, оставив за собой брешь в развивающемся диске.
Другое объяснение ученые связывают с ветрами, выходящими с поверхности диска. Ранние планетные системы управляются сильными магнитными полями. Когда эти поля взаимодействуют с вращающимся диском из газа и пыли, они создают довольно мощный ветер, который и выдувает поверхность, оставляя зазор в диске.
Однако независимо от происхождения, разрыв в ранней Солнечной системе, вероятно, служил космической границей, которая не давала взаимодействовать материям по обе стороны от нее.
Именно это физическое разделение и могло сформировать состав планет Солнечной системы.
Например, на внутренней стороне разрыва газ и пыль объединились в планеты земной группы, включая Землю и Марс. А пыль и газ, переместившиеся в более холодные области дальней стороны разрыва, образовали такие планеты, как Юпитер и соседние с ним газовые гиганты.
«Довольно сложно преодолеть этот разрыв, и планете потребуется большой внешний крутящий момент и движущая сила, импульс, – говорит ведущий автор и аспирант EAPS Кауэ Борлина. – Таким образом, это свидетельствует о том, что формирование наших планет ограничивалось определенными регионами в ранней солнечной системе».
Подтверждением служит и наличие «изотопной дихотомии». Так, в последнее десятилетие ученые наблюдали любопытный раскол в составе метеоритов, достигших Земли. Эти космические камни изначально формировались в разное время и в разных местах по мере развития Солнечной системы. Те, что были проанализированы, показывают одну из двух комбинаций изотопов. И иногда встречаются метеориты, в которых присутствуют оба изотопа. Эта загадка и известна как «изотопная дихотомия».
Ученые предположили, что именно она может быть результатом разрыва в диске ранней Солнечной системы, однако такой разрыв не получил прямого подтверждения.
Тогда ученые проанализировали метеориты на предмет наличия древних магнитных полей. По мере того, как молодая планетная система обретает форму, она несет с собой магнитное поле, сила и направление которого могут меняться в зависимости от различных процессов внутри развивающегося диска.
Когда древняя пыль собиралась в зерна, известные как хондры (они могут быть меньше диаметра человеческого волоса), электроны внутри хондр выстраивались в соответствии с магнитным полем, в котором они образовались.
Проанализировав хондры из двух углеродистых метеоритов (размером около 100 микрон каждая), найденных в Антарктиде, исследователи с удивлением обнаружили, что напряженность их поля выше, чем у более близких неуглеродистых метеоритов, которые они ранее измеряли.
Ученые считали, что по мере того, как формируются молодые планетные системы, сила магнитного поля должна уменьшаться с увеличением расстояния от Солнца.
А выходит наоборот: у далеких хондр магнитное поле сильнее – около 100 микротеслов – по сравнению с полем в 50 микротеслов в более близких хондрах (магнитное поле Земли сегодня составляет около 50 микротеслов).
Магнитное поле планетной системы является мерой скорости аккреции (процесса приращения массы) или количества газа и пыли, которое она может вовлечь в свой центр с течением времени. Судя по магнитному полю углеродистых хондр, внешняя область Солнечной системы должна была наращивать гораздо больше массы, чем внутренняя.
В процессе моделирования различных сценариев, команда ученых пришла к выводу, что наиболее вероятным объяснением несоответствия в темпах аккреции является наличие зазора между внутренней и внешней областями, который мог уменьшить количество газа и пыли, текущих к Солнцу от внешних частей.
«Разрывы часто встречаются в протопланетных системах, и теперь мы показываем, что в нашей собственной Солнечной системе они были, – говорит Борлина. – Это дает ответ на странную дихотомию, которую мы видим в метеоритах, и предоставляет доказательства того, что разрывы влияют на состав планет».
Ранее сетевое издание «Учительская газета» сообщало об интересных и загадочных фактах, связанных с нашей Вселенной. В частности, о тайне «девятой планеты», которая может быть раскрыта в ближайшем будущем, а также о том, что ученые нашли способ долететь до Альфы Центавра за 20 лет.
|
Планета Юпитер: описание, строение, характеристики, спутники | Солнечная система
Пятой и самой большой планетой в солнечной системе, известной с древнейших времен, является Юпитер. Газовый гигант получил имя в честь древнеримского бога Юпитера, аналогичному Зевсу-громовержцу у греков. Юпитер находится за поясом астероидов и почти полностью состоит из газов, преимущественно – водорода и гелия. Масса Юпитера настолько огромна (М = 1,9∙1027 кг), что почти в 2,5 раза превышает массу всех вместе взятых планет солнечной системы. Вокруг оси, Юпитер вращается со скоростью 9 часов 55 минут, а орбитальная скорость равна 13 км/с. Сидерический период (период вращения по своей орбите) составляет 11,87 лет.
По степени освещенности, не считая Солнце, Юпитер уступает только Венере, поэтому является прекрасным объектом для наблюдений. Он светится белым светом с альбедо 0, 52. При хорошей погоде, даже в простейший телескоп, можно разглядеть не только саму планету, но и четыре крупнейших спутника.
Формирование Солнца и остальных планет началось миллиарды лет назад из общего газопылевого облака. Так вот Юпитеру досталось 2/3 массы от массы всех планет в солнечной системе. Но, так как планета легче самой маленькой звезды в 80 раз, термоядерные реакции так и не начались. Однако планета выделяет в 1,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Собственный источник тепла, связан в первую очередь с радиоактивными распадами энергии и вещества, которое высвобождается в процессе сжатия. Все дело в то, что Юпитер не твердое тело, а газообразная планета. Поэтому скорость вращения на разных широтах неодинакова. У полюсов, планета имеет сильное сжатие, из-за быстрого вращения вокруг оси. Скорость ветров превышает 600км/ч.
