رحلة كوكب المشتري التي تستغرق 700000 عام نحو الشمس

كوكب المشتري في المسافة مع صخور فضائية غير منتظمة في المقدمة.

مفهوم الفنان لكويكبات طروادة على كوكب المشتري. مجموعة تتحرك أمام عملاق الغاز ومجموعة تتبع وراءها. صورة عبرناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتقنية.

وفقًا لبحث جديد من جامعة لوند في السويد ، تشكل كوكب المشتري على بعد أربع مرات من الشمس عن مداره الحالي. استغرقت هجرتها إلى الداخل عبر النظام الشمسي إلى مدارها الحالي 700000 عام فقط. كانت الدراسة الجديدةنشرت12 فبراير 2019 ، في المجلةعلم الفلك والفيزياء الفلكية. يأتي الدليل على رحلة المشتري من تحليل الكويكبات التي تتحرك في نفس مدار كوكب المشتري ، أمام وخلف الكوكب.

يعرف علماء الفلك أن الكواكب الغازية العملاقة حول النجوم الأخرى غالبًا ما تكون قريبة جدًا من نجمها. وفقًا للنظرية الحالية ، تشكلت هذه الكواكب الغازية بعيدًا ثم انتقلت لاحقًا إلى الداخل نحو نجومها. هل يمكن أن يحدث ذلك في نظامنا الشمسي؟

بالنسبة للدراسة الجديدة ، استخدم فريق من الباحثين حسابات الكمبيوتر لتتبع تاريخ كوكب المشتري في نظامنا الشمسي منذ 4.5 مليار سنة. ثم تم تشكيل كوكب المشتري حديثًا ، وكذلك الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. تم بناء الكواكب تدريجيًا بواسطةالغبار الكوني، والتي كانت تدور حول شمسنا الفتية في قرص مسطح من الغاز والغبار. وقالت الدراسة إن المشتري في ذلك الوقت لم يكن أكبر من كوكبنا وأبعد أربع مرات عن الشمس من موقعه الحالي.

عالم الفلكسيمونا بيرانيمن جامعة لوند هو المؤلف الرئيسي للدراسة. قالت في أبيان:

هذه هي المرة الأولى التي لدينا فيها دليل على أن كوكب المشتري قد تشكل بعيدًا عن الشمس ثم هاجر إلى مساره الحالي.

وأجرت الدراسة أيضًا حسابات على عملاق الغاز زحل والكواكب الجليدية العملاقة أورانوس ونبتون. يعتقد الباحثون أنه حتى هذه الكواكب العملاقة لابد أنها هاجرت بنفس الطريقة التي هاجر بها كوكب المشتري. قال بيراني:



يمكن العثور على أدلة الهجرة فيكويكبات طروادةالتي تدور حول الشمس بالقرب من المشتري.

أحصنة طروادة هي مجموعة كبيرة من الكويكبات التي تشترك في مدار كوكب المشتري حول الشمس. تتكون من مجموعتين من آلاف الكويكبات التي تقع أمام وخلف كوكب المشتري ، على التوالي. يوجد حوالي 50 بالمائة من أحصنة طروادة أمام المشتري أكثر من خلفها ، وقد تبين أن هذا التباين هو مفتاح للعلماء في فهم هجرة المشتري.

مدارات الكوكب ، مجموعات كبيرة من النقاط الخضراء عند 60 درجة أمام وخلف المشتري.

تُظهر هذه الرسوم المتحركة التي انقضت فترة زمنية حركات الكواكب الداخلية (عطارد ، بني ، الزهرة ، أبيض ، الأرض ، أزرق ، المريخ ، أحمر ، كوكب المشتري ، برتقالي) ، وسربان طروادة (أخضر). صورة عبرالمعهد الفلكي للأكاديمية الصينية للعلوم / بيتر شيريش / ناسا.

لم يتمكن عالم البحث حتى الآن من تفسير سبب اختلاف مجموعتي الكويكبات في الحجم.أندرس جوهانسن، أستاذ علم الفلك بجامعة لوند ، وهو مؤلف مشارك في الدراسة. قال جوهانسن:

كان عدم التناسق هذا لغزا في النظام الشمسي.

بحثت الدراسة الجديدة في عدم التناسق من خلال إعادة إنشاء تسلسل الأحداث في تكوين كوكب المشتري والتقاط الكوكب التدريجي لكويكبات طروادة. باستخدام عمليات المحاكاة الحاسوبية ، حسب الباحثون أن عدم التناسق الحالي لا يمكن أن يحدث إلا إذا تم تشكيل كوكب المشتري على بعد أربع مرات في النظام الشمسي ثم هاجر إلى موقعه الحالي. خلال الرحلة إلى الشمس ، استحوذت جاذبية المشتري على عدد أكبر من أحصنة طروادة أمامه أكثر من خلفها.

وفقًا لحسابات الباحثين ، استغرقت هجرة المشتري حوالي 700000 عام ، بدءًا من 2 إلى 3 ملايين سنة بعد أن بدأ كوكب المشتري حياته على شكل كويكب بعيدًا عن الشمس. قال الباحثون إن الرحلة إلى الداخل إلى النظام الشمسي حدثت في حركة لولبية الشكل ، حيث استمر كوكب المشتري في الدوران حول الشمس ولكن في مسار ضيق بشكل متزايد. السبب الأساسي للهجرة يتعلق بقوى الجاذبية من الغاز المحيط في النظام الشمسي.

تظهر عمليات المحاكاة الحاسوبية أن كويكبات طروادة تم التقاطها عندما كان كوكب المشتري كوكبًا صغيرًا بدون جسم غازي ، مما يعني أن هذه الكويكبات تتكون على الأرجح من كتل بناء مماثلة لتلك التي شكلت الجزء الداخلي للمشتري.

خلاصة القول: تتعقب دراسة جديدة رحلة كوكب المشتري إلى الداخل عبر النظام الشمسي إلى مداره الحالي.

المصدر: عواقب هجرة الكواكب على الأجسام الثانوية للنظام الشمسي المبكر

عبر جامعة لوند