Isot sisarukset eivät ole aina helläimpia pikkuveljiensä kanssa. Mutta pieni kova rakkaus jo varhain saattaa valmistaa sinut selviytymään aikuisuuteen - ainakin se mitä tutkijat havaitsevat aurinkokuntamme kohdalla, jossa Jupiter on viime kädessä taannut maan ja muiden kallioisten maailmojen turvallisen tulevaisuuden pelaamalla virkeän roolia. isoveli.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kuinka Jupiter on voinut lahjoittaa varhaisen maan veden kanssa
"Aiemmat teoriat sanoivat, että Jupiter oli maan ystävä, koska se suojasi maata kaikilta näiltä myöhäisiltä vaikutuksilta", kertoo NASA Amesin tutkimuskeskuksen tutkija Elisa Quintana. "Olemme havainneet, että se ei välttämättä ole tilanne, ainakaan ei aurinkokuntamme kohdalla."
Vaikka Jupiter suojaa tänään, se on aiemmin saattanut pelata hiukan energisemmin. Varhaisessa vaiheessa kaasujättiläinen oli tyranni, heittäen roskia kohti sisäistä aurinkokuntaa, kun maapallo oli vielä muodostumassa. Mutta pitkällä tähtäimellä sen karkea ja rumppusuuntainen lähestymistapa osoittautui hyödylliseksi: Kaikki nuo törmäykset nopeuttivat kallioisten maailmojen rakentamista ja estävät pahempaa törmäystä myöhemmin, kuten ne tekivät kallioisilla planeetoilla ilman naapurimaiden jättiläisiä.
Quintana työskenteli vanhempien tutkijoiden, myös NASA Ames, tutkijoiden Thomas Barclay kanssa mallintaakseen kuinka monien planeettojen järjestelmät pärjäävät massiivisten kaasumaailmien kanssa ja ilman niitä. Meidän kaltaisten kallioisten maailmojen kohdalla he havaitsivat, että Jupiterin kaltaisilla kaasujätteillä oli monimutkaisempi rooli kuin aiemmin ajateltiin. Barclay esitteli parin tulokset viime kuussa American Astronomical Society -järjestön 228. kokouksessa San Diegossa, Kaliforniassa; osa heidän käynnissä olevasta tutkimuksestaan julkaistiin myös huhtikuussa Astrophysical Journal -lehdessä .
Jupiterin kokoisilla maailmoilla voi olla näennäisesti erilaisia vaikutuksia ympäröiviin planeettoihin. Esimerkiksi kaasujättiläisten painovoima ei vain vetää materiaalia niitä kohti, vaan voi myös lähettää sen heittämällä pois nopeammalla nopeudella. Kun kyse on planeettojen rakentamisesta, se voi todella olla hyvä asia. Quintana havaitsi, että nuori Jupiter lähetti materiaalia lentäen kasvavien kallioisten planeettojen ytimiin, mikä auttoi niitä kasvamaan nopeammin kuin ne, joilla ei ole suuria naapureita.
Kaasujättiläiset vaikuttavat myös siihen, kuinka monta kallioista planeettaa voi muodostua. Tämä johtuu siitä, että vanhempana sisaruksen tapaan heillä on taipumus hukata kaikki lelut - tässä tapauksessa planeettojen rakentamiseen tarvittava pöly ja kaasu. Tutkijat havaitsivat, että Jupiterin kokoisissa maailmoissa oli yleensä vain 3–6 maa-naapuria, kun taas järjestelmät, joissa ei ollut jättiläinen planeetta, rakensivat kaksi kertaa niin monta kallioista maailmaa sisä- ja ulkopuolella.
