gov-civil-vilareal.ptΠόσο χρονών είναι ο Δίας;
>Πόσο χρονών είναι ο Δίας;
Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν μια εύκολη ερώτηση για απάντηση: Είναι η ίδια ηλικία με το ηλιακό σύστημα, 4,56 δισεκατομμύρια χρόνια.
Αλλά αυτό δεν ισχύει στην πραγματικότητα. Το ηλιακό σύστημα δεν εμφανίστηκε αμέσως ? χρειάστηκε λίγος χρόνος για να σχηματιστεί. Το πόσο καιρό δεν είναι σαφές και εξαρτάται από το τι θα χρησιμοποιήσετε για να ξεκινήσετε το ρολόι. Είναι όταν το σύννεφο αερίου και σκόνης από το οποίο σχηματίστηκε ο Sunλιος και οι πλανήτες άρχισαν να καταρρέουν; When όταν άνοιξε ο Sunλιος, τήξη υδρογόνου στον πυρήνα του , να γίνει ένα πλήρες αστέρι;
Ένα καλό σημείο εκκίνησης είναι όταν το στερεό υλικό άρχισε να συμπυκνώνεται από το δίσκο του υλικού που στροβιλίζεται γύρω από τον πρωτο-Sunλιο, σχηματίζοντας μικροσκοπικούς κόκκους ορυκτών. Αυτό έχει χρονολογηθεί πριν από 4,568 δισεκατομμύρια χρόνια και είναι ένα πολύ καλό μέρος για να ξεκινήσετε το ρολόι.
Μετά από αυτό το διάστημα, το υλικό άρχισε να κολλάει περισσότερο, έγινε όλο και μεγαλύτερο και τελικά σχημάτισε τους πλανήτες. Οι λεπτομέρειες όμως μετράνε!
Η αντίληψη του καλλιτέχνη για έναν πρωτοπλανητικό δίσκο. Όπως ο δικός μας όταν ήταν νέος, ένας μεγάλος πλανήτης στη διαδικασία σχηματισμού σκαλίζει ένα μεγάλο κενό στο δίσκο. Πίστωση: Karen L. Teramura, UH IfA
Μια ιδέα είναι ότι ο Δίας αναπτύχθηκε από μικρότερους πρωτοπλανήτες, αντικείμενα μεγαλύτερα από περίπου 1000 χιλιόμετρα κατά μήκος των οποίων οι ίδιοι αναπτύχθηκαν από πολύ μικρότερα πετρώματα και βότσαλα. Οι εκτιμήσεις για το πόσο καιρό χρειάστηκε ποικίλλουν, κυμαίνονται από 1 έως 10 εκατομμύρια χρόνια από το μηδέν. Αλλά αυτό είναι ένα ευρύ φάσμα! Επειδή ο Δίας είναι τόσο μαζικός, επηρεάζει τα πάντα γύρω του, οπότε γνωρίζοντας πόσο καιρό το χρειάστηκε να φτάσει στο τεράστιο μέγεθός του είναι σημαντικό για την κατανόηση του τι αλλού συνέβαινε στο ηλιακό σύστημα εκείνη την εποχή.
Μόλις δημοσιεύτηκε ένα νέο έγγραφο ισχυριζόμενος ότι ο Δίας αυξήθηκε πολύ γρήγορα, πιο κοντά στο όριο του 1 εκατομμυρίου ετών. Και προέρχεται από κάτι που μοιάζει περίεργο: μετεωρίτες.
Οι μετεωρίτες προέρχονται κυρίως από αστεροειδείς, οι οποίοι τείνουν να περιστρέφονται γύρω από τον Sunλιο μεταξύ Άρη και Δία. Οι αστεροειδείς είναι υπολείμματα μπάζων από το πρώιμο ηλιακό σύστημα, υλικό που δεν έγινε ποτέ πλανήτης. Έχουμε πολλές αποδείξεις ότι υπήρχαν αστεροειδείς που έγιναν αρκετά μεγάλοι και στη συνέχεια καταστράφηκαν, υποτίθεται ότι γκρεμίστηκαν από γιγαντιαίες επιπτώσεις από άλλους αστεροειδείς. Όταν οι αστεροειδείς χτυπιούνται μεταξύ τους δημιουργούν συντρίμμια τα οποία επίσης περιστρέφονται γύρω από τον Sunλιο. Μερικές φορές οι τροχιές τους διασχίζουν αυτήν της Γης και πέφτουν στην επιφάνεια του πλανήτη μας, όπου μπορούμε να τις πάρουμε και να τις μελετήσουμε: μετεωρίτες.
