იუპიტერი შეიძლება ყოველთვის არ ყოფილა წყალბადისა და ჰელიუმის დიდი ბურთი.
როგორც ახალი კვლევა გვთავაზობს, ახალგაზრდობაში, იუპიტერი და გაზის გიგანტი სხვა პლანეტები შეიძლება „ორთქლის სამყაროები“ ყოფილიყვნენ — თბილი ოკეანეებით დაფარული, დედამიწაზე ოდნავ დიდი პლანეტები წყლის ორთქლის ატმოსფეროთი.
ვაშინგტონის კარნეგის ინსტიტუტის მკვლევარი ჯონ ჩამბერსი ვარაუდობს, რომ დასაწყისისას, კლდისა და ყინულის კენჭების აკრეციის შედეგად, ზოგიერთი პროტოპლანეტა შეიძლება „ორთქლის სამყაროდ“ იქცა.
მისი იდეის მიხედვით, როცა შეზრდილი სხეულები თავს ერთად იყრიდა და პროტოპლანეტა იზრდებოდა, გაზრდილი წნევა ათხევადებდა ყინულს და წარმოიქმნებოდა ოკეანე. არანაირი აირის არყოფნის პირობებში, წყალი და სხვა ნებისმიერი სითხე სუბლიმირდება და წარმოიქმნება ატმოსფერო, რომელშიც წყლის ორთქლი დომინირებს. შედარებით პატარა პროტოპლანეტაც კი, 0,08-0,16 დედამიწის მასის მქონე, შეიძლება იყოს საკმაოდ თბილი, 0-373 °C, — ამბობს ჩამბერსი.
„გამოვთვალე ატმოსფეროს სტრუქტურა ასეთი შემთხვევისათვის და ვცადე გამერკვია, თუ როდის არის ხელსაყრელი პირობები გაზის ნაკადების სწრაფი შემოსვლისთვის, რათა წარმოიქმნას გიგანტური პლანეტა. ეს მაშინ ხდება, როცა პლანეტას დედამიწაზე რამდენჯერმე მეტი მასა აქვს, დაახლოებით 10 დედამიწის“, — უთხრა ჩამბერსმა space.com-ს.
თავის მოდელში, ჩამბერსმა დაიწყო პლანეტით, რომელიც მზის მსგავსი ვარსკვლავის გარშემო იმაზე სამჯერ დიდი მანძილიდან მოძრაობს, ვიდრე დედამიწა. პირველადი პლანეტის შემადგენლობის ნახევარი ყინულია, ნახევარი — კლდე. ძალიან თხელი, სუბლიმირებული ყინულის ატმოსფეროს მქონე პროტოპლანეტას თანდათან უერთდება კენჭები. როდესაც პროტოპლანეტა 0,84 დედამიწის მასას მიაღწევს, ატმოსფერული წნევა უკვე საკმარისი იქნება ყინულის გასადნობად და ობიექტი პატარა ოკეანურ სამყაროდ იქცევა. რაც უფრო მეტი ყინული და კლდე შეეზრდება, პროტოპლანეტა უფრო გაიზრდება და დაიწყებს წყალბადისა და ჰელიუმის აკუმულირებას.
იქიდან გამომდინარე, რომ ატმოსფეროში ბევრი წყალია, პლანეტა გათბება. პროტოპლანეტის მასის ზრდასთან ერთად, ასევე იზრდება ატმოსფერული წნევაც, რაც ატმოსფეროს უფრო მეტი წლის ორთქლის შთანთქმის საშუალებას აძლევს. თანდათანობით, წნევა იმდენად იზრდება, რომ ქრება თხევადი წყლის ოკეანე და მის მაგივრად ჩნდება წყალბადთან და ჰელიუმთან შერეული „სუპერკრიტიკული სითხე“, აღარ არსებობს გამოკვეთილი საზღვარი ატმოსფეროსა და ზდაპირს შორის.
როდესაც ერთად თავს მოიყრის 2-5 დედამიწის ოდენობის კლდე და ყინული, იწყება გაქცევის პროცესი და პროტოპლანეტა სწრაფად აგროვებს მეტ გაზს დედავარსკვლავის გარშემო გაწოლილი დისკოდან. ახალი კვლევის მიხედვით, სწორედ ამ გზით იზრდება გაზის გიგანტი პლანეტა.
პლანეტათა ფორმაციის უმეტესი მოდელები ირწმუნება, რომ პლანეტოშენადედები — რომლებისგანაც წარმოიქმნება პლანეტები — დაახლოებით ერთკილომეტრიანი სხეულებია. მეორე მხრივ, კენჭების აკრეცია, როგორც ამას სახელიც მიუთითებს, ირწმუნება, რომ პლანეტოშენადედები კენჭების ზომისაა.
შვედეთის ლუნდის უნივერსიტეტის მკვლევარი მიშელ ლამბრეჩტსი, რომელიც ამ კვლევაში ჩართული არ ყოფილა, აღნიშნავს, რომ ეს სქემა ლოგიკურია.
„ეს ყველაფერი ეხება გარკვეულ ფიზიკას, რომელიც ძალიან შესაძლებელია“, — ამბობს ლამბრეჩტსი.
უცნობია, მოერგება თუ არა ეს სცენარი იუპიტერს; ამას ემატება ისიც, რომ როგორც იუპიტერის ორბიტაზე მოძრავი NASA-ს კოსმოსური ხომალდის, „ჯუნოს“ მონაცემებიდან ირკვევა, პლანეტის ბირთვი იმაზე უფრო მეტად დიფუზიურია, ვიდრე თავდაპირველად მიიჩნეოდა. თუკი ჩამბერსისა და სხვა მკვლევართა მოსაზრება კენჭების აკრეციის მოდელთან დაკავშირებით მართებულია, არაა გამორიცხული დამტკიცდეს, რომ იუპიტერის ბირთვის მასა მხოლოდ რამდენჯერმე აღემატება დედამიწისას.
ზოგადად, პლანეტარულ მეცნიერებს მიაჩნიათ, რომ გაზის გიგანტებს მასის უდიდესი ნაწილი შეგროვებული უნდა ჰქონდეთ მხოლოდ რამდენიმე მილიონ წელიწადში, რადგან ახლად დაბადებული ვარსკვლავიდან დაბერილი ქარები სწრაფად გატყორცნის პროტოპლანეტურ დისკში არსებული გაზების უმეტეს ნაწილს.
ასეთმა სწრაფმა თაიმლაინმა შეიძლება პრობლემები შეუქმნას პლანეტათა ფორმაციის ზოგიერთ მოდელებს. თუმცა, ჩამბერსის თქმით, კენჭური აკრეციის იდეა ძალიან კარგად ჯდება.
ჩამბერსის განცხადებით, შემდეგი ნაბიჯია მეტი მონაცემების შეგროვება ეგზოპლანეტების შესახებ.
„შედეგებზე მე ჯერ კიდევ ვმუშაობ, მაგრამ შემდეგი ნაბიჯია ამ შედეგების მორგება პლანეტათა ფორმაციის უფრო ზოგად მოდელებზე. ამ მოდელთა შედეგები უნდა შედარდეს ეგზოპლანეტათა დაკვირვებად პოპულაციას, რათა გამოირიცხოს პლანეტის ფორმაციის სხვა უცნობი ფაქტორები“.
კვლევა The Astrophysical Journal-ში გამოქვეყნდება, მანამდე კი მისი ხილვა რეცენზირებამდელ სერვერ arXiv.org-ზეშეგიძლიათ.
მომზადებულია space.com-ის მიხედვით
