...ο παλαιότερος πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος
Σύμφωνα με μία νέα μελέτη ο πυρήνας του αέριου γίγαντα είχε ήδη αυξηθεί 20 φορές σε μάζα από τη Γη μόλις 1 εκατομμύριο χρόνια μετά τον σχηματισμό του Ήλιου.
Άποψη του νότιου πόλου του Δία που δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημόπλοιο Τζούνο (Juno) της NASA.
Εικόνα: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gabriel Fiset
"Ο πλανήτης Δίας είναι ο παλαιότερος πλανήτης του Ηλιακού μας συστήματος και ο συμπαγής πυρήνας του σχηματίστηκε πολύ πριν από την εξάπλωση του αερίου του ηλιακού νεφελώματος, σύμφωνα με το μοντέλο πυρήνα-προσαύξησης γιγαντιαίου σχηματισμού πλανητών", ο επικεφαλής συγγραφέας Thomas Kruijer του Πανεπιστημίου του Munster στη Γερμανία, και το εργαστήριο Lawrence Livermore National Laboratory στην Καλιφόρνια, δήλωσαν.
Περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, το Ηλιακό μας σύστημα συσσωματώθηκε από ένα τεράστιο σύννεφο αερίου και σκόνης. Πρώτα σχηματίστηκε ο Ήλιος, και οι πλανήτες έπειτα συσσωρεύτηκαν (με τη συσσωμάτωση*) από το υλικό που απέμεινε περιφερόμενοι γύρω από το νεογέννητο αστέρι σε ένα τεράστιο δίσκο ο οποίος καλείται "Δίσκος Προσαύξησης".
Η θεωρητική, σχετική εργασία δείχνει έντονα ότι ο πλανήτης Δίας άρχισε να διαμορφώνεται πολύ νωρίς στην ιστορία του Ηλιακού μας συστήματος, αλλά η ακριβής ηλικία του πλανήτη είχε παραμείνει ένα μυστήριο, λέει ο Kruijer και οι συνάδελφοί του.
Ο πλανήτης Δίας δεν είναι μόνο ο μεγαλύτερος πλανήτης στο Ηλιακό μας σύστημα, αλλά και ο παλαιότερος σύμφωνα με μια νέα μελέτη.
Εικόνα: NASA
Οι ερευνητές χρονολόγησαν τον σχηματισμό και την ανάπτυξη του πλανήτη Δία, αναλύοντας τις ηλικίες ορισμένων μετεωριτών σιδήρου - θραύσματα μεταλλικών πυρήνων αρχαίων πλανητικών δομικών στοιχείων - που έχουν πέσει στη Γη. Αυτές οι ηλικίες προσδιορίστηκαν μετρώντας τις αφθονίες των ισοτόπων μολυβδαινίου και βολφραμίου. (Σαν ισότοπα χαρακτηρίζονται τα άτομα του ίδιου χημικού στοιχείου που έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων στον πυρήνα τους)
Η μελέτη αυτή έδειξε ότι οι μετεωρίτες αυτοί προέρχονταν από δύο ξεχωριστές "δεξαμενές" , οι οποίες ήταν διαχωρισμένες για 2 έως 3 εκατομμύρια χρόνια. Οι ερευνητές ανέφεραν οτι δημιουργήθηκαν περίπου 1 εκατομμύριο χρόνια μετά το σχηματισμό του Ηλιακού μας συστήματος.
Ο Δίας και ή Γη συγκριτικά. Εικόνα: NASA/SDO/Goddard/Tdadamemd
"Ο πιο εύλογος μηχανισμός για αυτόν τον αποτελεσματικό διαχωρισμό είναι ο σχηματισμός του πλανήτη Δία, ανοίγοντας ένα κενό στο πρωτοπλανητικό ή περιαστρικό δίσκο, και εμποδίζοντας την ανταλλαγή υλικού μεταξύ των δύο δεξαμενών", ανέφεραν οι ερευνητές στη νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε online (στις 12 Ιουνίου 2017) στο περιοδικό Proceedings της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Ο Kruijer και η ομάδα του υπολόγισαν οτι ο πυρήνας του Δία θα πρέπει να είναι περίπου 20 φορές πιο ογκώδης από τη Γη για να διατηρήσει τη μη ανάμειξη των δύο αυτών δεξαμενών. Έτσι λοιπόν, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο εκκολαπτόμενος γίγαντας αερίου ήταν ήδη τόσο μεγάλος μέσα στα πρώτο 1 εκατομμύριο χρόνια της ιστορίας του Ηλιακού μας συστήματος, ανέφεραν οι ερευνητές.
Οι ερευνητές δήλωσαν επίσης οτι ο ρυθμός ανάπτυξης του Δία στη συνέχεια επιβραδύνθηκε. Ο αέριος γίγαντας δεν έφτασε τις 50 γήινες μάζες πριν τα 3 έως 4 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του Ήλιου, σύμφωνα με τους ερευνητές. (Ο Δίας έχει σήμερα περίπου 318 φορές περισσότερη μάζα από τη Γη.)
"Οι μετρήσεις μας δείχνουν ότι η ανάπτυξη του Δία μπορεί να χρονολογηθεί χρησιμοποιώντας την ξεχωριστή γενετική κληρονομιά και τους χρόνους σχηματισμού μετεωριτών", δήλωσε ο Kruijer στην ίδια δήλωση.
Η νέα αυτή μελέτη θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει να εξηγηθεί γιατί το Ηλιακό μας σύστημα στερείται κόσμων, πλανητών δηλαδή, ενδιάμεσων σε μάζα μεταξύ της Γης και των παγωμένων γιγαντιαίων πλανητών όπως οι πλανήτες Ουρανός και Ποσειδώνας. Τέτοιες "Υπεργαίες" παρουσιάζονται σχετικά συχνά σε άλλα αστρικά συστήματα.
"Μια σημαντική συνέπεια αυτού του αποτελέσματος είναι ότι, επειδή ο πλανήτης Δίας δρούσε σαν φράγμα ενάντια στην μεταφορά στερεών υλικών στο εσωτερικό του πρωτοπλανητικού δίσκου, ή του δίσκου προσαύξησης όπως λέγεται και αλλιώς, το εσωτερικό μας Ηλιακό σύστημα παρέμεινε σχετικά μαζικά ανεπαρκές, ενδεχομένως εξηγώντας την έλλειψη οποιωνδήποτε "Υπεργαιών", αναφέρουν οι ερευνητές στη νέα αυτή μελέτη.
*Συσσωμάτωση μια διαδικασία η οποία συμβαίνει στο διάστημα όπου η βαρύτητα επιτρέπει την ένωση, την συσσωμάτωση της ύλης. Αν εδώ στη Γη ρίξουμε μια χούφτα ζάχαρη πάνω σε ενα τραπέζι, αυτή θα διασκορπιστεί. Δεν συμβαίνει όμως αυτό και στο διάστημα, όπου εκεί τα σωματίδια της ζάχαρης θα ενωθούν μεταξύ τους. Το ίδιο συνέβη και με τα πρώιμα υλικά του Ηλιακού μας συστήματος, τα οποία σιγά σιγά μεγάλωναν σε όγκο δίνοντας τελικά σε ορισμένα αντικείμενα πλανητική μορφή μικρή ή μεγάλη.
Οι αστρονόμοι γνωρίζουν τελικά την ηλικία του πλανήτη Δία.
Εικόνα: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gabriel Fiset
"Ο πλανήτης Δίας είναι ο παλαιότερος πλανήτης του Ηλιακού μας συστήματος και ο συμπαγής πυρήνας του σχηματίστηκε πολύ πριν από την εξάπλωση του αερίου του ηλιακού νεφελώματος, σύμφωνα με το μοντέλο πυρήνα-προσαύξησης γιγαντιαίου σχηματισμού πλανητών", ο επικεφαλής συγγραφέας Thomas Kruijer του Πανεπιστημίου του Munster στη Γερμανία, και το εργαστήριο Lawrence Livermore National Laboratory στην Καλιφόρνια, δήλωσαν.
Περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, το Ηλιακό μας σύστημα συσσωματώθηκε από ένα τεράστιο σύννεφο αερίου και σκόνης. Πρώτα σχηματίστηκε ο Ήλιος, και οι πλανήτες έπειτα συσσωρεύτηκαν (με τη συσσωμάτωση*) από το υλικό που απέμεινε περιφερόμενοι γύρω από το νεογέννητο αστέρι σε ένα τεράστιο δίσκο ο οποίος καλείται "Δίσκος Προσαύξησης".
Η θεωρητική, σχετική εργασία δείχνει έντονα ότι ο πλανήτης Δίας άρχισε να διαμορφώνεται πολύ νωρίς στην ιστορία του Ηλιακού μας συστήματος, αλλά η ακριβής ηλικία του πλανήτη είχε παραμείνει ένα μυστήριο, λέει ο Kruijer και οι συνάδελφοί του.
