Юпитер огромен. Настолько, что сухие цифры его величия ни о чем уже не говорят

Наука и техникаНаука

Система Юпитера: рождение пожирателя миров

Автор: Игорь Край

Юпитер

Юпитер огромен. Настолько, что сухие цифры, описывающие его величие, ни о чем уже не говорят. Относительные мерки красноречивее. Юпитер не просто больше других планет Солнечной системы. Он в два с лишним раза превосходит их все вместе взятые. Семьдесят процентов массы окружающих Солнце тел – от планет до пыли – это один только Юпитер.

Почему Юпитер намного больше других планет?

Вопросы, почему одну из планет угораздило так разрастись, и почему ею оказался именно Юпитер, вполне правомерны. Расположение и массы планет в системе не случайны. И это видно даже невооруженным глазом. По краям. Венера и Земля примерно одинаковы. То же можно сказать об Уране и Нептуне. Меркурий и Плутон выбиваются из общего ряда, но это имеет отдельные объяснения. Главное же: в центре построения наблюдается какая-то ерунда: крошечный Марс, дырка вместо планеты, колоссальный Юпитер и Сатурн – тоже не маленький.

Протопланетный диск

Начинать нужно с начала – с газопылевого диска, окружавшего рождающееся Солнце. Диск – это нечто плоское. В действительности, впрочем, плоским, как кольца Сатурна, он не был, а в сечении, скорее, напоминал сигару. И к тому же имел неодинаковую, возрастающую к внутреннему краю плотность. Неравномерно возрастающую, ибо по диску еще и проходила спиральная волна, аналогичная волне, образующейся на воде, уходящей в воронку. Вещество остаточного диска все еще поглощалось Солнцем.

Когда плотность диска упала, пылинки перестали тормозиться в столкновениях, и каждая из них вышла на круговую орбиту, спираль распалась на десять колец, узких и плотных внутри системы, и широких, но разреженных, ближе к краю. И масса каждого из колец в первый момент была примерно одинаковой. Побольше в середине, где плотность вещества и занимаемый им объем оптимальным образом гармонировали, поменьше по краям. Однако можно сказать, что каждой из будущих планет отводилось примерно равное количество материала.

Каким же образом Юпитеру в итоге удалось собрать почти все? Первый момент – это легкие газы. Протосолнечная туманность, как и любая в Галактике, состояла из водорода и гелия на 98,5%. То, что часть водорода входила в соединения с углеродом и кислородом, – отдельный вопрос. Важно же в данном контексте, что Юпитер состоит из водорода и гелия на 92%. Земля же – на 0%. Масса формирующейся планеты растет лавинообразно: чем она выше изначально, тем больше летучих веществ будет удержано. И только тяжелые из планет могут удержать водород, что само по себе означает доступ к на порядок большему количеству материала.

Но если кольца имели примерно равную массу, почему изначально Юпитер получил преимущество, позволившее ему начать собирать водород? Причиной этого была относительная удаленность, а значит, и низкая температура вещества в его кольце. Если в окрестностях Земли вода присутствовала в виде пара, то в окрестностях орбиты Юпитера – в виде снега, немедленно включившегося в процесс формирования планетезималей.

Однако это лишь часть объяснения. Кольца Сатурна, Урана и Нептуна были еще холоднее. Там замерзали уже и тяжелые газы, начиная с углекислоты. И потом, даже если считать только железокаменную составляющую массы, Юпитер превосходит Землю в десять раз. Тогда как Уран и Нептун имеют «стандартные» ядра примерно земной массы.

На втором этапе росту Юпитера помогло Солнце, прошедшее стадии протозвезды и молодой звезды и «включившее» термоядерный механизм выделения энергии. Это напоминало взрыв. Внешние, холодные еще, слои хромосферы были сорваны. Солнечный ветер сдул остатки еще не вошедших в состав планетезималей и планетоидов газа и пыли… куда смог. Сил новорожденному Солнцу хватило, чтобы доплюнуть примерно до середины системы. Таким образом, значительная часть вещества, первоначально принадлежавшего внутренним пяти кольцам, попала в состав шестого. Но Сатурну тоже кое-что перепало.

В дальнейшем шестое кольцо продолжало пополняться уже постольку, поскольку столкновения планетоидов во внутренних кольцах приводили к испарению вещества. Юпитер, в этот период существовавший лишь потенциально, в виде пояса планетоидов размером с Нептун, рос как на дрожжах и успел завершить формирование первым.

Окончательно же определил отношение массы Юпитера к массам других тел системы беззастенчивый грабеж. Став планетой в момент, когда в прочих кольцах еще не завершилось взаимопоглощение планетоидов, и возразить его притязаниям было некому, гигант просто запустил гравитационную лапу в чужие владения и начал таскать материалы к себе. Даже если считать лишь железо и кремнезем, – остальное Юпитер забрал раньше, ближайшее пятое кольцо – «кольцо Фаэтона» – было поглощено им практически полностью. Четвертое – почти полностью. Остатков хватило на Марс, хотя изначальное количество условного камня в этом поясе составляло 1,5–2 земных массы. Кое-что, но тут уж ущерб не был критичным, Юпитер забрал и у Земли.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Светлая мысль Светлая мысль

Как появилась и эволюционировала электрическая лампочка

Вокруг света
Как прожить дольше: 5 здоровых привычек, которые помогут встретить сотый день рождения Как прожить дольше: 5 здоровых привычек, которые помогут встретить сотый день рождения

Вам срочно нужно сделать эти полезные привычки частью своей жизни!

