Юпитер когда-то был вдвое больше своего нынешнего размера и обладал гораздо более сильным магнитным полем.

Новое исследование показывает, что примерно через 3,8 миллиона лет после формирования первых твердых частиц в Солнечной системе, Юпитер был вдвое больше своего нынешнего размера, а его магнитное поле – в 50 раз сильнее. Это оказало глубокое влияние на структуру ранней Солнечной системы. Как сообщает Phys.Org, Константин Батыгин (Konstantin Batygin), профессор планетарной науки в Caltech, и Фред Адамс (Fred C. Adams), профессор физики и астрономии в Университете Мичигана, подошли к этому вопросу, изучив крошечные луны Юпитера – Амальтею и Фебу, которые вращаются даже ближе к планете, чем Ио – самая маленькая и ближайшая из четырех крупных галилеевых лун.

Поскольку орбиты Амальтеи и Фебы слегка наклонены, Батыгин и Адамс проанализировали эти небольшие орбитальные расхождения, чтобы рассчитать первоначальный размер Юпитера: примерно в два раза больше его текущего радиуса, с прогнозируемым объемом, эквивалентным более чем 2000 Землям. Исследователи также определили, что магнитное поле Юпитера в то время было примерно в 50 раз сильнее, чем сегодня.

Адамс подчеркивает удивительный отпечаток, который прошлое оставило на сегодняшней Солнечной системе: "Удивительно, что даже спустя 4,5 миллиарда лет достаточно улик, чтобы реконструировать физическое состояние Юпитера на заре его существования". Важно отметить, что эти выводы были достигнуты благодаря независимым ограничениям, которые обходят традиционные неопределенности в моделях планетарного формирования – которые часто полагаются на предположения об opacity газа, скорости аккреции или массе тяжелого элементарного ядра. Вместо этого команда сосредоточилась на орбитальной динамике лун Юпитера и сохранении углового момента планеты – величинах, которые можно измерить напрямую.

Их анализ устанавливает четкий снимок Юпитера в момент испарения окружающей Солнечной туманности – поворотного момента, когда строительные материалы для формирования планет исчезли и первичная архитектура Солнечной системы была зафиксирована. Результаты добавляют важные детали к существующим теориям формирования планет, которые предполагают, что Юпитер и другие газовые гиганты вокруг других звезд образовались посредством аккреции ядра – процесса, в ходе которого каменистое и ледяное ядро ​​быстро собирает газ.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.