Современная наука полагает, что масса ядра Юпитера на данный момент составляет 10 масс Земли или 4% от общей массы планеты, а размер – 1,5 ее диаметра. Оно каменистое, со следами льда.
Состав атмосферы Юпитера на 89,8% состоит из водорода (h3) и на 10% из гелия (Не). Менее 1% составляют метан, аммоний, этан, вода и другие компоненты. Под этой короной, планеты-гиганта имеется 3 слоя облаков. Верхний слой – оледеневший аммиак с давлением около 1 атм., в среднем слое – кристаллы метана и аммония, а нижний слой состоит из водяного льда или мельчайших жидких капель воды. Оранжевый цвет атмосфере Юпитера придает соединение серы и фосфора. Оно содержит ацетилен и аммиак, поэтому такой состав атмосферы, губителен для людей.
Полосы, которые тянуться вдоль экватора Юпитера, известны всем уже давно. Но никто пока не мог толком объяснить их происхождение. Основной теорией, была теория конвекции – опускание более холодных газов к поверхности, и подъему более нагретых. Но в 2010 году, было выдвинуто предположение, о влиянии спутников (лун) Юпитера, на формирование полос. Якобы они, своим притяжением сформировали некие «столбы» веществ, которые тоже вращаются и просматриваются как полосы. Теория подтверждена в лабораторных условиях, экспериментальным путем и теперь представляется наиболее вероятно.
Пожалуй, самым загадочным и длительным наблюдением, описанным в характеристиках планеты, можно считать знаменитое Большое Красное Пятно на Юпитере. Его открыл Роберт Гук в 1664 году, следовательно, за ним наблюдают уже почти 350 лет. Это огромное образование, постоянно меняющееся в размерах. Скорее всего, это долгоживущий, гигантский атмосферный вихрь, его размеры 15х30 тыс. км, для сравнения – диаметр Земли составляет около 12,6 тыс. км.
Магнитное поле ЮпитераМагнитное поле Юпитера настолько огромно, что выходит даже за орбиту Сатурна и составляет около 650 000 000 км. Оно превышает земное почти в 12 раз, а наклон магнитной оси, составляет 11° относительно оси вращения. Металлический водород, присутствующий в недрах планеты и объясняет наличие столь мощного магнитного поля. Он является отличным проводником и, вращаясь с огромной скоростью, образует магнитные поля. На Юпитере, как и на Земле, тоже имеются 2 магнитных инвертированных полюса. Но стрелка компаса на газообразном гиганте всегда показывает на юг.
Спутники ЮпитераНа сегодняшний день, в описании Юпитера можно встретить около 70 спутников, хотя предположительно их около сотни. Первые и самые большие спутники Юпитера – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто – открыл Галилео Галилей еще в 1610 году.
Больше всего внимания ученых приковывает к себе спутник Европа. По возможности наличия существования жизни, он следует за спутником Сатурна – Энцелада и занимает второе место. Они полагают, что на нем может быть жизнь. Прежде всего, из-за наличия глубокого (до 90 км) подледного океана, объем которого превосходит даже земной океан!
Ганимед, просто самый большой спутник в солнечной системе. Пока, интерес к его строению и характеристикам, является минимальным.
Ио – вулканически активный спутник, большая часть его поверхности покрыта вулканами и залита лавой.
Предположительно, на спутнике Каллисто, тоже есть океан. Скорей всего он находится под поверхностью, о чем свидетельствует его магнитное поле.
Плотность галиеевых спутников, определятся их удаленностью от планеты. Например: плотность самого удаленно из крупных спутников – Каллисто p = 1,83 г/см³, далее по мере приближения, плотность возрастает: у Ганимеда p = 1,94 г/см³, у Европы p = 2,99 г/см³, у Ио p = 3,53 г/см³. Все большие спутники, всегда обращены к Юпитеру одной стороной и вращаются синхронно.
Остальные были открыты значительно позднее. Некоторые из них вращаются в обратную сторону, в сравнении с большинством и представляют собой некие тела-метеориты, различной формы.
• Масса: 1,9*1027 кг (в 318 раз больше массы Земли)
• Диаметр на экваторе: 142984 км (в 11,3 раза больше диаметра Земли)
• Диаметр на полюсе: 133708 км
• Наклон оси: 3,1°
• Плотность: 1,33 г/см3
• Температура верхних слоев: около –160 °C
• Период обращения вокруг оси (сутки): 9,93 ч
• Расстояние от Солнца (среднее): 5,203 а. е. или 778 млн. км
• Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 11,86 лет
• Скорость вращения по орбите: 13,1 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,049
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 1°
• Ускорение свободного падения: 24,8 м/c2
• Спутники: есть 70шт
Юпитер назвали старейшей планетой Солнечной системы
NASA
Ученые из Ливермольской национальной лаборатории и Вестфальского университета имени Вильгельма пришли к выводу, что Юпитер является самой старой планетой Солнечной системы. Анализ найденных на Земле метеоритов показал, что ядро газового гиганта сформировалось всего спустя миллион лет после рождения Солнца. Работа исследователей опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Юпитер — самая крупная планета Солнечной системы, которая оказала огромное влияние на эволюцию газопылевого диска вокруг молодого Солнца и формирование других небесных тел. Зная возраст этого газового гиганта, мы можем судить о том, почему наша планетная система стала такой, какой мы видим ее сейчас. Несмотря на то, что многие модели предсказывают, что Юпитер появился достаточно рано (возможно даже первым), точно определить его возраст довольно трудно.Чтобы уточнить датировку возникновения газового гиганта, авторы новой работы измерили соотношение изотопов молибдена и вольфрама в железных метеоритах, упавших на Землю. Среди 19 образцов были фрагменты металлических ядер планетезималей, которые сформировались еще на ранних этапах существования Солнечной системы. Сейчас большинство метеоритов прилетают на Землю из астероидного пояса между Марсом и Юпитером, однако раньше они могли наблюдаться на самых разных расстояниях от нашей планеты. Выяснить, где небесные тела находились в древности, можно благодаря изотопным аномалиям.
