شواهد جدید نشان می دهد که مشتری در حین رشد سیاره های کوچک را آدمخوار کرده است

شواهد جدید نشان می دهد که مشتری در حین رشد سیاره های کوچک را آدمخوار کرده است

مشتری تقریباً به طور کامل از هیدروژن تشکیل شده است و هلیوم مقدار هر یک از این سحابی‌ها کاملاً مطابق با کمیت‌های نظری در سحابی خورشیدی اولیه است.

اما این عنصر همچنین حاوی عناصر سنگین‌تری است که اخترشناسان آنها را فلز می‌نامند. حتی اگر فلزات جزء کوچکی از مشتری هستند، حضور و توزیع آنها چیزهای زیادی را به ستاره شناسان می گوید.

 

طبق یک مطالعه جدید، محتوای فلزی مشتری و توزیع آن به این معنی است که این سیاره در جوانی خود سیاره های سنگی زیادی خورده است.

از زمانی که فضاپیمای جونو ناسا به مشتری رسید در جولای ۲۰۱۶ و شروع به جمع‌آوری داده‌های دقیق کرد، درک ما از شکل‌گیری و تکامل مشتری را تغییر داد.

یکی از ویژگی‌های این مأموریت، علوم گرانش. سیگنال‌های رادیویی را بین Juno و  ارسال می‌کند. شبکه فضایی عمیق روی زمین.

این فرآیند میدان گرانشی مشتری را اندازه‌گیری می‌کند و درباره ترکیب سیاره بیشتر به محققان می‌گوید.

وقتی مشتری شکل گرفت، با تجمع مواد سنگی شروع شد. پس از آن دوره ای از افزایش سریع گاز از سحابی خورشیدی به وجود آمد، و پس از میلیون ها سال، مشتری به غول امروزی تبدیل شد.

اما یک سوال مهم در مورد دوره اولیه تجمع سنگی وجود دارد. آیا توده‌های بزرگ‌تری از سنگ‌ها را مانند سیاره‌های کوچک ایجاد کرده است؟ یا موادی به اندازه سنگریزه در آن ایجاد شده است؟ بسته به پاسخ، مشتری در مقیاس‌های زمانی مختلف شکل گرفت.

یک مطالعه جدید برای پاسخ به این سؤال آغاز شد. عنوان آن ” است پاکت ناهمگن مشتری پاکت ناهمگن،” و در مجله اخترشناسی و اخترفیزیک منتشر شده است. نویسنده اصلی یامیلا میگل، استادیار اخترفیزیک در رصدخانه لیدن و موسسه تحقیقات فضایی هلند است.

 

به لطف فضاپیمای جونو JunoCam، ما به تصاویر شگفت انگیز مشتری عادت کرده ایم. . اما آنچه می بینیم فقط عمق پوست است. همه آن تصاویر طلسم‌کننده از ابرها و طوفان‌ها تنها لایه نازک ۵۰ کیلومتری (۳۱ مایلی) خارجی جو سیاره هستند.

کلید شکل‌گیری و تکامل مشتری عمیقاً در جو سیاره مدفون است. ده ها هزار کیلومتر عمق دارد.

به طور گسترده پذیرفته شده است که مشتری قدیمی ترین سیاره منظومه شمسی است. اما دانشمندان می‌خواهند بدانند که چقدر طول کشیده تا شکل بگیرد. نویسندگان مقاله می خواستند فلزات موجود در جو سیاره را با استفاده از آزمایش علم گرانش جونو کاوش کنند.

وجود و توزیع سنگریزه ها در جو سیاره نقش اساسی در درک شکل گیری مشتری ایفا می کند و آزمایش علم گرانش اندازه گیری شد. پراکندگی سنگریزه در سراسر جو.

قبل از جونو و آزمایش علم گرانش آن، هیچ داده دقیقی در مورد هارمونیک های گرانشی مشتری وجود نداشت.

