Mærkelige Jupiter-kerner er muligvis blevet smedet af et kolossalt sammenbrud


For cirka 4,5 milliarder år siden, en ung Jupiter kolliderede head-on med et planetarisk embryo 10 gange mere massivt end Jorden. Denne gigantiske påvirkning dannede Jupiters fortyndede kerne, der indeholder brint og helium, antyder en ny undersøgelse.

Før NASAs Juno-mission lanceret for at bane rundt og studere Jupiter, troede forskere, at planetens kerne var tæt og kompakt. "Astronomer antog, at Jupiter har en lille kompakt kerne med en masse fra 5 til 20 jordmasser," sagde hovedundersøgelsesforfatter Shangfei Liu fra Sun Yat-sen University i Zhuhai, Kina, i en e-mail til Space.com.

Dette blev antaget, fordi Jupiter startede som et stenet og iskaldt planetembryo. Undersøgelser, der bruger data fra Juno, fandt imidlertid, at planeten har en udvidet, fortyndet kerne – en kerne, der ikke kun består af stenet materiale og is, men også brint og helium. Dette "betyder også, at der ikke er nogen skarp overgang mellem kernen og kuverten, som vi tidligere har forestillet os fra planetdannelsesteorien," sagde Liu. Denne fortyndede kerne er noget, som forskerne bestemte ikke kunne danne naturligt.

Relaterede: Se, Jupiter er en betagende 'marmor' i dette NASA Juno-foto

Ifølge en ny undersøgelse blev Jupiters fortyndede kerne dannet af en kollision med et massivt, planetarisk embryo. Denne påvirkning kan ses i denne visualisering.

(Billedkredit: Astrobiologi Center, Japan)

"Det er derfor, vi kom med en idé om virkningen: Jupiter blev slået i front af et andet massivt planetarisk embryo (ca. 10 jordmasser) kort efter dannelsen," sagde Liu. "En sådan katastrofal kollision ødelagde Jupiters primordiale kompakte kerne, og en fortyndet-kerne-lignende struktur blev dannet."

Kernerne i både den unge Jupiter og planetembryoet fusionerede i denne voldsomme indvirkning, antyder forfatterne af denne nye undersøgelse. Materialerne fra begge disse kerner delvist blandet med Jupiters gasformige konvolut, som kan påvises i planetens struktur stadig i dag.

Ifølge en ny undersøgelse, ledet af forskeren Shangfei Liu, blev Jupiters fortyndede kerne skabt af en kollision med et massivt planetarisk embryo. Denne figur fra undersøgelsen visualiserer denne kollision.

(Billedkredit: Shangfei Liu)

Da Jupiter begyndte at bygge den massive, gasformige kuvert, der omgiver dens kerne, "stiger dens masse ca. 30 gange i en brøkdel af en million år," sagde Liu. Denne proces, kendt som den løbende gasudvindingsstadium, forstyrrede planetembryoer, der udviklede sig i nærheden.

"Gennem beregningssimuleringer viser vi, at der er mindst 40% chance for, at Jupiter vil kollidere med et andet planetarisk embryo i de næste par millioner år," tilføjede Liu.

Holdet bestemte, at det udviklende anlæg, der kolliderede med Jupiter, må have været ca. 10 gange jordens masse, fordi "mindre påvirkere ikke kan trænge igennem Jupiters massive kuvert," sagde Liu. Derudover skal kollisionen have været på vej, for hvis objektet ikke ramte Jupiter direkte, ville det langsomt synke mod midten i stedet for at ødelægge planetens kerne, da det ville have mindre slagkraft.

Dette undersøgelse blev offentliggjort today (14. august) i tidsskriftet Nature.

Følg Chelsea Gohd på Twitter @chelsea_gohd. Følg os på Twitter @Spacedotcom og på Facebook.