دانشمندان بقایای سیارات نوزاد را در مشتری کشف کردند

مشتری مملو از سیارات کوچکی است که غول گازی آنها را بلعیده تا به سیاره غول پیکر فعلی تبدیل شود. این کشف نتیجه اولین دید واضح از ترکیب شیمیایی زیر جو بیرونی مشتری است. اگرچه مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی است، اما اطلاعات زیادی در مورد ترکیب داخلی آن منتشر نشده است. تلسکوپ ها تاکنون هزاران تصویر از ابرهای در حال چرخش و گردبادها را در جو فوقانی این غول گازی پیدا کرده اند، اما این طوفان های زیبا به عنوان مانعی برای دید در زیر سطح سیاره عمل می کنند. مطابق با یامیلا میگلاخترفیزیکدان، دانشگاه لیدن، هلند و محقق ارشد

مشتری یکی از اولین سیاراتی بود که فقط 4.5 میلیون سال پس از تشکیل منظومه شمسی در حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفت. با این حال، ما هنوز تقریباً چیزی در مورد چگونگی شکل گیری آن نمی دانیم.

محققان در یک مطالعه جدید با استفاده از داده های گرانشی جمع آوری شده توسط فضاپیمای جونو ناسا، سرانجام موفق شدند از پوشش ابر مات سیاره عبور کنند. این داده ها به محققان اجازه می دهد تا از مواد سنگی در هسته غول گازی نقشه برداری کنند که نشان دهنده فراوانی زیاد عناصر سنگین است. ترکیب شیمیایی سیاره نشان می دهد که مشتری برای رشد خود سیارات یا سیارک های کوچک را بلعیده است.

ابرهای مشتری

دانشمندان با مطالعه عناصر سنگینی که هسته مشتری و جو زیرین مشتری را تشکیل می دهند، در مورد چگونگی شکل گیری بزرگترین سیاره مشتری اطلاعات بیشتری کسب می کنند.

تبدیل شدن به یک غول گاز

امروزه مشتری یک توپ بزرگ است که بیشتر از گازهای در حال چرخش تشکیل شده است، اما زندگی در این سیاره، مانند هر سیاره دیگری در منظومه شمسی، با جمع آوری مواد سنگی آغاز می شود. به تدریج گرانش سیاره سنگ های بیشتری را به سمت خود جذب کرد و هسته سنگی مشتری به قدری متراکم شد که مقادیر زیادی گاز به ویژه هیدروژن و هلیوم را جذب کرد که در فواصل طولانی از زمان تولد خورشید باقی مانده بود تا جو گازی عظیم آن را تشکیل دهد.

  116 درصد از کاربران از اینترنت موبایل استفاده می کنند

دو نظریه رقیب در مورد چگونگی تشکیل و مونتاژ مواد سنگی مشتری توسط مشتری وجود دارد. بر اساس یک نظریه، مشتری میلیاردها سنگ کیهانی کوچک را جذب کرده است که اخترشناسان آنها را سنگریزه می نامند. البته اندازه این سنگ ها به سنگ ها بیشتر از سنگریزه های روی زمین است.

بر اساس نظریه دیگری که توسط تحقیقات جدید تأیید شده است، هسته مشتری از جذب تعداد زیادی سیارک تشکیل شده است. سیارک ها سنگ های کیهانی بزرگی هستند که عرض آنها به چندین کیلومتر می رسد و می توانند بدون تداخل به هسته سیارات سنگی مانند زمین یا مریخ تبدیل شوند. با این حال، تاکنون راهی پیدا نکرده‌ایم که بتوانیم با اطمینان بگوییم کدام یک از نظریه‌ها درست است. به گفته میگل:

از آنجایی که نمی‌توانیم مستقیماً نحوه شکل‌گیری مشتری را مشاهده کنیم، باید تکه‌های پازل را با اطلاعات فعلی کنار هم قرار دهید و البته این کار آسانی نیست.

طراحی مفهومی جونو ناسا

این تصویر کامپیوتری فضاپیمای جونو ناسا را ​​در بالای نقطه قرمز بزرگ مشتری نشان می دهد.

سیاره را کاوش کنید

محققان مجبور شدند برای حل این معما تصویری از مشتری در داخل ایجاد کنند. به گفته میگل:

در زمین، ما از لرزه نگارها برای مطالعه فضای داخلی زمین در هنگام زلزله استفاده می کنیم. اما مشتری هیچ سطحی برای قرار دادن چنین وسیله ای روی آن ندارد و بعید است که هسته سیاره فعالیت تکتونیکی زیادی داشته باشد.