Οι ίδιοι οι μετεωρίτες έρχονται σε πολλές διαφορετικές γεύσεις. Μερικά είναι πιο βραχώδη, μερικά έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, άλλα είναι μεταλλικά. Αυτό αντικατοπτρίζει το παρελθόν τους: όπου στο δίσκο του ηλιακού συστήματος σχηματίστηκαν (για παράδειγμα, πιο κοντά στον Sunλιο από την τροχιά του Δία, ή πιο μακριά), είτε ήταν κάποτε μέρος ενός μεγαλύτερου σώματος που διαταράχθηκε, είτε οι ίδιοι επηρεάστηκαν με την πάροδο του χρόνου , και ούτω καθεξής.
Στη νέα εργασία, οι πλανητικοί επιστήμονες εξέτασαν την παρουσία βολφραμίου και μολυβδαινίου σε μετεωρίτες. Επέλεξαν αυτά τα μέταλλα επειδή είναι πυκνά. Στο πρώιμο ηλιακό σύστημα, όταν ένα αντικείμενο έγινε αρκετά μεγάλο για να έχει αισθητή βαρύτητα (ίσως περίπου 1000 χιλιόμετρα σε μέγεθος), βαριά αντικείμενα όπως ο σίδηρος, το βολφράμιο και το μολυβδαίνιο θα βυθίζονταν στον πυρήνα. Αν βρούμε έναν μετεωρίτη με πολλά βαριά στοιχεία, πιθανότατα προήλθε από ένα μεγαλύτερο σώμα που καταστράφηκε. αυτό θα συνέβαινε τη στιγμή που σχηματίστηκαν οι γιγάντιοι πλανήτες, αφού η βαρύτητά τους ξεσήκωσε τα πράγματα και θα ήταν η αιτία των συντριμμένων πλανητοειδών.
Crash Course Astronomy Episode 16: Jupiter
Δεν έψαξαν μόνο βολφράμιο και μολυβδαίνιο. κοίταξαν διαφορετικά ισότοπα . Πρόκειται για άτομα που έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων στον πυρήνα τους αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Το έκαναν αυτό επειδή σχηματίζονται διαφορετικά ισότοπα από διαφορετικές ραδιενεργές διεργασίες και αυτά απαιτούν διαφορετικό χρόνο. Μετρώντας τις σχετικές ποσότητες ισοτόπων σε ένα δείγμα, μπορούν να πάρουν μια καλή ιδέα για το πόσο παλιά είναι και επίσης πού σχηματίστηκε στον πρωτοπλανητικό δίσκο .
Αυτό που βρήκαν είναι ότι οι αναλογίες ισοτόπων χωρίζουν τους μετεωρίτες σε δύο ξεχωριστές ομάδες που συνυπήρχαν στο χρόνο αλλά διαχωρίστηκαν στο διάστημα ξεκινώντας περίπου 1 εκατομμύριο χρόνια αφότου άρχισαν να σχηματίζονται οι πλανήτες . Επιπλέον, αυτές οι δύο ομάδες μπορούν να χωριστούν σε ομάδες πιο κοντά στον Sunλιο από τον Δία και σε πιο μακρινές.
Κάτι πρέπει να έχει διαχωρίσει το υλικό που τα σχημάτισε και ο πιο πιθανός ένοχος είναι ο ίδιος ο Δίας. η βαρύτητά του χωρίζει κυριολεκτικά τον δίσκο στα δύο, χαράζοντας ένα κενό μέσα του. Οι μετεωρίτες που σχηματίστηκαν πιο μακριά ήταν ξεχωριστοί από τους κοντινότερους. Αυτό σημαίνει ότι ο Δίας πρέπει να ήταν ήδη αρκετά μαζικός για να επηρεάσει το περιβάλλον του μόλις 1 εκατομμύριο χρόνια μετά την έναρξη του πλανητικού σχηματισμού.
Καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι ο πυρήνας του Δία αυξήθηκε γρήγορα και ήταν ήδη κοντά στο 20πλάσιο της μάζας της Γης μετά από ένα εκατομμύριο χρόνια. Στη συνέχεια αυξήθηκε πιο αργά σε περίπου 50 φορές τη μάζα της Γης μετά από περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια. Τελικά κατανάλωσε αρκετό αέριο γύρω του για να φτάσει στην τρέχουσα τερατώδη μάζα του πάνω από 300 Γη.
Λοιπόν, η υπόθεση έκλεισε, σωστά; Λοιπόν όχι. Υπάρχει άλλη ιδέα ότι ο Δίας δεν μεγάλωσε από κάτω προς τα πάνω, με την προσθήκη μικρότερων σωμάτων σε μεγαλύτερα. Αντ 'αυτού, μπορεί να έχει σχηματιστεί από πάνω προς τα κάτω, συμπυκνώνοντας απευθείας από το δίσκο, λόγω μιας βαρυτικής αστάθειας που κατέρρευσε βασικά ένα μεγάλο μέρος του δίσκου γρήγορα. Αν συμβαίνει αυτό, ο Δίας δεν θα είχε καθόλου πυρήνα!
