Bilim adamları Jüpiter’in içindeki bebek gezegenlerin kalıntılarını keşfettiler

Jüpiter, gaz devinin şimdiki dev gezegen olmak için yuttuğu bebek gezegenlerle doludur. Bu keşif, Jüpiter’in dış atmosferinin altındaki kimyasal bileşimin ilk net görüşünün sonucudur. Jüpiter, güneş sistemindeki en büyük gezegen olmasına rağmen, iç bileşimi hakkında çok fazla veri yayınlanmadı. Teleskoplar şimdiye kadar gaz devinin üst atmosferinde dönen bulutların ve kasırgaların binlerce görüntüsünü keşfetti, ancak bu güzel fırtınalar gezegenin yüzeyinin altını görmek için bir engel görevi görüyor. Göre Yamila MiguelAstrofizikçi, Leiden Üniversitesi, Hollanda ve Kıdemli Araştırmacı

Jüpiter, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce güneş sisteminin oluşumundan sadece 4,5 milyon yıl sonra oluşan ilk gezegenlerden biriydi. Ancak, nasıl oluştuğu hakkında hala neredeyse hiçbir şey bilmiyoruz.

Yeni bir çalışmada araştırmacılar, NASA’nın Juno sondası tarafından toplanan yerçekimi verilerini kullanarak nihayet gezegenin mat bulut örtüsünden geçebildiler. Bu veriler, araştırmacıların gaz devinin çekirdeğindeki, ağır elementlerin yüksek bolluğunu gösteren kaya materyalini haritalandırmasını sağladı. Gezegenin kimyasal bileşimi, Jüpiter’in kendi büyümesi için bebek gezegenleri veya asteroitleri yuttuğunu gösterir.

Bilim adamları, Jüpiter’in çekirdeğini ve alt atmosferini oluşturan ağır elementleri inceleyerek Jüpiter’in en büyük gezegeninin nasıl oluştuğu hakkında daha fazla bilgi ediniyor.

Bir gaz devi ol

Jüpiter bugün çoğunlukla dönen gazlardan oluşan devasa bir top, ancak bu gezegendeki yaşam, güneş sistemindeki diğer gezegenler gibi, kaya malzemelerinin toplanmasıyla başladı. Yavaş yavaş, gezegenin yerçekimi daha fazla kayayı kendisine çekti ve Jüpiter’in kayalık çekirdeği o kadar yoğun hale geldi ki, büyük gaz atmosferini oluşturmak için güneşin doğuşundan çok uzak mesafelerde kalan büyük miktarda gazı, özellikle hidrojen ve helyumu emdi.

Jüpiter’in kaya malzemesini nasıl oluşturduğu ve topladığı hakkında iki rakip teori var. Bir teoriye göre Jüpiter, astronomların çakıl taşları dediği milyarlarca küçük uzay kayasını kendine çekti. Tabii ki, bu kayalar, yerdeki çakıllardan daha büyük kayalara daha yakındır.

Yeni araştırmalarla desteklenen bir başka teoriye göre, Jüpiter’in çekirdeği çok sayıda asteroitin absorplanmasıyla oluştu. Asteroitler, genişliği birkaç kilometreye ulaşan ve herhangi bir rahatsızlık duymadan Dünya veya Mars’a benzer kayalık gezegenlerin çekirdeği haline gelebilen büyük uzay kayalarıdır. Ancak şu ana kadar teorilerden hangisinin doğru olduğunu kesin olarak söylemenin bir yolunu bulamadık. Miguel’e göre:

Müşterinin nasıl oluştuğunu doğrudan gözlemleyemediğimiz için yapboz parçalarını güncel bilgilerle bir araya getirmeniz gerekiyor ve bu elbette kolay bir iş değil.

NASA Juno Konsept Tasarımı

Bu bilgisayar görüntüsü, NASA’nın Juno sondasını Jüpiter’in büyük kırmızı noktasının üzerinde gösteriyor.

Gezegeni keşfedin

Araştırmacıların bulmacayı çözmek için Jüpiter’in bir görüntüsünü oluşturmaları gerekiyordu. Miguel’e göre:

Yeryüzünde, bir deprem sırasında dünyanın içini incelemek için sismografları kullanırız; Ancak Jüpiter’in böyle bir cihazı yerleştirecek bir yüzeyi yoktur ve gezegenin çekirdeğinin çok fazla tektonik aktiviteye sahip olması pek olası değildir.