Предыдущие исследования изотопных аномалий хрома, титана и молибдена в метеоритах показали, что можно выделить две группы источников — углеродистые и неуглеродистые. Это отличие может быть обусловлено либо спонтанными изменениями в аккреционном диске вокруг Солнца, либо появлением Юпитера. Если последнее предположение верно, то возраст Юпитера можно определить, узнав продолжительность существования источников.
Анализ изотопов молибдена и вольфрама показал, что в каждой группе преобладает один из изотопов каждого металла: 94Mo или 95Mo, 182W или 183W. Кроме того, в образцах стабильно присутствовали или отсутствовали определенные изотопные аномалии. Ученые пришли к выводу, что такое разделение возникло из-за формирования Юпитера. Согласно их анализу, изначально все астероиды существовали вместе, однако затем, примерно миллион лет после рождения Солнца, дрейф частиц к центру протопланетного диска прекратился. Это обусловлено тем, что Юпитер вырос до 20 земных масс, и стал препятствовать свободному перемещению материи. Через 2-3 миллиона лет планета увеличилась до 50 земных масс, и аккреционный диск оказался поделен на две части.
Авторы работы считают, что раннее формирование газового гиганта могло бы объяснить, почему в Солнечной системе нет суперземель — планет, масса которых превышает земную в 5-10 раз. Вероятно, Юпитер действовал как барьер для вещества, препятствуя его перемещению.
Ранее астрономы сообщили, что они нашли у газового гиганта два новых спутника, тем самым увеличив их число до 69. Ранее в этом году исследователи обнаружили в атмосфере Юпитера большое холодное пятно и бароклинные нестабильности, которые приводят к образованию атмосферных фронтов на нашей планете.
Кристина Уласович
Сатурн и Юпитер «соединятся» в небе впервые за 800 лет ::Первый Севастопольский
Две крупнейшие планеты Солнечной системы Юпитер и Сатурн в декабре сблизились на минимальное расстояние. Такое событие уникально тем, что состоится впервые за 800 лет.
И хотя пик слияния ожидается в день зимнего солнцестояния 21 декабря, явление уже можно наблюдать в ночном небе, пишет EarthSky.
Сообщается, что начало сближения планет датируется 21 ноября. А 25 декабря можно будет наблюдать минимальное расстояние между Юпитером и Сатурном из разных уголков Земли. Тогда они окажутся на расстоянии до 1/5 диаметра луны.
Ученые пока гадают, как будет выглядеть слияние. Но предварительно предполагается, что они «сольются» в одну «звезду», которая протянется на север.
Напомним, ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Калифорнийского технологического института в Пасадене и Мичиганского университета определили, когда произойдет разрушение Солнечной системы. Об этом говорится в статье, опубликованной в The Astronomical Journal.
Следует отметить, что из-за уменьшения массы Солнца орбиты внешних планет-гигантов значительно расширяются. Орбиты Юпитера и Сатурна образуют новую стабильную конфигурацию с орбитальным резонансом 5: 2 (на 5 оборотов Юпитера вокруг Солнца приходится 2 обращения Сатурна.
В основном Сатурн состоит из водорода, с примесями гелия и следами воды, метана, аммиака и тяжёлых элементов. Внутренняя область представляет собой относительно небольшое ядро из железа, никеля и льда, покрытое тонким слоем металлического водорода и газообразным внешним слоем.Перейти к разделу «#Внутреннее строение» Внешняя атмосфера планеты кажется из космоса спокойной и однородной, хотя иногда на ней появляются долговременные образования. Скорость ветра на Сатурне может достигать местами 1800 км/ч, что значительно больше, чем на Юпитере.
Юпитер — самый мощный после Солнца радиоисточник Солнечной системы в дециметровом — метровом диапазонах длин волн. Радиоизлучение имеет спорадический характер и в максимуме всплеска достигает 106 Янских единиц.
Подпишитесь на Первый Севастопольский в Яндекс.Дзен
Подпишитесь на Первый Севастопольский в Гугл-Новостях
Юпитер | Обсерватория национальных школ
Юпитер — вращающаяся модельПредоставлено: Миндаль / НАСА
Юпитер — пятая планета от Солнца и самая большая планета в Солнечной системе. Она более чем в два раза массивнее всех остальных планет нашей Солнечной системы вместе взятых. Он такой большой, что в него поместились бы все остальные планеты! Каким бы огромным ни был Юпитер, он составляет всего тысячную массу Солнца. А внутри нашей звезды могло поместиться 11000 планет Юпитера!
Юпитер — планета газовый гигант.Это означает, что у него нет твердой поверхности. Он в основном состоит из газа и, как полагают, имеет небольшое твердое ядро. Юпитер состоит в основном из водорода (75%) и гелия (24%). Светлые полосы облаков состоят из аммиачного льда и называются зонами. Полосы или пояса более темного цвета, как полагают, состоят из серы и фосфора.
Юпитер вращается быстрее любой другой планеты Солнечной системы. Один день на Юпитере длится около 10 часов! Несмотря на то, что его день намного короче земного, его год длиннее.Это потому, что Юпитер находится намного дальше от Солнца. Юпитеру требуется 12 земных лет, чтобы один раз обойти вокруг Солнца.
Юпитер с тенью луны Европы на поверхности.Кредит: НАСА
Одна из самых известных особенностей Юпитера — Большое красное пятно. Это гигантский шторм, бушующий не менее 150 лет. Гроза в два раза больше Земли.
Вы можете больше узнать о Юпитере, используя наш семинар «День Юпитера». Отслеживая движение Большого Красного Пятна по поверхности, вы можете узнать, сколько времени нужно Юпитеру, чтобы вращаться.
