Sapu Bersih Jupiter Sistem Surya Primordial

Jupiter, "Raja Planet," diberi nama untuk raja para dewa dalam mitologi Romawi kuno. Dunia raksasa gas raksasa yang luar biasa, planet kelima dari Star kami ini dua kali lebih besar dari tujuh planet besar lainnya di Tata Surya kita digabungkan! Sesungguhnya, berat Yupiter yang berat adalah 318 kali dari Bumi kita! Jupiter sendiri telah dikenal sejak zaman prasejarah sebagai "bintang pengembara" yang berkilauan – objek keempat yang paling mempesona yang menerangi langit setelah matahari terbenam. Pada bulan Maret 2015, sebuah tim ilmuwan planet mengumumkan temuan mereka bahwa Jupiter primordial mungkin mengamuk melalui Tata Surya kuno kita, menghasilkan pembentukan sistem planet yang kita amati saat ini – yang tidak seperti astronom lain yang belum ditemukan di Galaksi Bima Sakti kita.

Menurut skenario ini, Jupiter yang berkelana merobek-robek Sistem Tata Surya kita yang kuno, mendatangkan malapetaka yang menghancurkan, karena menghancurkan planet-planet dalam generasi pertama – sebelum akhirnya menenangkan diri dan mundur ke orbitnya yang tenang saat ini di sekitar Matahari kita. Sebuah studi baru, yang diterbitkan dalam edisi 23 Maret 2015 Prosiding National Academy of Sciences, menunjukkan bahwa skenario ini membantu menjelaskan mengapa Tata Surya kita sangat berbeda dari ratusan sistem planet lain yang telah ditemukan oleh para astronom sejauh ini.

"Sekarang kita dapat melihat Tata Surya kita sendiri dalam konteks semua sistem planet lain, salah satu fitur yang paling menarik adalah tidak adanya planet di dalam orbit Merkurius. Sistem isu standar planet di Galaksi kita tampaknya menjadi seperangkat super-Bumi dengan periode orbital yang mengkhawatirkan. Tata Surya kita semakin terlihat seperti eksentrik, "jelas Dr. Gregory Laughlin pada 23 Maret 2015 Siaran Pers Universitas California di Santa Cruz (UCSC). Dr Laughlin adalah profesor dan ketua astronomi dan astrofisika di UCSC dan rekan penulis makalah ini.

Meskipun super-Bumi adalah populasi yang berlimpah dari exoplanet yang tinggal di lingkungan Galactic lokal Bumi, ada tidak ada Bumi super menghuni keluarga Sun kami. Bumi Super olahraga massa lebih besar dari planet kita sendiri, tetapi memiliki massa jauh di bawah duo penghuni jauh dari Tata Surya luar, Uranus dan Neptunus – dua raksasa es-gas dari Tata Surya kita. Uranus dan Neptunus menimbang-nimbang dengan massa 15 dan 17 massa Bumi, masing-masing.

Jupiter dan Saturnus juga penghuni batas luar Tata Surya kita, tetapi mereka jauh lebih besar dari Uranus dan Neptunus. Jupiter dan Saturnus adalah gas-raksasa, dengan inti padat yang jauh lebih kecil – jika mereka memilikinya apa saja–dari dua raksasa es, dan jauh lebih banyak amplop-amplop gas. Saturnus memiliki kerapatan terendah dari planet apa pun di Tata Surya kita, dan beberapa ilmuwan berpikir bahwa ia dapat mengapung di kolam renang – yaitu, jika seseorang dapat ditemukan cukup besar untuk menampungnya.

Kuartet raksasa, planet-planet gas yang menghuni wilayah terluar keluarga Matahari kita sangat berbeda dengan empat bagian dalam yang jauh lebih kecil, berbatu-batu planet terestrial: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.

The King's Mysterious Realm

Jupiter memiliki lebar sekitar 89.000 mil di khatulistiwa, dan begitu besar sehingga semua planet lain di Tata Surya kita akan muat di dalamnya! Sesungguhnya, 1.000 Bumi bisa dikemas di dalam dunia raksasa ini!

Jupiter seperti bintang dalam komposisinya, dan jika sudah sekitar 80 kali lebih besar dari itu, proses fusi nuklir akan menyalakan api bintangnya, dan itu akan menjadi bintang daripada planet gas-raksasa yang sangat besar. itu.