No Jupiter -skenaariossa ei ollut kaasu jättiläistä, joka hiukkasta kaasua ja pölyä, mikä tarkoittaa, että nämä roskat muodostivat sen, mitä Quintana kutsuu "kuoreksi, sellaiseksi kuin pienen kivisen materiaalin pilvi". Jätteet olivat kiinni yli 2 miljardia vuotta, karhentaen jäljellä olevia maanpäällisiä maailmoja jatkuvilla vaikutuksilla. Törmäykset eivät olleet riittävän suuria kuoren planeettojen poistamiseksi, mutta aivan kuten asteroidi, joka auttoi pyyhkimään dinosaurukset, ne pystyivät hävittämään osan planeetan elämästä.
Kun Jupiter oli läsnä, vaarallisten jätteiden pilvi sen sijaan katosi kymmenesosaan ajankohdasta. Kaasujättiläiset lähettivät suurilla nopeuksilla avaruuteen sattuvaa materiaalia, heittäen osan siitä kokonaan aurinkojärjestelmästä. Se ei tarkoittanut, että planeetat olivat vielä poissa metsästä: Samanaikaisesti jättiläismaailmat levisivät myös roskia sisäänpäin kallioisia planeettoja kohti, matkustaen nopeammin kuin Jupiterittomien kokoelmien materiaali.
Nopeammin lentävät esineet tarkoittivat voimakkaampia törmäyksiä - puhumme riittävän vahvoista törmäyksistä, jotta niiden valtamerten ja ilmakehän maailma voidaan poistaa, steriloida pinta ja tuhota mahdollisesti kehittynyt elämä. Jokainen kivinen maailma sai 3–4 näistä raa'ista vaikutuksista koko elinaikanaan, mutta ne tapahtuivat riittävän aikaisin, että maailma voi toipua. Maapallon planeettojen kanssa, joissa oli massiivisia naapureita, tuntui viimeinen pintatuhoavista törmäyksistään 200 miljoonan vuoden kuluttua - silmänräpäyksessä Maan 4, 5 miljardin vuoden elinaikana.
Varhaiset vaikutukset antavat planeetalle aikaa vallata valtameriä ja ilmakehää kaasupilvestä, ennen kuin Jupiter heitti sen ulos järjestelmästä. Simulaatiot osoittivat, että viimeinen suuri törmäys tapahtui noin 50 miljoonan vuoden päästä useimmille maapallon planeetoille, joissa oli jättiläisiä ystäviä, tarpeeksi aikaa kerätä enemmän materiaalia tältä levyltä. Tämä vastaa arviota, joka asettaa Maan kuunmuodostavan törmäyksen 30 - 110 miljoonan vuoden välein.
Maapallon kannalta Jupiterilla oli varmasti tervetullut rooli, joka auttoi planeettaa ja sen kallioisia naapureita kasvamaan nopeasti ja suojaamaan sitä kaikkein väkivaltaisimmilta iskuilta varhaisen elämän kehittyessä. Nyt tutkijat yrittävät selvittää, mitä tämä tarkoittaa etsittäessä muita asuttavia maailmoja. Jos Jupiterin kokoinen maailma pystyy pitämään kiviset kollegansa, pitäisikö meidän etsiä kivisiä järjestelmiä, joiden ulkoreunoilla on kaasujätte?
"Vaikuttaa siltä, että aurinkokunnan hiljainen aika on pidempi, jos siinä on Jupiterin kokoisia planeettoja", sanoo Kalifornian teknillisen instituutin eksoplaneettojen metsästäjä Jessie Christiansen, joka ei ollut osa tutkimusta. Tuo hiljainen ajanjakso on "rauhallinen ajanjakso, jolloin voit antaa asioiden kehittyä maapallolla kuten elämäkin, ilman että niitä pyyhitään jatkuvasti", hän sanoo.
Potentiaalisesti asuttavien planeettojen metsästyksessä ei ehkä ole huono idea seurata kallioisia maailmoja etäisten jättiläiskavereiden kanssa, hän lisää. Valitettavasti se voi tarkoittaa huonoja uutisia elämälle maailmankaikkeudessa: alle 10 prosentilla auringon kaltaisista tähtiä on kaasujääriä niiden ulkoradalla. "Emme usko, että Jupiter-analogit ovat yleisiä", Quintana sanoo.