να κάνεις όνειρα για τον πρώην σου
Το να μπορέσουμε να μάθουμε αν ο Δίας έχει ακόμη έναν πυρήνα ή όχι θα βοηθούσε στη διάκριση των δύο υποθέσεων. Αυτός είναι ένας από τους κύριους λόγους που ο υπέροχος καθετήρας Juno στάλθηκε στον Δία, στην πραγματικότητα. Τα δεδομένα έρχονται ακόμη, αλλά τα προκαταρκτικά αποτελέσματα είναι ότι ο Δίας έχει όντως έναν πυρήνα. Κάπως. Εκπληκτικά, ο πυρήνας φαίνεται ευαίσθητος , και μεγαλύτερο από το αναμενόμενο. Αυτά τα αποτελέσματα βρίσκονται μεταξύ των δύο υποθέσεων και δεν αποκλείουν καμία από τις δύο! Οπότε ακόμα δεν ξέρουμε. Ας ελπίσουμε ότι περισσότερα δεδομένα από τον ανιχνευτή καθώς συνεχίζει να περιστρέφεται γύρω από τον γιγαντιαίο πλανήτη θα βοηθήσει να προσδιοριστεί τι είναι τι.
Έτσι, ενώ αυτή η νέα μελέτη είναι πολύ ενδιαφέρουσα και πολύ έξυπνη, θα έλεγα ότι δεν είναι όπλο καπνίσματος.
Όλη αυτή η επιστημονική προσπάθεια να προσπαθήσω να καταλάβω τι συνέβη στο πρώιμο ηλιακό σύστημα είναι ενδιαφέρουσα για μένα. Φυσικά η επιστήμη είναι ενδιαφέρουσα, αλλά οι προσπάθειες να την κατανοήσουμε είναι από μόνες τους πραγματικά ενδιαφέρουσες! Οι επιστήμονες το δουλεύουν εδώ και χρόνια, αλλά μόλις αρχίζουμε να μπορούμε να εφαρμόζουμε εξελιγμένα υπολογιστικά μοντέλα της φυσικής για να δούμε πώς συμπεριφέρονταν τότε τα αντικείμενα. Επομένως, δεν είναι μια ολοκαίνουργια ιδέα, ούτε είναι πλήρως εδραιωμένη. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα γενικά έρχονται σιγά -σιγά, πολλές ιδέες πετιούνται, εκτελούνται προσομοιώσεις υπολογιστή, ορισμένα πράγματα αποκλείονται, άλλα είναι ακόμα σε εξέλιξη. Εξαιτίας όλων αυτών, βλέπω χαρτιά να πηγαίνουν πέρα δώθε με υποθέσεις που έρχονται σε αντίθεση μεταξύ τους, επειδή κανείς δεν έχει αυτά τα οριστικά στοιχεία.
Λάβετε υπόψη, αυτό δεν είναι αδυναμία. Είναι δύναμη! Η επιστήμη δεν είναι συνήθως μια διαδικασία eureka. χρειάζεται χρόνος για να το καταλάβεις και όταν έχεις πολλούς ανθρώπους με διαφορετικές ιδέες, αυτή η διαδικασία είναι ακατάστατη. Αλλά το τόξο της επιστήμης στρέφεται προς την αλήθεια. Με τον καιρό, καθώς φτιάχνουμε καλύτερα όργανα παρατήρησης (στην προκειμένη περίπτωση τηλεσκόπια και διαστημόπλοια), εκτελούμε περισσότερα πειράματα και χρησιμοποιούμε πιο προηγμένα μοντέλα, καταλαβαίνουμε καλύτερα τα πράγματα.
Αυτά τα νέα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο Δίας σχηματίστηκε γρήγορα και είναι ο παλαιότερος πλανήτης στο ηλιακό σύστημα. από ό, τι μπορούμε να πούμε ότι η Γη σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια 10-100 εκατομμυρίων ετών μετά την έναρξη των πρώτων σωματιδίων. Αυτό μπορεί να είναι σωστό. Μπορεί να μην είναι. Ούτως ή άλλως, ο Δίας είναι ένα αντικείμενο έντονου ενδιαφέροντος και άξιο της μελέτης μας.
Εντάξει, έτσι κι αλλιώς είναι το μεγάλο αδερφάκι μας. Νομίζω ότι είναι καλή ιδέα να το γνωρίσουμε καλύτερα.
Image Credit: Thought Cafe and Crash Course Astronomy
