Рост молодого Юпитера оказался многоступенчатым

Астрономы показали, что процесс роста гигантского Юпитера развивался в несколько фаз, с перерывом в два миллиона лет. За это время Солнечная система почти обрела современный облик. 

Юпитер — бесспорный чемпион среди планет Солнечной системы и по размерам, и по массе, которая превышает массу Земли в 300 раз. Одной из самых интересных загадок этого газового гиганта остаются его рождение и рост. Разумеется, что он образовался из газопылевого облака, окружавшего молодую звезду, но формирование Юпитера происходило в несколько этапов — и другие тела новорожденной Солнечной системы внесли свой вклад в его развитие. Об этом астрономы рассказывают в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Янн Алиберт (Yann Alibert) и его коллеги показали, что на первом этапе своего развития, который продлился около миллиона лет, столкновения небольших, порядка сантиметров и метров, небесных тел позволили будущему Юпитеру быстро расти и набрать массу порядка 20 масс Земли. Однако затем протопланета начала активно притягивать и более крупные тела — уже километровых размеров.
 

Они не столько приносили новое вещество, сколько передавали Юпитеру дополнительную энергию и разогревали его. Это затруднило аккрецию легких газов и пыли, почти остановив рост планеты на целые два миллиона лет. К концу этого периода гигант успел набрать «всего лишь» 50 масс Земли, однако затем дорос практически до нынешних размеров за считаные сотни тысяч лет.

В самом деле, авторы опирались на опубликованное в журнале PNAS в 2017 году исследование изотопного состава метеоритов. Оно показало, что между миллионом и тремя миллионами от начала Солнечной системы произошло разделение ее внутренней и внешней областей. Притяжение молодого Юпитера могло стать одним из факторов этого разделения, которое ярко выражено в Солнечной системе и сегодня — с небольшими и каменистыми планетами, расположенными ближе к звезде, и газовыми гигантами дальше к окраинам.