محققان دریافتند که جو مشتری به اندازه همگن نیست. قبلا فکر می شد فلزات بیشتری در نزدیکی مرکز سیاره نسبت به لایه های دیگر قرار دارند. در مجموع، جرم این فلزات بین ۱۱ تا ۳۰ جرم زمین است.

 

با اطلاعات در دست، تیم مدل‌هایی از دینامیک داخلی مشتری ساختند. آنها write.

تیم دو مورد ایجاد کرد مجموعه ای از مدل ها مجموعه اول مدل های ۳ لایه و دومی مدل های هسته رقیق است.

“دو مکانیسم برای یک غول گازی مانند مشتری وجود دارد که در طول شکل گیری خود فلزات را بدست آورد: از طریق تجمع سنگریزه های کوچک یا سیارات کوچکتر بزرگتر. ,” گفت نویسنده اصلی میگل.

“ما می دانیم که وقتی یک سیاره به اندازه کافی بزرگ شود، شروع به بیرون راندن سنگریزه ها می کند. غنای فلزات درون مشتری که اکنون می بینیم غیرممکن است. قبل از آن به دست آوریم. بنابراین می توانیم سناریویی را که فقط سنگریزه ها به عنوان جامد در طول شکل گیری مشتری وجود دارد حذف کنیم. سیاره های کوچک آنقدر بزرگ هستند که نمی توانند مسدود شوند، بنابراین باید نقش داشته باشند.”

فراوانی فلزات در داخل مشتری. با فاصله از مرکز کاهش می یابد. این نشان دهنده فقدان همرفت در اتمسفر عمیق سیاره است که دانشمندان فکر می کردند وجود دارد.

 

“پیش از این، ما فکر می کردیم که مشتری مانند آب جوش دارای همرفت است و آن را کاملاً مخلوط می کند. ,” گفت میگل. “اما یافته‌های ما چیز دیگری را نشان می‌دهد.”

نویسندگان نوشتن در مقاله خود. «نتایج ما نشان می‌دهد که مشتری در حالی که پوشش هیدروژن-هلیوم در حال رشد بود، به تجمع عناصر سنگین در مقادیر زیاد ادامه داد، برخلاف پیش‌بینی‌های مبتنی بر توده جداسازی شده از سنگریزه در ساده‌ترین تجسمش، و در عوض از مدل‌های هیبریدی مبتنی بر سیاره کوچک یا پیچیده‌تر استفاده کرد.»

نویسندگان همچنین به این نتیجه رسیدند که مشتری پس از شکل گیری، حتی زمانی که هنوز جوان و گرم بود، از طریق همرفت با هم مخلوط نشد.

نتایج به مطالعه گازها نیز گسترش می‌یابد سیارات فراخورشیدی و تلاش برای تعیین فلزی بودن آنها. “نتیجه ما … یک مثال پایه برای سیارات فراخورشیدی ارائه می دهد: یک پوشش غیر همگن نشان می دهد که فلزی بودن مشاهده شده یک حد پایین تر برای فلزی بودن توده سیاره است.”

در مورد مشتری، هیچ راهی برای تعیین آن وجود نداشت. فلزی بودن از دور فقط زمانی که جونو وارد شد می‌توانست دانشمندان فلزی بودن را به طور غیر مستقیم اندازه گیری می کنند. بنابراین، فلزات استنتاج شده از مشاهدات جوی از راه دور در سیارات فراخورشیدی ممکن است نمایانگر فلزات بزرگ سیاره نباشد.

وقتی تلسکوپ فضایی جیمز وب عملیات علمی را آغاز می‌کند، یکی از وظایف آن اندازه‌گیری جو سیارات فراخورشیدی و تعیین آنهاست. ترکیب بندی. همانطور که این کار نشان می‌دهد، داده‌هایی که وب ارائه می‌کند ممکن است آنچه را که در لایه‌های عمیق‌تر سیارات گازی غول‌پیکر اتفاق می‌افتد، نشان ندهد.

این مقاله در اصل توسط جهان امروز. مقاله اصلی.

 

برچسب‌ها:

نظرات کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.