Известно, что у Юпитера не менее 79 спутников. Самые большие четыре были обнаружены в 1610 году Галилеем. Их называют: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Мы не думаем, что жизнь может выжить на Юпитере. Но когда ученые ищут места, где могла бы жить жизнь в Солнечной системе, они часто смотрят на Европу. Океаны Европы под ледяной коркой могут быть одним из лучших мест для развития жизни.
Первый космический корабль посетил Юпитер в 1973 году. Многие другие люди смотрели на Юпитер с тех пор, исследуя Солнечную систему.Миссия Галилео потратила годы на изучение планеты между 1995 и 2003 годами. В 2016 году миссия НАСА, Джуно, прибыла на Юпитер в надежде получить подсказки о том, как образовалась планета, но у нас все еще есть много вопросов.
Юпитер | Обсерватория Лас-Кумбрес
Юпитер — пятая планета от Солнца со средним расстоянием 5,203 а.е. или 7,783 x 10 8 км. Для обращения вокруг Солнца требуется 11,86 земных лет, и он вращается очень быстро со скоростью 1 оборот каждые 9 часов 50 минут и 28 секунд.Это самая большая планета в Солнечной системе с массой 1,899 x 10 27 кг или 317,8 массы Земли. У него 63 подтвержденных спутника, а четыре самых больших — это Ганимед, Каллисто, Ио и Европа (также известные как галилеевы луны), которые считались бы карликовыми планетами, если бы они вращались вокруг Солнца, а не Юпитера. Средняя температура Юпитера в верхней части облаков составляет около 165 К (-108 ° C или -162 ° F).
Юпитер можно увидеть невооруженным глазом и является одним из самых ярких объектов на ночном небе.Она в 2,5 раза массивнее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Юпитер имеет очень тонкую кольцевую систему, обнаруженную космическим аппаратом «Вояджер-1» в 1979 году. Большое красное пятно — это гигантский шторм, который существует по крайней мере с 1831 года, возможно, даже с 1665 года. Шторм достаточно велик, чтобы вместить 2-3 шторма. Земли. Ио — самое вулканическое тело Солнечной системы. Европа полностью покрыта льдом с предполагаемым водным океаном под ним, и это одно из очень немногих мест в Солнечной системе, где есть возможность для существования жизни.Ганимед — самый большой спутник Солнечной системы. На Ио очень активные вулканы, и на нем также наблюдались молнии.
Юпитер посещали несколько космических аппаратов, включая «Пионер 10», «Пионер 11», «Вояджер-1», «Вояджер-2», «Улисс», «Кассини» и «Новые горизонты». Они обнаружили сильное магнитное поле, создаваемое Юпитером, которое в 14 раз сильнее магнитного поля Земли.
| Jupiter Factbox | |
|---|---|
| Среднее расстояние от Солнца | 5.8 км = 1,7 миллиона Гранд-Каньонов |
| Количество лун | 63 |
| Средняя орбитальная скорость | 13.1 км / с |
| Орбитальный период | 11,86 года |
| Период ротации | 9ч 50м 28с |
| Наклон экватора к орбите | 3. 3 |
| Поверхностная гравитация (Земля = 1) | 2.36 |
| Альбедо | 0,44 |
| Средняя температура в верхней части облаков | -108 ° C = -162 ° F = 165 К |
| Атмосфера | 86.2% водорода, 13,6% гелия, 0,2% метана, аммиака, водяного пара и других газов |
Космопедия | Прицел солнечной системы
Юпитер — самая большая планета Солнечной системы, его масса в 2,5 раза больше массы всех остальных планет, вместе взятых, но все же она составляет всего одну тысячную от массы Солнца.
Звездообразный
Юпитер — планета, наиболее похожая на Солнце по своему составу.Хотя Юпитер должен быть примерно в 75 раз массивнее, чтобы сплавить водород и стать звездой, он должен быть всего в 13 раз массивнее, чтобы сжечь дейтерий и стать коричневым карликом.
Атмосфера
Юпитер вращается вокруг своей оси быстрее, чем любая другая планета. Из-за этого вращения атмосфера Юпитера подвержена сильным ветрам, которые заставляют атмосферу формировать отдельные цветные полосы, такие как закрученные вихри и гигантские антициклонические штормы.
Лун
Юпитер управляет наибольшим количеством лун на любой планете, при этом официальное общее количество на данный момент составляет 67.Четыре самых больших — это галилеевы луны: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Ганимед, самая большая луна в Солнечной системе, имеет диаметр больше, чем у планеты Меркурий.
Наблюдение
Юпитер — четвертый по яркости объект в нашем небе после Солнца, Луны и Венеры. Поскольку орбита Юпитера находится за пределами Земли, планета всегда кажется почти полностью освещенной, если смотреть через земные телескопы.
| Слой | Состав |
|---|---|
| Атмосфера | Молекулярный водород и гелий |
| Мантия | Жидкометаллический водород и гелий |
| Ядро | Плотная твердая порода |
Атмосфера
Юпитер состоит в основном из газообразного и жидкого вещества.Поверхности нет, только постепенное изменение атмосферы. Условия плавно переходят от газа к жидкости, поскольку температура и давление внутри Юпитера неуклонно возрастают по направлению к ядру.
Мантия
Окружающий жидкий водород отвечает за массивное магнитное поле Юпитера, которое в 10 раз сильнее земного, а сила магнитного полюса почти в 20 000 раз превышает силу полюса Земли.
Ядро
Считается, что у Юпитера плотное ядро.Точный состав ядра неизвестен, как и свойства материалов при температурах и давлениях этих глубин, но считается, что ядро является твердым.
Четыре самых больших спутника Юпитера: Галилеевы спутники
Планеты Солнечной системы
Автор статьи: Адриан Байер
Вот почему Юпитер, возможно, одна из самых странных планет Солнечной системы
Юпитер — пятая планета, вращающаяся вокруг Солнца, расположена между Марсом и Сатурном на среднем расстоянии около 778 миллионов километров (484 миллиона миль).
Это самый крупный из четырех «газовых гигантов» Солнечной системы — массивных планет, в основном состоящих из легких элементов, преимущественно в форме газа.
Фактически, примерно 90 процентов атомов Юпитера составляют водород, а оставшиеся 10 процентов состоят из гелия и крошечной доли микроэлементов, составляющих такие молекулы, как вода и аммиак.
Юпитер более чем в два раза массивнее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых.
Юпитер был первой планетой в нашей Солнечной системе, а также самой массивной.Фактически, это в 2,5 раза больше массы других планет в нашей Солнечной системе вместе взятых.
Вся эта масса сжата в сферу диаметром чуть менее 140 000 километров (около 87 000 миль), что дает ей огромное гравитационное притяжение, которое, вероятно, сформировало орбиту Земли и остальных планет в нашем районе.
Гигантской планете требуется около 12 земных лет, чтобы завершить свое вращение по орбите, однако ее атмосфера вращается с невероятной скоростью, завершая в среднем (в зависимости от широты) «день» чуть менее чем за 10 часов.
Хабблский портрет вращающегося Юпитера. (NASA / ESA / Goddard / UCBerkeley / JPL-Caltech / STScI)
У газового гиганта нет поверхности
Нет резкого различия между газами, составляющими атмосферу Юпитера, и его плотным жидким водородным ядром.
Для удобства астрономы могут использовать точку, в которой давление превышает один бар или одну атмосферу давления на уровне моря на Земле, как способ отметить, где заканчивается атмосфера и начинается ядро.
Ниже этой линии материя медленно сжимается до странных состояний.
Над ним слои красных и белых облаков, содержащих аммиак, гидросульфид аммония и воду, поднимаются в зонах потепления и падают полосами охлаждения, падая друг на друга, когда ветры толкают и толкают их во время сильных штормов.
Его знаменитое Большое красное пятно сжимается.
Один такой шторм, называемый Великим красным пятном, бушует уже почти два столетия, если не больше.
Хотя когда-то он был достаточно большим, чтобы поглотить три Земли, но в последние годы его обхват уменьшился, что заставило астрономов задуматься, не становилось ли оно слабее.Более поздние оценки делают маловероятным какое-либо неминуемое прекращение сильного урагана.
Интересно, что данные телескопа Хаббла недавно показали, что ветры вокруг Большого Красного Пятна усиливаются.
(NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstadt / Justin Cowart)
Юпитер излучает больше энергии, чем получает
Находясь в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, он получает лишь несколько процентов солнечного света .
Вместо этого большая часть его энергии исходит из глубины, поскольку гравитация переводит его газы в плотное жидкое состояние с высотой в сто миллионов атмосфер в ядре, создавая температуры в десятки тысяч градусов Цельсия.
Это означает, что Юпитер излучает примерно в 1,6 раза больше энергии, чем получает от Солнца, разнося свою плотную атмосферу в интенсивные погодные системы, когда поднимается снизу.
Этот газовый гигант иногда называют «несостоявшейся звездой».
Считается, что в самом центре этого горячего плотного шара водород переходит в металлическое состояние, над изучением которого все еще работают физики.
Хотя Юпитер больше некоторых звезд, его иногда называют «неудавшейся звездой», потому что у него нет достаточной массы, чтобы преобразовать водород в гелий.Планета на самом деле не настоящая неудавшаяся звезда — это звание принадлежит коричневым карликам, которые заполняют пробел между газовыми гигантами и настоящими звездами.
Магнитное поле Юпитера в 20000 раз сильнее, чем у Земли. шире диаметра Солнца.
Эти мощные магнитные каналы ускоряют электроны до экстремальных энергий, создавая одни из самых ярких проявлений полярных сияний в Солнечной системе.
На полюсах планеты полярные сияния бушуют круглосуточно
Хотя полярные сияния являются постоянными объектами вокруг полюсов газового гиганта, мы фактически не можем увидеть их невооруженным глазом, потому что они светятся в невидимых длинах волн.
Последние данные, полученные с зонда Юпитера Юнона и рентгеновской космической обсерватории XMM-Newton, показали, что полярные сияния вызываются колебаниями вдоль силовых линий магнитного поля планеты, генерирующими плазменные волны — процесс, аналогичный тому, который вызывает полярные сияния здесь, на Земле.
Хаббловский снимок полярных сияний Юпитера. (NASA / ESA / J. Nichols, Университет Лестера)
У Юпитера 53 спутника
В отличие от Земли, широкая орбита Юпитера и мощное гравитационное притяжение захватили множество горных пород различных размеров на протяжении эонов.
Официально существует 53 объекта, вращающихся вокруг Юпитера с именами. Четыре из них — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — стали предметом научных наблюдений с тех пор, как их движения были впервые подробно описаны итальянским астрономом Галилео Галилеем в начале 17 века.
Всего по последним подсчетам для всех естественных спутников вокруг Юпитера 79, самой далекой горстке понадобилось два земных года, чтобы пройти по одной орбите. Как ни странно, далекая группа из девяти недавно идентифицированных спутников также движется по ретроградной орбите, двигаясь в направлении, противоположном вращению Юпитера.
У газового гиганта есть слабые кольца
В 1979 году зонд «Вояджер-1» обнаружил следы пыли, также вращающейся вокруг планеты, что привело к образованию слабой кольцевой структуры.
Четыре основных компонента колец Юпитера.(НАСА / Лаборатория реактивного движения / Корнельский университет)
Юпитер врезается в … много
Еще один побочный эффект сильного гравитационного притяжения планеты состоит в том, что она привлекает множество ударов. Некоторые из них нам посчастливилось запечатлеть на камеру.
Свет на Юпитере! Кто-нибудь дома? Эта яркая ударная вспышка была замечена вчера на гигантской планете астрономом Хосе Луисом Перейрой.
Пока не так много информации о поражающем объекте, но он, вероятно, будет большим и / или быстрым!
Спасибо, Юпитер, за удар # PlanetaryDefence рис.twitter.com/XLFzXjW4KQ
— ESA Operations (@esaoperations) 14 сентября 2021 г.
Точно неизвестно, как часто Юпитер сталкивается с чем-то большим или достаточно быстрым, чтобы вызвать ударную вспышку, видимую с Земли, но считается, что это происходит где-то от 20 до 60 раз в год.
Хорошая новость заключается в том, что газовый гигант, похоже, действует как гигантский космический пылесос, помогая защитить нашу планету от потенциально разрушительных ударов.
Все разъяснители определены специалистами по проверке фактов как правильные и актуальные на момент публикации.Текст и изображения могут быть изменены, удалены или добавлены по решению редакции, чтобы информация оставалась актуальной.
Юпитер и система Юпитера
Гигант
Когда мы выходим из разрозненных фрагментов пояса астероидов, перед нами открывается поистине потрясающее зрелище. Мы оставили позади каменистые миры внутренних планет и теперь вошли в царство газовых гигантов. Здесь мы встречаемся с пятой планетой от Солнца. В тысячу раз больше Земли, это также самая большая планета в Солнечной системе.Яркие цвета красного, коричневого и оранжевого цветов образуют полосы и завитки в его газовой атмосфере. Слабое кольцо из нежного ледяного материала окружает планету, и на орбите можно найти множество естественных спутников разных размеров. Это планета Юпитер и ее сложная система лун.
Солнечная система в миниатюре
Недавние открытия в системе Юпитера увеличили общее количество известных спутников до 63. Четыре из этих спутников почти размером с планету.Известные вместе как спутники Галилея, они были впервые обнаружены Галилео Галилеем, когда он направил свой небольшой телескоп на планету-гигант. Эти четыре луны также можно увидеть в хороший бинокль, и они будут выглядеть как четыре крошечные точки по обе стороны от более яркой планеты.
Другие спутники Юпитера намного меньше, и большинство из них, вероятно, являются астероидами, захваченными сильным гравитационным полем планеты-гиганта. С таким количеством естественных спутников система Юпитера почти представляет собой миниатюрную солнечную систему.Фактически, многие астрономы считают, что если бы Юпитер был примерно в 80 раз массивнее, он стал бы второй звездой на орбите вокруг Солнца. Если бы это произошло, большие галилеевы луны, вращающиеся вокруг Юпитера, вероятно, были бы классифицированы как планеты.
Динамическая система
Из-за огромных размеров Юпитера он оказывает огромное влияние на окружающие его объекты. Один из самых ярких примеров можно найти на его луне Ио. Поскольку Ио вращается так близко к своей родительской планете, гравитационные приливные силы фактически заставляют Луну растягиваться.Это создает сильное трение внутри маленькой луны, которая выделяет много тепла. Это источник энергии, стоящий за активными вулканами, обнаруженными на поверхности Ио.
Гравитация Юпитера также оказала сильное влияние на другие его спутники. На Европе гравитационные силы растрескивают и сдвигают ее ледяную кору. Скорее всего, он оказывает тепловое воздействие на ядро Луны. Из-за этого большинство астрономов полагают, что под ледяной корой Европы может существовать океан жидкой воды.Источник тепла может обеспечить подходящие условия для жизни, аналогичные сообществам организмов, обитающим вокруг глубоководных гидротермальных источников в океанах на Земле.
Изучение системы Юпитера
На сегодняшний день систему Юпитера посетило в общей сложности восемь космических аппаратов. Pioneer 10 был первым, кто исследовал эту ранее неизведанную территорию в 1973 году. Примерно год спустя за ним последовал Pioneer 11. Эти космические аппараты предоставили нам первые изображения планеты крупным планом и обнаружили ее магнитное поле и радиационные пояса.Они собрали ценную информацию о некоторых лунах и подготовили почву для будущих миссий.
В 1979 году первый из двух новых космических кораблей столкнулся с системой Юпитера. «Вояджер-1» приблизился к системе в марте, а вскоре в июле последовал «Вояджер-2». Эти два космических корабля отправили новые удивительные изображения Юпитера и его спутников. Было обнаружено много новых спутников, и четыре галилеевых луны оказались гораздо более динамичными и уникальными, чем считалось ранее. Доказательства извержения вулканов были обнаружены на Ио, а детали на Европе намекали на возможный океан воды подо льдом.
Два других космических корабля пролетели мимо системы Юпитера для увеличения силы тяжести на пути к другим пунктам назначения. Зонд Ulysses пролетел мимо Юпитера в 1992 году, направляясь на изучение Солнца. Зонд НАСА New Horizons столкнулся с системой Юпитера в 2007 году на пути изучения Плутона и пояса Койпера. Эти два космических корабля отправили обратно новые изображения и новую информацию, которые помогли лучше понять Юпитер и его спутники.
Наибольший вклад в наше понимание системы Юпитера внесла миссия Галилео.7 декабря 1995 года он стал первым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту вокруг Юпитера. В тот же день специальный зонд, выпущенный Галилеем, вошел в атмосферу Юпитера и отправил ценную информацию о его химическом составе. Галилей отправил сотни изображений Юпитера и многих его спутников с высоким разрешением. Техническая проблема с антенной с высоким коэффициентом усиления помешала ей посылать больше, но то, что мы действительно получили, было сокровищницей новой информации и новых взглядов на систему Юпитера.