Bunun yerine araştırmacılar, Juno uzay aracı tarafından toplanan verileri ve Galileo uzay aracından gelen bazı verileri birleştirerek Jüpiter’in içinin bilgisayar modellerini oluşturdular. Sondalar, Jüpiter’in yörüngesinin etrafındaki çeşitli noktalarda yerçekimi alanını ölçtü. Veriler, Jüpiter tarafından toplanan kaya malzemesinin yoğun bölümler oluşturan yüksek yoğunluklu ağır elementlere sahip olduğunu ve bu nedenle gezegenin gazlı atmosferinden daha güçlü bir yerçekimi etkisine sahip olduğunu gösteriyor. Bu veriler, araştırmacıların, gezegenin yerçekimindeki küçük değişiklikleri haritalandırmasına ve gezegen içindeki kaya malzemesinin yerini görmelerine yardımcı olur. Miguel ekliyor:

Juno, çok doğru yerçekimi verileri sağladı ve malzemelerin müşterinin içindeki dağılımını sınırlamamıza izin verdi. Veriler çok benzersiz.

Araştırmacıların modeli, 11 ila 30 Dünya kütlesi arasında, Jüpiter’de beklenenden çok daha yüksek (Jüpiter kütlesinin 3 ila 9’u) ağır bir element olduğunu gösteriyor.

Çakıl taşları ve asteroitler

Daha yeni modeller, Jüpiter’in asteroitlerinin kökenine işaret ediyor çünkü çakıl kümelenmesi teorisi bu kadar yüksek yoğunlukta ağır elementleri haklı çıkaramaz. Jüpiter en başından çakıllardan oluşmuş olsaydı, gaz birikimi süreci yeterince büyüdükten sonra kayalık birikim aşamasında aniden sona erecekti. Bunun nedeni, büyüyen gaz tabakasının, daha fazla çakılın toplanıp gezegene girmesini önleyen bir basınç bariyeri oluşturmasıdır. Böylece Jüpiter’deki veya metalindeki ağır elementlerin bolluğu büyük ölçüde azaldı.

Bununla birlikte, asteroitler muhtemelen gaz birikim aşamasının başlamasından sonra bile Jüpiter tarafından emilmiştir; Çünkü kayalardaki yerçekimi, gaz basıncından çok daha büyüktü. Asteroit teorisinde bahsedilen bu eşzamanlı kayalık ve gaz birikimi, Jüpiter’deki yüksek düzeyde ağır elementlerin tek gerekçesidir.

Araştırma ayrıca ilginç bir bulguyu daha ortaya koyuyor: Jüpiter’in iç alanı, bilim adamlarının daha önce beklediği gibi, üst atmosferiyle pek uyumlu değil. Jüpiter’in içindeki yeni model, gezegenin emdiği ağır elementlerin çekirdeğine ve alt atmosferine yakın kaldığını gösteriyor. Araştırmacılar, konveksiyon akışının Jüpiter’in atmosferlerini birleştirdiğini, böylece daha sıcak gazın gezegenin çekirdeğine yakın üst atmosfere gideceğini, burada soğuyup dibe geri döneceğini düşündüler; Ama böyle koşullar olsaydı, tüm atmosferde ağır elementler olurdu.

İlgili makale:

Bununla birlikte, Jüpiter’in belirli bölgeleri çok az konvektif etkiye sahip olabilir ve gaz devine ne olduğunu araştırmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Araştırmacıların bulguları, güneş sistemimizdeki diğer gezegenlerin kökenleriyle ilgili birçok hesabı değiştirebilir. Miguel’e göre:

Jüpiter, güneş sisteminin oluşumunda en etkili gezegendi. Gezegenin yerçekimi, komşularının boyutunu ve yörüngesini şekillendirmeye yardımcı oldu ve sonuç olarak diğer gezegenler üzerinde önemli etkileri oldu.

Bulgular ayrıca güneş sistemindeki diğer güneş devleri olan Satürn, Uranüs ve Neptün için olası asteroit kökenini de vurguluyor. Güneş sistemindeki diğer gazlı dünyalar, çakıl taşları değil asteroitlerin yutulmasıyla oluşmuş olabilir. Sonuç olarak, metalik özelliklerinin beklenenden daha yüksek olması muhtemeldir; Bu yüzden, NASA’nın James Webb Teleskobu’nun araştırmasını tamamlayana kadar, bu gezegenlerin görünüşünü yalnızca bulut örtülerine dayanarak yargılamamız gerekebilir.

Yukarıdaki araştırma, 8 Haziran’da dergide çevrimiçi olarak yayınlandı. Astronomi ve Astrofizik Piyasaya sürülmüş.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir