Юпітер в минулому мав розмір, який удвічі перевищував його сучасні обсяги — науковці реконструювали початкову історію цього газового гіганта.

Найбільша планета нашої Сонячної системи, Юпітер, виявилася ще більш вражаючою в далекому минулому. Дослідники, Костянтин Батигін з Каліфорнійського технологічного інституту та Фред Адамс з Університету Мічигану, з’ясували, що на ранніх стадіях свого розвитку Юпітер мав обсяг, який перевищував сучасний у 2-2,5 рази.

Цю інформацію повідомляє Science Alert.

Визначення стало можливим завдяки дослідженню орбіт двох малих супутників Юпітера — Амальтеї та Фіви. Як зазначає Батигін, ці результати сприяють глибшому усвідомленню не лише структури самого Юпітера, а й загальної архітектури нашої Сонячної системи: "Наша основна мета полягає в тому, щоб зрозуміти, звідки ми походили. Дослідження ранніх етапів формування планет є ключем до цього розуміння".

Результати показали, що вже через 3,8 мільйона років після зародження перших твердих тіл у Сонячній системі Юпітер мав удвічі більший обсяг і потужне магнітне поле -- у 50 разів сильніше за сучасне. Це поле відігравало важливу роль у тому, як планета захоплювала речовину з навколишнього газового диску.

Моделі, створені дослідниками на основі нахилів орбіт супутників, вказують на те, що у перші мільйони років планета зазнала надзвичайно швидкого зростання, досягнувши 2,4 маси сучасного Юпітера всього за мільйон років. Ця динаміка підтримує теорію, що газові гіганти на певному етапі свого розвитку починають активно накопичувати газову оболонку через гравітаційне захоплення.

Хоча кам'янисті планети, такі як Земля і Марс, формуються поступово через акрецію твердих частинок, Юпітер є яскравим прикладом планети, яка пережила стадію експоненційного зростання. Як зазначає Адамс, збережені дані про орбіти його супутників дозволяють з великою точністю відтворити фізичні характеристики планети, що існувала мільярди років тому: "Це вражає, адже навіть через 4,5 мільярда років ми маємо стільки інформації, що відкриває нам двері до розуміння ранніх етапів існування Юпітера".

Це відкриття становить значний крок вперед у пізнанні процесів формування не лише великих планет, але й цілих систем планет. Отримані результати також вказують на нові підходи до вивчення еволюції планет, які включають не тільки спостереження за віддаленими екзопланетами, але й детальне дослідження супутників у межах нашої Сонячної системи.

Коли газово-пиловий диск навколо Юпітера остаточно зник, гігантська планета почала стискатися під впливом власної гравітації. У процесі цього стиснення її об'єм зменшився, а обертання навколо осі пришвидшилося. Цей повільний процес триває й нині -- Юпітер усе ще стискається в міру охолодження своїх верхніх шарів і нагрівання ядра, втрачаючи внутрішню енергію.

Незважаючи на свої колосальні розміри, навіть у момент найвищого розширення Юпітер не досяг достатньої маси для того, щоб стати зорею. Щоб запустити процес термоядерного синтезу, характерний для справжніх зірок, його маса повинна була б перевищувати існуючу щонайменше в 85 разів.

Дослідження, здійснене групою науковців, представляє інноваційний підхід до вивчення процесів формування Юпітера та його ролі у становленні Сонячної системи. Вважається, що Юпітер відіграє ключову роль у стабілізації орбіт інших планет, а також у створенні сприятливих умов для появи життя на Землі.

"Наші висновки слугують основою для подальших досліджень," -- підкреслює Батигін. -- "Вони дозволяють нам з більшою впевненістю відтворити еволюцію Сонячної системи."