Velké sourozence nejsou vždy nejmilejší se svými malými bratry a sestrami. Ale trochu tvrdá láska brzy na začátku vás může připravit na přežití do dospělosti - přinejmenším to, co vědci hledají, pokud jde o naši sluneční soustavu, kde Jupiter mohl nakonec zajistit bezpečnou budoucnost pro Zemi a další skalní světy tím, že bude hrát roli búrlivých velký bratr.
Související obsah
- Jak Jupiter mohl dát Ranou Zemi S vodou
„Předchozí teorie tvrdily, že Jupiter byl přítelem Země, protože chránil Zemi před všemi těmito pozdními dopady, “ říká Elisa Quintana, výzkumná pracovnice výzkumného střediska NASA Ames Research Center. "Zjišťujeme, že to tak nemusí být, alespoň ne pro naši sluneční soustavu."
Zatímco Jupiter dnes chrání, v minulosti možná hrál trochu energičtěji. Brzy na plynném gigantu byl tyran, když v době, kdy se Země stále formovala, vrhal trosky směrem k vnitřní sluneční soustavě. V dlouhodobém horizontu se však ukázalo, že její drsný a pádný přístup je prospěšný: Všechny tyto srážky urychlily výstavbu skalních světů a zabránily tomu, aby se později zhoršily horší srážky, jako tomu bylo v případě skalnatých planet bez sousedních obrů.
Quintana pracoval s vedoucím vědcem Thomasem Barclayem, také z NASA Ames, na modelování toho, jak mnoho planetárních systémů dopadlo s masivními plyny a bez nich. V případě skalnatých světů, jako je ten náš, zjistili, že plynoví obři Jupitera hráli komplikovanější roli, než se dříve myslelo. Barclay představil výsledky páru minulý měsíc na 228. zasedání Americké astronomické společnosti v San Diegu v Kalifornii; část jejich probíhajícího výzkumu byla také zveřejněna v Astrophysical Journal letos v dubnu.
Světy velikosti Jupiteru mohou mít zdánlivě odlišné účinky na planety kolem nich. Například gravitace plynových gigantů k nim nejen přitahuje materiál, ale také jej může posílat rychleji pryč. Pokud jde o budování planet, může to být ve skutečnosti dobrá věc. Quintana zjistil, že mladý Jupiter poslal materiál létající do jader rostoucích skalnatých planet, což jim pomohlo růst rychleji než ti bez velkých sousedů.
Plynoví obři také ovlivňují, kolik skalních planet se může tvořit. Je to proto, že stejně jako starší sourozenec mají tendenci prase všechny hračky - v tomto případě prach a plyn potřebné pro stavbu planet. Vědci zjistili, že světy velikosti Jupiteru měly obvykle jen 3 až 6 suchozemských sousedů, zatímco systémy bez obří planety vytvořily ve vnitřních a vnějších oblastech dvakrát tolik skalnatých světů.
Ve scénáři no-Jupiter nebyl žádný plynový gigant, který by pohlcoval plyn a prach, což znamená, že tento trosky tvořily to, co Quintana nazývá „pláštěm, jakýmsi jako oblak malého skalnatého materiálu“. Zbytky trčely déle než 2 miliardy let a neustálým dopadem peletovaly zbývající pozemské světy. Srážky nebyly dostatečně velké, aby se zbavily planety jejich kůry, ale podobně jako asteroid, který pomohl vyhladit dinosaury, měli potenciál zničit část života na planetě.
Naopak, když byl Jupiter přítomen, nebezpečný oblak pozůstatků zmizel za desetinu času. Plynští obři poslali materiál, který se vrhal do vesmíru při vysokých rychlostech, a část z něj úplně vyhodil ze sluneční soustavy. To ještě neznamenalo, že planety byly ještě venku z lesa: Zároveň obří světy také házely trosky dovnitř směrem ke skalnatým planetám, cestovaly rychleji než materiál ve sbírkách bez Jupiteru.
Rychlejší létající objekty znamenaly silnější srážky - hovoříme o srážkách natolik silných, že se nám podaří zbavit svět oceánů a atmosféry, sterilizovat povrch a zničit veškerý život, který by se mohl vyvinout. Každý skalní svět obdržel 3 až 4 z těchto brutálních dopadů po celou dobu svého života, ale stalo se dost brzy, aby se svět mohl vzpamatovat. Pozemské planety s masivními sousedy po 200 milionech let pociťovaly poslední ze svých srážek ničících povrch - mrknutí oka za 4, 5 miliardy let života na Zemi.
Časné dopady dávají planetě čas, aby obnovila své oceány a atmosféru z oblaku plynu, než ji Jupiter vyhodil ze systému. Simulace ukázaly, že k poslední velké havárii došlo u většiny pozemských planet s obřími přáteli asi za 50 milionů let, což je dost času na shromáždění dalšího materiálu z tohoto disku. To odpovídá odhadům, které způsobují kolizi Země, která tvoří měsíc, mezi 30 a 110 miliony let.
Pro Zemi Jupiter rozhodně hrál vítanou roli, protože pomáhal planetě a jejím skalnatým sousedům rychle růst a chránil ji před nejnásilnějšími útoky v době, kdy se vyvíjel raný život. Nyní se vědci snaží zjistit, co to znamená, když přijde na hledání jiných obyvatelných světů. Pokud si svět Jupiteru dokáže udržet své skalní protějšky, měli bychom hledat skalní systémy s plynovým obrem na vnějších okrajích?
„Vypadá to, že klidné období sluneční soustavy je delší, pokud existují planety velikosti Jupiteru, “ říká Jessie Christiansen, lovkyně exoplanet v Kalifornském technologickém institutu, která nebyla součástí výzkumu. Toto klidné období je „klidným obdobím, kdy můžete nechat na Zemi vyvíjet věci, jako je život, aniž byste byli neustále vyhlazováni, “ říká.
V pátrání po potenciálně obývatelných planetách nemusí být špatný nápad dávat pozor na skalnaté světy se vzdálenými obřími přáteli, dodává. Bohužel by to mohlo znamenat špatné zprávy pro život ve vesmíru: méně než 10 procent hvězd podobných Slunci má na svých vnějších oběžné dráze plynové obry. „Nemyslíme si, že analoga Jupiteru jsou běžná, “ říká Quintana.