در عوض، محققان مدل‌های رایانه‌ای از فضای داخلی مشتری ساختند که داده‌های جمع‌آوری‌شده از فضاپیمای جونو و برخی از داده‌های فضاپیمای گالیله را با هم ترکیب کردند. کاوشگرها میدان گرانشی مشتری را در نقاط مختلف اطراف مدار آن اندازه گیری می کنند. داده ها نشان می دهد که مواد سنگی جمع آوری شده توسط مشتری دارای چگالی بالایی از عناصر سنگین است که مناطق متراکم را تشکیل می دهند و بنابراین اثر گرانشی قوی تری نسبت به جو گازی این سیاره دارند. این داده‌ها به محققان اجازه می‌دهد تا تغییرات کوچکی را در گرانش سیاره ترسیم کنند که به آنها کمک می‌کند محل مواد سنگی را در داخل سیاره ببینند. میگل می افزاید:

جونو داده های گرانشی بسیار دقیقی ارائه کرد و به ما اجازه داد توزیع مواد را در داخل مشتری محدود کنیم. داده ها بسیار منحصر به فرد هستند.

مدل محققان نشان می دهد که بین 11 تا 30 جرم زمین عنصر سنگینی در مشتری (3 تا 9 درصد جرم مشتری) وجود دارد که بسیار بیشتر از حد انتظار است.

  گروه دیجی لند شعبه های خود را گسترش می دهد

سنگریزه ها در برابر سیارک ها

مدل‌های جدیدتر به منشا سیارک‌های مشتری اشاره می‌کنند، زیرا تئوری تجمع سنگ نمی‌تواند چنین تراکم بالایی از عناصر سنگین را توجیه کند. اگر مشتری از ابتدا از سنگ ها تشکیل شده بود، پس از رشد کافی، فرآیند انباشت گاز در مرحله تجمع سنگ به طور ناگهانی به پایان می رسید. این به این دلیل است که لایه در حال رشد گاز یک مانع فشار ایجاد می کند که مانع از تجمع بیشتر سنگ ها و جذب در سیاره می شود. بنابراین فراوانی عناصر سنگین در مشتری یا فلز آن به شدت کاهش یافت.

با این حال، سیارک ها احتمالا توسط مشتری حتی پس از شروع فاز تجمع گاز بلعیده شده اند. زیرا کشش گرانشی روی سنگ ها بسیار بیشتر از فشار گاز بود. این تجمع سنگ و گاز، که در تئوری سیارک ذکر شده است، تنها توجیهی برای سطح بالای عناصر سنگین در مشتری است.

تحقیقات یک یافته جالب دیگر را نشان می دهد: فضای درونی مشتری به خوبی با جو فوقانی آن ترکیب نمی شود، که دقیقاً همان چیزی است که دانشمندان قبلاً انتظار داشتند. مدل جدید درون مشتری نشان می‌دهد که عناصر سنگینی که سیاره جذب کرده است، نزدیک به هسته و پایین جو باقی می‌مانند. محققان بر این باورند که جریان همرفت اتمسفر مشتری را ترکیب می‌کند، بنابراین گاز داغ‌تر به اتمسفر بالایی نزدیک هسته سیاره می‌رود، جایی که خنک می‌شود و به پایین باز می‌گردد. اما اگر چنین شرایطی وجود داشت، عناصر سنگینی در کل جو وجود داشت.

مقاله مرتبط:

با این حال، برخی از مناطق مشتری ممکن است اثر همرفتی کوچکی داشته باشند و تحقیقات بیشتری برای بررسی آنچه برای غول گازی اتفاق افتاده مورد نیاز است. یافته های محققان می تواند در مورد منشاء سیارات دیگر در منظومه شمسی ما تغییرات زیادی ایجاد کند. به گفته میگل:

مشتری تأثیرگذارترین سیاره در شکل گیری منظومه شمسی بود. کشش گرانشی سیاره به شکل گیری اندازه و مدار همسایگانش کمک کرده و در نتیجه تأثیرات قابل توجهی بر سیارات دیگر دارد.

این یافته ها همچنین منشأ احتمالی سیارک ها را برای دیگر غول های خورشیدی در منظومه شمسی، زحل، اورانوس و نپتون نشان می دهد. سایر جهان های گازی در منظومه شمسی ممکن است با بلعیدن سیارک ها به جای سنگریزه ها شکل گرفته باشند. در نتیجه، خواص فلزی آنها احتمالاً بالاتر از حد انتظار است. بنابراین تا زمانی که مطالعه تلسکوپ جیمز وب ناسا را ​​به پایان برسانیم، ممکن است لازم باشد ظاهر این سیارات را تنها بر اساس پوشش ابری آنها قضاوت کنیم.

  هر آنچه باید در مورد Xperia One Mark 4 بدانیم؛ پرچمدار بعدی سونی چه ویژگی هایی دارد؟

مطالعه فوق به صورت آنلاین در شماره 8 ژوئن این مجله منتشر شد نجوم و اخترفیزیک منتشر شد.

دیدگاهتان را بنویسید