Астрономы из Университета Райса (США) и китайского университета имени Сунь Ятсена выдвинули гипотезу, согласно которой около 4,5 миллиарда лет назад молодой Юпитер столкнулся с неизвестной протопланетой и полностью ее поглотил.
Отчет об исследовании опубликован на сайте Университета Райса. Гипотеза объясняет удивительные данные, переданные на Землю космическим кораблем Juno. Они показали, что ядро Юпитера имеет размытые очертания, а его диаметр составляет половину диаметра самой планеты.
В новом исследовании предложено объяснение этому феномену. Ученые разработали так называемый сценарий встречного удара. По их мнению, удивительные данные Juno можно объяснить колоссальной силы лобовым столкновением Юпитера с неизвестной формирующейся планетой в ранней Солнечной системе.
Такое событие могло произойти около 4,5 миллиарда лет назад. Сценарий встречного удара также может объяснить загадочные гравитационные данные, которые показывают, что ядро Юпитера менее плотное и более расширенное, чем считалось ранее.
"Все это озадачивает, - считает соавтор исследования Андреа Изелла. - Данные Juno говорят о том, что произошло нечто, всколыхнувшее ядро. И здесь на передний план выступает гигантское влияние на него".
Ведущие теории формирования планет предполагают, что Юпитер на ранней стадии своего существования был плотной каменистой или ледяной планетой. Позже он получил свою плотную же атмосферу из диска газа и пыли, порожденного Солнцем.
Исследовательская группа провела тысячи компьютерных симуляций и обнаружила, что быстрорастущий Юпитер мог нарушить орбиты близлежащих протопланет, которые находились на ранних стадиях своего формирования.
В расчеты были включены оценки вероятности столкновения при различных сценариях и углах удара. Во всех симуляциях минимальная вероятность того, что Юпитер поглотил "планетарный зародыш" в течение первых нескольких миллионов лет своего существования, составила 40 процентов.
Столкновение под определенным углом могло привести к тому, что ударившая Юпитер протопланета оказалась в гравитационной ловушке и постепенно утонула в его ядре.
"Единственный сценарий, который привел бы к той плотности ядра, которую нам удалось недавно измерить, - это лобовое столкновение с "зародышем" планеты, примерно в 10 раз более массивным, чем Земля", - говорит ведущий автор работы Шан-Фей Лю.