ТехИнсайдер
Степени сна Степени сна

Тест-драйв кубика для улучшения качества сна

ТехИнсайдер
Туда-сюда-издат Туда-сюда-издат

14 историй о том, как писатели пользовались тамиздатом

Weekend
Ослепительная четверка Ослепительная четверка

Эти женщины вершили китайскую историю, губили и спасали царств

Вокруг света
Ускользающая простота Ускользающая простота

Как Геннадий Шпаликов не нашел себе места в застое

Weekend
Область контрастов Область контрастов

5 причин прокатиться в Вологодскую область

Лиза
Карта памяти: как навигаторы и GPS меняют работу нашего мозга Карта памяти: как навигаторы и GPS меняют работу нашего мозга

Как навигаторы влияют на человеческий мозг и почему не всегда в лучшую сторону

Forbes
Без желания нравиться и чувства долга: как навык говорить «нет» делает жизнь лучше Без желания нравиться и чувства долга: как навык говорить «нет» делает жизнь лучше

Как научиться отстаивать свои интересы и границы с коллегами и близкими

Forbes
Уроки радости Уроки радости

Есть ли у нас центр наслаждения и как его активировать?

Лиза
Использовать пластиковую посуду в СВЧ ― это опасно? Использовать пластиковую посуду в СВЧ ― это опасно?

Какую посуду и почему нельзя ставить в СВЧ-печь?

CHIP
Хорошо продуманное бессознательное Хорошо продуманное бессознательное

Как возник, что провозгласил и как был усвоен сюрреализм

Weekend
Эффект Манделы: почему у людей возникают одинаковые ложные воспоминания Эффект Манделы: почему у людей возникают одинаковые ложные воспоминания

Почему одинаковые ложные воспоминания могут возникать сразу у множества людей?

Psychologies
Хватит дымить! Хватит дымить!

Как очищается организм после отказа от курения: поэтапно

Лиза
«Она была актрисою» «Она была актрисою»

О своих страхах и надеждах, красоте и эпохе рассказала актриса Ангелина Стречина

OK!
Отражение — это еще не вы: что такое зеркальное «Я» и как увидеть себя в мире фейков и фильтров Отражение — это еще не вы: что такое зеркальное «Я» и как увидеть себя в мире фейков и фильтров

Когда вы смотрите в зеркало, что вы видите?

Psychologies
Как за каменной стеной Как за каменной стеной

Почему города становятся заповедниками для редких животных

N+1
Это у нас общее Это у нас общее

Дамы и господа, бронируем молодость — на годы!

Собака.ru
Уже не игрушка Уже не игрушка

Как открыть творческий бизнес и продавать свои изделия

Лиза
Куда вложить деньги, чтобы они приносили прибыль Куда вложить деньги, чтобы они приносили прибыль

Варианты для инвестиций и пассивного дохода

VC.RU
«Белорусские мифы. От Мары и домашнего ужа до волколака и Злыдни» «Белорусские мифы. От Мары и домашнего ужа до волколака и Злыдни»

Какая нечистая сила обитает в вихре

N+1
Стыд и завыванье Стыд и завыванье

«Месье Азнавур»: смехотворный байопик великого шансонье

Weekend
Перемены к лучшему: как провести реформы в компании безболезненно для сотрудников Перемены к лучшему: как провести реформы в компании безболезненно для сотрудников

Как мягко интегрировать новые технологии в работу компании?

Inc.
«Мне нужна была борьба»: как Екатерина Габашвили открывала в Грузии школы для девочек «Мне нужна была борьба»: как Екатерина Габашвили открывала в Грузии школы для девочек

Екатерина Габашвили: грузинская писательница и общественный деятель

Forbes
Было бы желание! Было бы желание!

Женское либидо – штука хрупкая, ненадежная

Лиза
5 советов по защите иммунной системы в преддверии зимы 5 советов по защите иммунной системы в преддверии зимы

Тренировки на больничном: что делать, если вы чувствуете себя не на все сто?

Men Today
Зачарованная страна Зачарованная страна

В сердце Турции есть место, где ты почувствуешь себя будто на другой планете

Лиза
Как поддержать близкого с ПТСР в острый момент: практическое руководство Как поддержать близкого с ПТСР в острый момент: практическое руководство

Практические шаги, которые помогут оказать поддержку при остром приступе ПТСР

Psychologies
20 вопросов, которые нужно себе задать, чтобы выявить красные флаги в отношениях 20 вопросов, которые нужно себе задать, чтобы выявить красные флаги в отношениях

Честные ответы на эти вопросы помогут заметить все красные флаги в отношениях

Psychologies
Найди меня Найди меня

Зачем люди ищут свои корни и почему готовы платить за это огромные деньги

Grazia
Открыть в приложении