Ka-bam! Tegn på en kæmpe påvirkning med Jupiter

Sammensat billede af Jupiter, lavet af 3 fotografier erhvervet af NASAs Juno-mission den 12. februar 2019 under rumfartøjets 17. videnskabsperijove, manøvren, der trækker Juno tæt på Jupiter i sin off-center bane. Billede via NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill.

Vidste du, at der er et rumfartøj i kredsløb omkring Jupiter nu? NASA s Juno-rumfartøj får ikke meget presse, men det får resultater. Juno har for eksempel målt Jupiter s gravitationsfelt med det Tristan Guillot fra Observatoire de la C te d Azur i Nice, Frankrig - der skriver i Nature - kaldet “udsøgt nøjagtighed.” I artiklen, han diskuterer en peer-reviewet undersøgelse af Liu et al., der blev offentliggjort i Nature den 14. august 2019 og foreslår overraskende fund om Jupiters kerne baseret på Juno-gravitationsdata og observationer af sammensætningen af ​​Jupiters atmosfære. Den nye undersøgelse antyder, at en ung Jupiter muligvis har kollideret head-on med en anden, meget massiv genstand, et planetarisk embryo eller ville være en planet, hvis der ikke var sket nogen kollision. Dette objekt ville have været nødvendigt at have ca. 10 gange Jordens masse for at redegøre for, hvad forskere ser i Jupiters kerne. Det ville gøre det kolliderende objekt næsten lige så massivt som planeten Uranus, den mindste af de fire gasgigantplaneter i vores solsystem. Guillot skrev, at Liu's team foreslår:

... at de primære kerner på planeten og embryoet ville være fusioneret og derefter delvist blandet med Jupiter s kuvert, hvilket forklarer strukturen på planeten set i dag.

Som de andre gasgiganter (Saturn, Uranus, Neptune) er Jupiter for det meste lavet af brint og helium. Som Guillot forklarede, gjorde Jupiter imidlertid:

... indeholder en ikke-ubetydelig andel af tyngre elementer i form af en central kerne og i brændstofhöljen. Denne konvolut er flydende og forventes stort set at være konvektiv, så det var overraskende, da Juno afslørede, at kuvertens sammensætning ikke er ensartet.

I stedet ser kernen ud til at være delvist fortyndet i konvolutten og strækker sig til næsten halvdelen af ​​planetens radius.

Tre faser af Jupiter. Liu et al. foreslår, at Jupiters nutidige interne struktur er resultatet af en gigantisk påvirkning mellem den unge planet og et planetarisk embryo, der havde nogenlunde massen af ​​Uranus. a) I forfatterenes model indeholdt både Jupiter og embryoet før anslaget en tæt central kerne af tunge elementer og en hydrogen-helium-konvolut. Farverne repræsenterer materialetætheden, der spænder fra lav (hvid) til høj (mørk orange). b) Lige efter påvirkningen blev de to kerner fusioneret og delvist blandet med planetens kuvert for at producere en fortyndet kerne. c) Efter den efterfølgende udvikling forblev den fortyndede kerne, men blev eroderet delvist ind i konvolutten, hvilket fik konvolutten til at blive beriget med tunge elementer. Billed og billedtekst via naturen.

Hvad kan forklare denne mærkelige fortynding af planetens kerne? Der er flere muligheder, men Liu et al. favoriserer den, der kræver en indflydelse med Jupiter. Liu og hans team skriver i Nature :

Her viser vi, at en tilstrækkelig energisk front-on kollision (gigantisk påvirkning) mellem et stort planetarisk embryo og proto-Jupiter kunne have ødelagt sin primordiale kompakte kerne og blandet de tunge elementer med den indvendige konvolut. Modeller af et sådant scenario fører til en intern struktur, der er i overensstemmelse med en fortyndet kerne, der vedvarer over milliarder af år.

De tilføjer:

Vi antyder, at kollisioner var almindelige i det unge solsystem, og at en lignende begivenhed også kan have fundet sted for Saturn, hvilket bidrog til de strukturelle forskelle mellem Jupiter og Saturn.

Lær mere om denne undersøgelse ved at læse Tristan Guillots artikel.

I øvrigt lancerede Juno-missionen på 1, 1 milliarder dollars den 5. august 2011 og ankom i kredsløb omkring Jupiter den 4. juli 2016. Det er den fjerneste rumsonde, der nogensinde har været drevet af solpaneler. Missionen fik et tilbageslag tidligt, da en planlagt forbrænding - designet til at tage fartøjet fra en 53-dages bane til en 14-dages bane - måtte springes over. Men NASA har udvidet sin mission til 2021. Rumfartøjet forventes at forblive i sin 53-dages bane omkring Jupiter i hele denne tid.

Klik her for flere resultater fra Juno

Besøg Juno billedgalleri

Dette billede viser en visning af Jupiters sydpol, set af Juno fra en højde på 52.000 km (52.000 km). De ovale træk er cykloner med en diameter på op til 600 miles (1.000 km). Flere billeder taget med JunoCam-instrumentet på tre separate kredsløb blev kombineret for at vise alle områder i dagslys, forbedret farve og stereografisk projektion. Billede via NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Betsy Asher Hall / Gervasio Robles.

Nederste linje: En ny undersøgelse antyder, at et objekt med 10 gange Jordens masse kan have ramt Jupiter for milliarder af år siden.

Kilde: Dannelsen af ​​Jupiters fortyndede kerne ved en kæmpe påvirkning

Via naturen