НАСА планирует новую миссию по более детальному изучению Юпитера.Космический корабль, известный как «Юнона», планируется запустить в августе 2011 года. Он выйдет на полярную орбиту вокруг Юпитера, где будет изучать состав планеты, магнитное поле и другие аспекты, чтобы попытаться определить, как она была сформирована и что именно. сделано из.
Первая миссия к астероидам Юпитера может выявить происхождение Солнечной системы
Космический корабль «Люси», показанный здесь на изображении художника, пролетит мимо шести троянских астероидов возле Юпитера.Предоставлено: НАСА
.Космический корабль НАСА собирается начать свое путешествие в царство внешней Солнечной системы, которое никогда раньше не посещалось: группа астероидов, вращающихся вокруг Солнца около Юпитера. По словам Вишну Редди, планетолога из Университета Аризоны в Тусоне, скалы — это «последняя неисследованная, но относительно доступная популяция маленьких тел», вращающихся вокруг Солнца.
Миссия Люси стоимостью 981 миллион долларов США, стартовавшая с мыса Канаверал, Флорида, 16 октября, проведет следующие 12 лет, выполняя гравитационную гимнастику, чтобы пролететь мимо шести астероидов, известных как трояны, чтобы сделать фотографии и определить их композиции.Ученые считают, что трояны раскроют информацию о формировании и эволюции Солнечной системы. Название миссии отражает их надежды: Люси — это окаменелость гоминида возрастом 3,2 миллиона лет, обнаруженная в 1974 году в Эфиопии и открывшая секреты происхождения человека.
Рабочие готовят капсулу, которая защитит космический корабль Люси во время запуска Фото: НАСА / Бен Смегельски
Трояны «очень загадочные, что делает их действительно забавными», — говорит Одри Мартин, планетолог из Университета Северной Аризоны во Флагстаффе, работающая с миссией Люси.
Астероиды, вероятно, образовались в самых отдаленных уголках Солнечной системы около 4,6 миллиарда лет назад, когда Земля, Юпитер и другие планеты сливались из диска газа и пыли вокруг новорожденного Солнца. В этом сценарии гравитационные взаимодействия отбросили бы троянцев внутрь, где они теперь вращаются как относительно нетронутые образцы строительных блоков Солнечной системы.
Ученые могут изучать троянских программ, чтобы понять, на что похожи далекие, первобытные части Солнечной системы, без необходимости посылать туда миссию.
Из внешних пределов
С 1991 года, когда космический корабль «Галилео» пролетел мимо астероида Гаспра на пути к Юпитеру, в ряде миссий исследовался главный пояс астероидов Солнечной системы, который находится между Марсом и Юпитером. Но ни одна миссия не выполнялась к троянцам Юпитера, которые могут сильно отличаться от астероидов в главном поясе. «Каждый раз, посещая новые группы населения, мы узнаем что-то новое, — говорит Кэти Олкин, планетолог из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, и заместитель главного исследователя Люси.
Более 7000 троянских астероидов путешествуют около Юпитера двумя большими роями, которые ведут и следуют за планетой, вращающейся вокруг Солнца. На нескольких других планетах, включая Марс и Нептун, также есть троянские астероиды, которые внимательно следят за их орбитами; На Земле их как минимум двое. Но на сегодняшний день у Юпитера самые известные троянские программы.
На этой визуализации показано, как космический корабль «Люси» (синий) запускается с Земли (зеленый), а затем совершает круговой обход Солнечной системы в течение 12 лет, чтобы посетить троянские астероиды на орбите Юпитера (оранжевый).Он пролетит мимо одного астероида главного пояса (белая точка, движущаяся по орбите между Марсом и Юпитером) и посетит шесть троянцев в роях вокруг Юпитера (белые точки; один из них является двойным астероидом, состоящим из двух больших объектов). Фото: NASA’s Scientific. Студия визуализации
Когда образовалась Солнечная система, согласно ведущей модели планетарного образования, планеты были намного ближе к Солнцу, чем сегодня. Затем гравитационные взаимодействия заставили многих из них мигрировать. Сатурн, Уран и Нептун двинулись от Солнца наружу, а Юпитер — немного внутрь.В этом хаосе ледяные тела из самых отдаленных уголков Солнечной системы — пояса Койпера, где сегодня вращаются Плутон и другие небольшие объекты, — были выброшены внутрь. Юпитер захватил их, и с тех пор они оставались поблизости, практически неизменными в течение миллиардов лет. Это делает их важной частью понимания происхождения и эволюции Солнечной системы, — говорит Лори Глейз, директор отдела планетологии НАСА в штаб-квартире агентства в Вашингтоне.
Переписывание учебников
Возможно, из-за своего бурного происхождения троянские астероиды, названные в честь персонажей эпической поэмы Гомера Илиада , имеют большое разнообразие цветов, форм и размеров 1 .Люси посетит шесть из них, чтобы определить, почему они такие разные 2 . Цели космического корабля включают Эврибат, остаток огромного космического столкновения шириной 64 километра, и его крошечный спутник Квету, обнаруженный в прошлом году с помощью космического телескопа Хаббла 3 . Другие — это 20-километровый Левк в форме футбольного мяча и пара, известная как Патрокл и Менетий, которые вращаются вокруг друг друга и имеют около 100 километров в поперечнике. Такие двойные астероиды обычны в поясе Койпера, но, насколько ученые могут судить, не среди троянцев.
После запуска Люси сделает несколько витков мимо Земли, чтобы получить гравитационный импульс, необходимый для движения к своей первой цели, Эврибатам, которого она не достигнет до 2027 года. Последний пролет Патрокла и Менетия не произойдет до тех пор, пока 2033. «Вам определенно нужно набраться терпения, когда вы пытаетесь исследовать внешнюю часть Солнечной системы», — говорит Олкин.
Приведенная в действие двумя солнечными панелями шириной 7,3 метра, Люси будет пролетать мимо каждого астероида со скоростью от 6 до 9 километров в секунду, производя измерения, включая цвет, состав, вращение и массу астероида. 4 .По словам Редди, все, что обнаружит миссия, почти наверняка изменит записи учебников о троянских астероидах. «Мы можем выбросить все наши модели построения в окно».
Юпитер может быть самой старой планетой солнечной системы
Юпитер был ранним цветущим. Если внимательно присмотреться к возрасту горных пород и металлических фрагментов с момента зарождения Солнечной системы, можно предположить, что планета-гигант сформировалась рано. Вероятно, в пределах первого миллиона лет существования Солнечной системы. Если так, присутствие Юпитера могло бы помочь объяснить, почему внутренние планеты такие маленькие.Новое исследование предполагает, что он даже может быть ответственным за существование Земли.
Ранее астрономы оценивали возраст Юпитера с помощью компьютерных моделей. Эти симуляции показывают, как в целом формируются солнечные системы. Газовые гиганты, такие как Юпитер, растут, накапливая все больше и больше газа. Этот газ образуется в результате вращения дисков из газа и пыли вокруг молодой звезды. Срок службы дисков обычно не превышает 10 миллионов лет. Астрономы пришли к выводу, что Юпитер сформировался к моменту исчезновения солнечного диска. Он должен был родиться как минимум через 10 миллионов лет после начала формирования Солнечной системы.
Учителя и родители, подпишитесь на шпаргалку
Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Новости науки для студентов в учебной среде
Спасибо за регистрацию!
При регистрации возникла проблема.
«Теперь мы можем использовать фактические данные из Солнечной системы, чтобы показать, что Юпитер сформировался еще раньше», — говорит Томас Круиджер. Он геохимик. Он изучает химический состав горных пород. Круйер проводил исследования в Мюнстерском университете в Германии.Сейчас он находится в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии. Чтобы изучить Юпитер, один из крупнейших объектов Солнечной системы, он и его коллеги обратились к самым маленьким: метеоритам.
Метеориты — это куски материала из космоса, которые приземляются на Землю. Большинство метеоритов происходит из пояса астероидов. Это каменное кольцо, которое в настоящее время находится между Марсом и Юпитером. Но эти глыбы рока и металла, вероятно, родились где-то еще.
К счастью, метеориты несут на себе следы их мест рождения.Газопылевой диск, из которого образовались планеты, содержал разные окрестности. У каждого был свой собственный «почтовый индекс». Каждый из них обогащен определенными изотопами. Изотопы — это атомы одного и того же элемента, имеющие разные массы. Тщательные измерения изотопов метеорита могут указать на его место рождения.
Круиджер и его коллеги отобрали 19 образцов редких железных метеоритов. Образцы поступили из Музея естественной истории в Лондоне, Англия, и Полевого музея в Чикаго, штат Иллинойс.Эти породы представляют собой металлические ядра первых астероидоподобных тел, которые застыли при формировании Солнечной системы.
Команда поместила по грамму каждого образца в раствор азотной и соляной кислот. Затем исследователи позволили ему раствориться. «Пахнет ужасно, — говорит Круиджер.
Затем они выделили элемент — вольфрам. Это хороший индикатор возраста метеорита и места его рождения. Также убрали элемент молибден. Это еще один индикатор метеоритного дома.
Команда изучила относительные количества определенных изотопов элементов: молибдена-94, молибдена-95, вольфрама-182 и вольфрама-183. На основе данных команда определила две отдельные группы метеоритов. Одна группа образовалась ближе к Солнцу, чем сегодня Юпитер. Другой образовался дальше от солнца.
Изотопы вольфрама также показали, что обе группы существовали одновременно. Группы существовали между 1 и 4 миллионами лет после возникновения Солнечной системы.Солнечная система зародилась около 4,57 миллиарда лет назад. Это означает, что что-то должно было разделять две группы.
Наиболее вероятный кандидат — Юпитер, — говорит Круиджер. Его команда подсчитала, что ядро Юпитера, вероятно, выросло примерно в 20 раз по массе Земли за первый миллион лет существования Солнечной системы. Это сделало бы Юпитер самой старой планетой в Солнечной системе. Его раннее существование создало бы гравитационный барьер: этот барьер удерживал бы два каменных квартала отдельно друг от друга.Тогда Юпитер продолжал бы расти более медленными темпами в течение следующих нескольких миллиардов лет. Планета превышала массу Земли в 317 раз.
Команда сообщает о новом возрасте Юпитера в Трудах Национальной академии наук . Газета вышла на неделе 12 июня.
«Я полностью уверен, что их данные превосходны», — говорит Минакши Вадхва. Она работает в Университете штата Аризона в Темпе. Она космохимик. Это означает, что она изучает химию материи во Вселенной.Предположение о том, что Юпитер разделял различные группы космических камней, «немного более умозрительно, но я куплюсь на это», — добавляет она.
Раннее рождение Юпитера может также объяснить, почему во внутренней солнечной системе нет планет больше Земли. Многие планетные системы далеко за пределами Солнца имеют большие близкие планеты. Это могут быть скалистые планеты немного больше Земли, известные как суперземли. Они примерно в 2-10 раз больше массы Земли. Или это могут быть загазованные мини-Нептуны или горячие Юпитеры.
Астрономы ломали голову над тем, почему наша Солнечная система выглядит так иначе. Если бы Юпитер сформировался рано, его гравитация могла бы удержать большую часть формирующего планеты диска от Солнца. Это означает, что для внутренних планет было меньше сырья. Эта картина согласуется с другими работами. По словам Круиджера, это исследование предполагает, что молодой Юпитер блуждал по внутренней части Солнечной системы и очистил ее.
