Cztery i pół miliarda lat temu Jowisz szybko wzrósł do swojej ogromnej wielkości. Jego potężne przyciąganie grawitacyjne zakłóciło orbity małych skalno-lodowych ciał podobnych do współczesnych asteroid i komet, zwanych planetoidalami. Spowodowało to, że zderzały się one ze sobą z tak dużymi prędkościami, że skały i pył, które zawierały, topiły się w wyniku uderzenia i tworzyły unoszące się stopione krople skał, czyli chondryty, które znajdujemy dziś zachowane w meteorytach.
Teraz badacze z Uniwersytetu w Nagoyi w Japonii i Włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki (INAF) po raz pierwszy określili, w jaki sposób te krople powstały i dokładnie datowali powstanie Jowisza na podstawie swoich ustaleń. Ich badanie, opublikowane w „Scientific Reports”, pokazuje, jak charakterystyka chondrytów, zwłaszcza ich rozmiary i tempo ochładzania się w kosmosie, są determinowane przez wodę zawartą w uderzających planetoidalach. Wyjaśnia to to, co obserwujemy w próbkach meteorytów i dowodzi, że powstawanie chondrytów było wynikiem formowania się planet.
Kapsuły czasu z 4,6 miliarda lat temu
Chondryty, małe sfery o szerokości około 0,1-2 milimetrów, zostały włączone do asteroid podczas formowania się układu słonecznego. Miliardy lat później fragmenty tych asteroid spadały na Ziemię jako meteoryty. Jak to się stało, że chondryty przyjęły swoją okrągłą formę, zadziwia naukowców od dziesięcioleci.
Kiedy planetoidal zderzały się ze sobą, woda natychmiast parowała, tworząc rozszerzający się parę. To działało jak małe eksplozje i rozbijało topione krzemianowe skały na niewielkie krople, które widzimy dzisiaj w meteorytach – wyjaśnił współautora badania, Profesor Sin-iti Sirono z Wydziału Nauk o Ziemi i Środowisku Uniwersytetu w Nagoyi.
ludzie.Powyższe teorie twierdziły, że charakterystyki chondrytów byłoby trudno wyjaśnić bez konieczności spełnienia bardzo konkretnych warunków, natomiast ten model wymagał warunków, które naturalnie wystąpiły we wczesnym układzie słonecznym, kiedy narodził się Jowisz.
Badacze opracowali symulacje komputerowe wzrostu Jowisza i śledzili, jak jego grawitacja powodowała wysoką prędkość kolizji między skalnymi i bogatymi w wodę planetoidalami we wczesnym układzie słonecznym.
Porównaliśmy charakterystyki i obfitość symulowanych chondrytów ze zdanymi meteorytami i stwierdziliśmy, że model spontanicznie generował realistyczne chondryty. Model pokazuje także, że produkcja chondrytów zbiega się z intensywnym gromadzeniem się gazów nebulowych przez Jowisza, aby osiągnąć swoją ogromną wielkość. Ponieważ dane meteoroidalne mówią nam, że szczyt formowania się chondrytów miał miejsce 1,8 miliona lat po rozpoczęciu się układu słonecznego, jest to także czas narodzin Jowisza – powiedział współautor badania Dr Diego Turrini, starszy badacz Włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki (INAF).
Nowa metoda datowania powstawania planet
To badanie dostarcza bardziej jasny obraz tego, jak powstał nasz układ słoneczny. Jednak produkcja chondrytów wywołana przez narodziny Jowisza jest zbyt krótka, aby wyjaśnić, dlaczego znajdujemy chondryty o wielu różnych wiekach w meteorytach. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest to, że inne gigantyczne planety, jak Saturn, również wywoływały formowanie się chondrytów, gdy się narodziły.
Poprzez badanie chondrytów różnych wieków, naukowcy mogą śledzić kolejność narodzin planet i zrozumieć, jak nasz układ słoneczny rozwijał się w czasie. Badanie sugeruje również, że te gwałtowne procesy formowania planet mogą występować wokół innych gwiazd i oferuje wgląd w to, jak inne układy planetarne się rozwijały.
Badanie „Chondrule formation by collisions of planetesimals containing volatiles triggered by Jupiter’s formation” zostało opublikowane w czasopiśmie „Scientific Reports”, 25 sierpnia 2025 r., pod adresem DOI: 10.1038/s41598-025-12643-x.
Informacje o finansowaniu:
Ta praca została sfinansowana przez JSPS KAKENHI Grant Number 25K07383, przez Włoską Agencję Kosmiczną poprzez kontrakt ASI-INAF 2016-23-H.0 i 2021-5-HH.0 oraz przez Europejską Radę ds. Badań poprzez Program Ramowy ERC Synergy „ECOGAL” Projekt GA-855130.
link źródłowy