Jupiter adalah planet kelima dari Bintang kita, dan jarak rata-rata dari itu adalah sekitar 5,2 satuan astronomi (AU). Satu AU setara dengan jarak rata-rata antara Bumi dan Matahari, yaitu 93.000.000 mil. Ini berarti jarak Jupiter dari Bintang kita sedikit lebih dari lima kali jarak antara planet kita dan Matahari. Ketika dilihat dari Bumi, Jupiter biasanya merupakan planet paling terang kedua di langit malam – setelah Venus.

Jupiter berotasi lebih cepat daripada planet lain di Tata Surya kita. Satu hari berjumlah satu rotasi – atau putaran – dari planet. Hari Jupiter hanya sekitar 10 jam Bumi dalam durasi, dan orbitnya berbentuk bulat panjang–berarti itu tidak bulat. Ini juga sebesar planet gas raksasa, dan masih menjadi planet. Jupiter adalah sekitar 90% hidrogen dan 10% helium – seperti Matahari kita. Namun, Jupiter juga memiliki jumlah bahan batuan, metana, air, dan amonia yang relatif sedikit. Jika ada lebih banyak materi yang telah bertambah oleh dunia yang sangat besar ini, itu akan dipadatkan dengan kuat oleh gaya gravitasi, sementara seluruh jari-jarinya akan meningkat hanya dengan jumlah yang sedikit. Bintang bisa tumbuh menjadi banyak, banyak lebih besar dari Jupiter – dan bintang memiliki sumber internal sendiri yang berapi-api, panas yang mengamuk.

Tata Surya kita muncul sekitar 4,56 miliar tahun yang lalu ketika gumpalan yang sangat padat, relatif kecil, tertanam di dalam salah satu dari banyak awan raksasa, dingin, dan gelap yang menghantui galaksi kita, runtuh di bawah berat gravitasi sendiri yang besar. Menggelembung, awan molekul besar – terdiri dari gas dan debu – menghantui Galaxy kita seperti hantu, dan mereka berfungsi sebagai pembibitan aneh dari bintang-bintang bayi. Saat gumpalan padat yang kecil mengalami keruntuhan gravitasi, sebagian besar materialnya terkumpul di pusat dan menangkap api sebagai akibat dari fusi nuklir–dan bintang lahir! Bahan yang tersisa berputar di sekitar api protobintang, dan menjadi apa yang disebut a disk akresi protoplanet. Berputar ini disket gas dan debu mengelilingi bintang baru. Seperti itu disket berputar mengelilingi Matahari purba kita, dan partikel-partikel yang sangat kecil dari debu "lengket" di dalamnya bertabrakan satu sama lain dan "menempelkan" diri mereka bersama-sama untuk menciptakan objek yang lebih besar dan lebih besar. Pada akhirnya, populasi besar planetesimal terbentuk, dan ini adalah blok bangunan dari planet-planet utama.

Ketika planet Jupiter lahir, ia memiliki potensi untuk menjadi bintang. Namun, gagal. Energi yang dimuntahkan oleh material yang berjatuhan menyebabkan interior Jupiter tumbuh panas. Semakin besar Jupiter tumbuh, semakin panas jadinya. Pada akhirnya, ketika material tersentak dari ambien, bergolak disket Pada akhirnya habis, Jupiter mungkin memiliki diameter lebih dari 10 kali lebih banyak daripada yang sekarang. Hal ini juga kemungkinan memiliki suhu pusat memanggang 50.000 Kelvin (skala Kelvin adalah skala suhu absolut, di mana nol setara dengan -459,4 derajat Fahrenheit), dan luminositas terang berkilau yang sekitar 1% lebih besar dari matahari kita sendiri yang bersinar hari ini.

Jika Jupiter lahir berkali-kali lebih berat, itu akan menjadi lebih panas dan lebih panas, karena menyusut dalam ukuran – sampai tungku bintang nuklir yang memancarkan nuklir dinyalakan, dan itu menjadi bintang. Seandainya ini terjadi, Matahari kita – seperti banyak orang lain dari jenisnya – akan memiliki teman biner. Dalam skenario ini, Bumi kita dan sisa Tata Surya kita mungkin tidak dapat terbentuk – dan kita tidak akan berada di sini hari ini.

Dibutuhkan planet Jupiter sekitar 12 tahun Bumi untuk menyelesaikan satu orbit di sekitar Bintang kita, dan satu tahun di Jupiter setara dengan belasan tahun di planet kita sendiri.

