Rozszyfrowywanie tajemnicy sprzed 4,5 miliarda lat: ujawniono datę narodzin Jowisza

DNVN - Naukowcy właśnie ogłosili przełomowe odkrycie, które rozwiązuje trwającą od dziesięcioleci zagadkę dotyczącą narodzin Jowisza – olbrzymiej planety w Układzie Słonecznym.

Nowe badania ujawniają, że narodziny Jowisza wywołały zderzenia z dużą prędkością, w wyniku których powstały krople stopionego metalu zachowane w meteorytach – maleńkich kapsułach czasu z początków Układu Słonecznego. Źródło: Shutterstock

Około 4,5 miliarda lat temu Jowisz gwałtownie rozszerzył się, stając się planetą-olbrzymem, którą widzimy dzisiaj. Jego ogromna grawitacja zaburzyła orbity niezliczonych ciał skalistych i lodowych – wczesnych asteroid i komet. Te zaburzenia doprowadziły do ​​zderzeń tak gwałtownych, że skały i pył wewnątrz asteroid stopiły się, tworząc krople stopionej skały zwane chondrami. Co ciekawe, wiele starożytnych chondr zachowało się wewnątrz meteorytów, które spadły na Ziemię.

Naukowcy z Uniwersytetu w Nagoi (Japonia) i włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki (INAF) podjęli nowe wyzwanie i odkodowali sposób powstawania tych chondrul, dzięki czemu mogli dokładnie określić czas pojawienia się Jowisza.

Badania opublikowane w czasopiśmie „Scientific Reports” pokazują, że cechy chondr – w tym ich rozmiar i tempo stygnięcia w kosmosie – zależą od ilości wody zawartej w zderzających się planetozymalach. Odkrycie to nie tylko pokrywa się z obserwacjami z próbek meteorytów, ale także dowodzi, że narodziny planet olbrzymów bezpośrednio wpływają na powstawanie chondr.

Zaokrąglone chondry widoczne pod mikroskopem na cienkim przekroju meteorytu Allende. Źródło: Akira Miyake, Uniwersytet w Kioto.

„Kapsuła czasu” sprzed 4,6 miliarda lat

Chondrule – maleńkie kule o średnicy zaledwie 0,1–2 mm – były kiedyś połączone w asteroidach podczas powstawania Układu Słonecznego. Miliardy lat później fragmenty asteroid spadły na Ziemię, przynosząc ze sobą dowody na historię wszechświata. Dlaczego chondrule są idealnie okrągłe, od dziesięcioleci zastanawia naukowców.

„Kiedy asteroidy zderzają się ze sobą, woda natychmiast odparowuje, zamieniając się w rozprężającą się parę. Zjawisko to jest podobne do mikroeksplozji, które rozbijają stopioną skałę krzemianową na drobne kropelki, które widzimy dziś w meteorytach” – wyjaśnia współautor badania, profesor Sin-iti Sirono z Wydziału Nauk o Ziemi i Środowisku Uniwersytetu Nagoi.

„Poprzednie teorie nie były w stanie wyjaśnić właściwości chondr bez przyjęcia wyjątkowo szczególnych warunków, natomiast ten model opiera się na warunkach naturalnych, jakie istniały na wczesnym etapie istnienia Układu Słonecznego, kiedy narodził się Jowisz” – dodał.

Grawitacja Jowisza powoduje kolizje między małymi planetami, które topią skały w kropelki wody, rozpraszające się wraz z rozszerzaniem się pary wodnej. Źródło: Diego Turrini i Sin-iti Sirono.

Opierając się na symulacjach komputerowych, zespół wykazał, że ogromna grawitacja Jowisza powodowała zderzenia z dużą prędkością między skalistymi i bogatymi w wodę planetozymalami, czego efektem były masywne chondrule.

„Porównaliśmy charakterystykę i liczbę symulowanych chondr z rzeczywistymi danymi meteorytowymi i znaleźliśmy uderzającą zgodność” – powiedział dr Diego Turrini, współautor i starszy badacz w INAF. „Model pokazuje również, że produkcja chondr miała miejsce równolegle z okresem, w którym Jowisz gromadził gaz mgławicowy, osiągając swoje ogromne rozmiary. Jak pokazują dane meteorytowe, formowanie się chondr osiągnęło szczyt około 1,8 miliona lat po narodzinach Układu Słonecznego, czyli dokładnie w tym samym czasie, gdy narodził się Jowisz”.

Zaokrąglone chondry widoczne pod mikroskopem na cienkim przekroju meteorytu Allende. Źródło: Akira Miyake, Uniwersytet w Kioto.

Propozycje dotyczące określania wieku planet

Zdaniem naukowców, badanie to dostarcza jaśniejszego obrazu powstawania Układu Słonecznego. Jednak produkcja chondryli przez Jowisza jest krótkotrwała, co nie wyjaśnia zróżnicowania wieku chondryli znalezionych w różnych meteorytach.

Najbardziej prawdopodobna hipoteza jest taka, że ​​inne planety olbrzymy, szczególnie Saturn, również miały podobny wpływ, przyczyniając się do produkcji większej liczby chondr.

Badając chondry o różnym wieku, naukowcy mają nadzieję określić kolejność powstawania planet w naszym Układzie Słonecznym. Wyniki badań nie tylko pomogą zrozumieć historię Ziemi i naszych kosmicznych sąsiadów, ale także otworzą możliwości poznania, jak powstawały i ewoluowały inne układy planetarne wokół odległych gwiazd.

La Khe (według SciTech Daily)

Source: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/giai-ma-bi-an-4-5-ty-nam-thoi-diem-sao-moc-chao-doi-duoc-he-lo/20250901105010242