Εικόνα: NASA
Οι ερευνητές χρονολόγησαν τον σχηματισμό και την ανάπτυξη του πλανήτη Δία, αναλύοντας τις ηλικίες ορισμένων μετεωριτών σιδήρου - θραύσματα μεταλλικών πυρήνων αρχαίων πλανητικών δομικών στοιχείων - που έχουν πέσει στη Γη. Αυτές οι ηλικίες προσδιορίστηκαν μετρώντας τις αφθονίες των ισοτόπων μολυβδαινίου και βολφραμίου. (Σαν ισότοπα χαρακτηρίζονται τα άτομα του ίδιου χημικού στοιχείου που έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων στον πυρήνα τους)
Η μελέτη αυτή έδειξε ότι οι μετεωρίτες αυτοί προέρχονταν από δύο ξεχωριστές "δεξαμενές" , οι οποίες ήταν διαχωρισμένες για 2 έως 3 εκατομμύρια χρόνια. Οι ερευνητές ανέφεραν οτι δημιουργήθηκαν περίπου 1 εκατομμύριο χρόνια μετά το σχηματισμό του Ηλιακού μας συστήματος.
"Ο πιο εύλογος μηχανισμός για αυτόν τον αποτελεσματικό διαχωρισμό είναι ο σχηματισμός του πλανήτη Δία, ανοίγοντας ένα κενό στο πρωτοπλανητικό ή περιαστρικό δίσκο, και εμποδίζοντας την ανταλλαγή υλικού μεταξύ των δύο δεξαμενών", ανέφεραν οι ερευνητές στη νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε online (στις 12 Ιουνίου 2017) στο περιοδικό Proceedings της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Ο Kruijer και η ομάδα του υπολόγισαν οτι ο πυρήνας του Δία θα πρέπει να είναι περίπου 20 φορές πιο ογκώδης από τη Γη για να διατηρήσει τη μη ανάμειξη των δύο αυτών δεξαμενών. Έτσι λοιπόν, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο εκκολαπτόμενος γίγαντας αερίου ήταν ήδη τόσο μεγάλος μέσα στα πρώτο 1 εκατομμύριο χρόνια της ιστορίας του Ηλιακού μας συστήματος, ανέφεραν οι ερευνητές.
Οι ερευνητές δήλωσαν επίσης οτι ο ρυθμός ανάπτυξης του Δία στη συνέχεια επιβραδύνθηκε. Ο αέριος γίγαντας δεν έφτασε τις 50 γήινες μάζες πριν τα 3 έως 4 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του Ήλιου, σύμφωνα με τους ερευνητές. (Ο Δίας έχει σήμερα περίπου 318 φορές περισσότερη μάζα από τη Γη.)
"Οι μετρήσεις μας δείχνουν ότι η ανάπτυξη του Δία μπορεί να χρονολογηθεί χρησιμοποιώντας την ξεχωριστή γενετική κληρονομιά και τους χρόνους σχηματισμού μετεωριτών", δήλωσε ο Kruijer στην ίδια δήλωση.
Η νέα αυτή μελέτη θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει να εξηγηθεί γιατί το Ηλιακό μας σύστημα στερείται κόσμων, πλανητών δηλαδή, ενδιάμεσων σε μάζα μεταξύ της Γης και των παγωμένων γιγαντιαίων πλανητών όπως οι πλανήτες Ουρανός και Ποσειδώνας. Τέτοιες "Υπεργαίες" παρουσιάζονται σχετικά συχνά σε άλλα αστρικά συστήματα.
"Μια σημαντική συνέπεια αυτού του αποτελέσματος είναι ότι, επειδή ο πλανήτης Δίας δρούσε σαν φράγμα ενάντια στην μεταφορά στερεών υλικών στο εσωτερικό του πρωτοπλανητικού δίσκου, ή του δίσκου προσαύξησης όπως λέγεται και αλλιώς, το εσωτερικό μας Ηλιακό σύστημα παρέμεινε σχετικά μαζικά ανεπαρκές, ενδεχομένως εξηγώντας την έλλειψη οποιωνδήποτε "Υπεργαιών", αναφέρουν οι ερευνητές στη νέα αυτή μελέτη.
--------------------*--------------------
*Συσσωμάτωση μια διαδικασία η οποία συμβαίνει στο διάστημα όπου η βαρύτητα επιτρέπει την ένωση, την συσσωμάτωση της ύλης. Αν εδώ στη Γη ρίξουμε μια χούφτα ζάχαρη πάνω σε ενα τραπέζι, αυτή θα διασκορπιστεί. Δεν συμβαίνει όμως αυτό και στο διάστημα, όπου εκεί τα σωματίδια της ζάχαρης θα ενωθούν μεταξύ τους. Το ίδιο συνέβη και με τα πρώιμα υλικά του Ηλιακού μας συστήματος, τα οποία σιγά σιγά μεγάλωναν σε όγκο δίνοντας τελικά σε ορισμένα αντικείμενα πλανητική μορφή μικρή ή μεγάλη.
--------------------*--------------------
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις
ομάδες μας στο Facebook:
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου
(οι λέξεις με τα κόκκινα γράμματα)
Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το
πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com
η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια
δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα
αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την
σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com. Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη
στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς
την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με
την πηγή του άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν
υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του
άρθρου.