Suhu awan Jovian – yang melayang di bagian paling atas atmosfernya – adalah sangat dingin – 2,34 derajat Fahrenheit. Temperatur di dekat pusat planet, bagaimanapun, agak sedikit lebih miring. Memang, suhu inti Jupiter bisa mencapai 43.000 derajat Fahrenheit. Ini bahkan lebih panas dari permukaan Matahari kita!

Jika mungkin seorang manusia berdiri di atas awan Jovian – yang tentu saja tidak mungkin – gaya gravitasi yang akan ia alami akan setara dengan 2,4 kali gaya gravitasi di permukaan planet kita sendiri. Ini pada dasarnya berarti bahwa seseorang yang memiliki berat 100 pon di Bumi akan memiliki berat sekitar 240 pon yang berdiri di atas awan Jupiter.

Angin di Jupiter sangat ganas. Angin yang sangat berangin di planet ini mengaum di antara 193 mil per jam hingga lebih dari 400 mil per jam. Permukaan Jupiter dihiasi dengan awan berwarna coklat, kuning, merah, dan putih yang sangat tebal. Hal ini juga dikelilingi oleh trio cincin gossimer tipis, yang pertama kali terdeteksi pada tahun 1979 oleh NASA Voyager 1 pesawat luar angkasa – dan cincin-cincin itu terutama terdiri dari gerakan debu yang sangat halus.

Medan magnet Jupiter sangat kuat. Jauh di bawah lapisan tebal awan tebal tak tertembus Jupiter, mungkin ada samudera besar hidrogen metalik cair yang langka. Ketika Jupiter berputar, lautan logam cair yang berputar dan berputar menghasilkan medan magnet terkuat di seluruh Tata Surya kita. Di puncak awan yang tidak jelas (puluhan ribu mil lebih tinggi dari tempat lapangan dibuat), medan magnet Jupiter kira-kira 20 kali lebih kuat dari medan magnet Bumi.

Jupiter dilingkari oleh 62 bulan yang dikenal. Bulan-bulan Jovian terbesar adalah kuartet Bulan Galilea: Io, Europa, Ganymede, dan Callisto. Keempat bulan besar itu dinamai untuk menghormati penemunya, Galileo Galilei, yang, pada malam hari gelap, bintang Januari tahun 1610, melihat mereka dengan salah satu teleskop pertama yang digunakan untuk tujuan astronomi.

Itu Bintik Merah Besar dianggap oleh banyak ilmuwan untuk menjadi fitur Jupiter yang paling menonjol, karena berputar di sekitar liar di lapisan permukaan atmosfer bando Jupiter. Ini adalah badai anti-siklon yang lebih besar dari Bumi!

Jupiter Menyapu Sistem Surya Primordial Bersih

Makalah penelitian baru menjelaskan tidak hanya apa yang disebut "lubang menganga" di wilayah bagian dalam Tata Surya kita, tetapi juga karakteristik tertentu dari Bumi dan tiga planet berbatu dalam lainnya – Merkurius, Venus, dan Mars. Empat batin terestrial planet bisa terbentuk lebih lambat dari planet luar empat planet dari sumber bahan pembuat planet yang habis.

Dr Laughlin dan rekan penulis Dr. Konstantin Batygin, yang merupakan asisten profesor di Divisi Ilmu Geologi dan Planetary di California Institute of Technology (Caltech), di Pasadena, California, mengeksplorasi implikasi dari skenario utama untuk pembentukan Jupiter dan Saturnus. Menurut skenario ini, pertama kali diusulkan oleh tim astronom yang berbeda pada tahun 2011 dan disebut Grand Tack, Yupiter pertama bermigrasi ke dalam menuju Bintang kita – sampai pembentukan Saturnus menyebabkannya mengubah arah dan bermigrasi keluar ke tempat yang sekarang berada. Dr. Batygin, yang pertama kali berkolaborasi dengan Dr. Laughlin ketika dia sarjana di UCSC, melakukan perhitungan numerik untuk menentukan apa yang akan terjadi jika kumpulan planet berbatu, dengan orbit dekat, terbentuk sebelum Jupiter melakukan invasi bencana ke dalam kami. Wilayah dalam tata surya.

Pada saat invasi Jovian, sangat mungkin bahwa planet-planet berbatu dengan atmosfer yang dalam bisa terbentuk dekat Bintang kita dari debu dan gas di sekitarnya, berputar-putar disk akresi protoplanet. Serangkaian planet ini mungkin telah menjadi khas Bumi super seperti banyak dari para astronom planet luar angkasa yang ditemukan tinggal di dalam keluarga bintang-bintang jauh lainnya di Galaksi kita. Ketika Jupiter bergerak ke dalam, bagaimanapun, gangguan gravitasi dari planet besar akan menyapu planet-planet dalam (dan lebih kecil planetesimal) menjadi orbit yang saling berdekatan dan tumpang tindih, yang memicu serangkaian tabrakan katastropik yang menghancurkan planet-planet yang baru lahir menjadi serpihan-serpihan.

"Ini hal yang sama kita khawatir jika satelit dihancurkan di orbit rendah Bumi. Fragmen mereka akan mulai menabrak satelit lain dan Anda akan mengambil risiko reaksi berantai dari tabrakan. Pekerjaan kami menunjukkan bahwa Jupiter akan menciptakan seperti kaskade collisional di Tata Surya bagian dalam, "Dr. Laughlin menjelaskan pada 23 Maret 2015 Siaran pers UCSC.

Puing-puing yang tercipta akibat bencana-bencana bertabrakan ini kemudian akan berputar ke Matahari kita – di bawah pengaruh kuat "angin sakal" yang kuat dari gas padat yang masih berputar-putar di dalam disket sekitar Bintang kita. Bahan spiral ke dalam akan menghancurkan apa yang baru terbentuk super-Bumi dengan memburu mereka ke matahari kami yang bergolak dan bergolak. Setelah tragedi ini, generasi kedua planet batin akan terbentuk kemudian dari bahan habis yang tertinggal – yang konsisten dengan bukti bahwa empat planet dalam Tata Surya kita (termasuk Bumi) lebih muda dari planet luar. Generasi kedua planet-planet dalam – Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars – juga kurang masif dan atmosfer olahraga jauh lebih tipis daripada yang diperkirakan sebelumnya, Dr. Laughin terus menjelaskan.

"Salah satu prediksi teori kami adalah bahwa planet-planet seperti Bumi, dengan permukaan padat dan tekanan atmosfer sederhana, jarang terjadi," tambahnya.

Astronom dalam perburuan exoplanet telah menemukan lebih dari seribu bintang asing yang mengorbit di galaksi kita – termasuk hampir 500 sistem dengan banyak planet. Pengamatan ini menunjukkan bahwa sistem planet "khas" di Galaksi kita terdiri dari beberapa planet massa olahraga beberapa kali lebih besar dari Bumi (super-Bumi) berputar-putar lebih dekat ke bintang induk mereka daripada jarak Merkurius dari matahari kita. Dalam sistem dengan planet raksasa yang mirip dengan Jupiter, dunia alien yang sangat besar ini juga cenderung lebih dekat dengan bintang induknya daripada planet raksasa dalam famili Sun yang kita kenal. Kuartet planet-planet berbatu dan dalam yang tinggal di Tata Surya kita, dengan massa yang relatif rendah dan atmosfer yang tipis, dapat berubah menjadi agak ganjil.

Dr Laughlin menjelaskan kepada pers pada 23 Maret 2015 bahwa pembentukan dunia gas raksasa seperti Jupiter agak jarang. Ketika itu terjadi, dunia yang besar sering bermigrasi ke dalam menuju bintang induknya, dan berakhir pada jarak orbit yang mirip dengan Bumi dari Matahari kita. Tetapi di keluarga Sun kami sendiri, pembentukan Saturnus menarik Jupiter kembali keluar dan memungkinkan Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars untuk dilahirkan. Oleh karena itu, prediksi lain dari makalah penelitian adalah bahwa sistem dengan planet raksasa pada periode orbit lebih dari sekitar 100 hari tidak akan mungkin menjadi tuan rumah beberapa planet yang berdekatan.

Dr Laughlin terus mencatat bahwa "Teori semacam ini, di mana pertama kali ini terjadi dan kemudian itu terjadi, hampir selalu salah, jadi saya awalnya skeptis. Tetapi sebenarnya melibatkan proses generik yang telah dipelajari secara ekstensif oleh peneliti lain. banyak bukti yang mendukung gagasan migrasi ke dalam dan kemudian keluar dari Yupiter. Pekerjaan kami melihat konsekuensi dari 'Taktik Besar' Jupiter yang mungkin merupakan 'Serangan Besar' di Tata Surya bagian dalam yang asli. "