Учёные: Юпитер разросся до гигантских размеров, пожирая зародыши планет

В новом исследовании нидерландские учёные смогли наконец заглянуть за облачный покров Юпитера, используя гравитационные данные с зондов. Это позволило составить карту каменистого материала в ядре планеты, что выявило удивительно высокое содержание тяжёлых элементов. Химический состав позволяет предположить, что Юпитер пожирал зародыши планет (их называют планетезималями), чтобы подпитывать свой экспансивный рост.

Исследователи построили компьютерные модели внутренней части Юпитера, объединив данные с “Юноны” и её предшественника “Галилео”. Зонды измерили гравитационное поле планеты в разных точках её орбиты. Данные показали, что скальный материал внутри Юпитера имеет высокую концентрацию тяжёлых элементов, и позволили увидеть, где именно он находится. Общая масса таких элементов составляет 3–9% от массы планеты, что значительно больше, чем предполагалось ранее.

Всё это указывает на планетозимальное происхождение Юпитера: то есть, он не расширялся самостоятельно, а поглощал планетезимали. Если бы Юпитер формировался естественным путём, аккреция (или, проще говоря, набор) каменистого слоя прекратилась бы с началом наращивания газа, когда планета стала достаточно большой. Это связано с тем, что растущий слой газа создал бы барьер давления, не позволяющий мелким каменистым объектам попадать внутрь планеты.

При таком сценарии содержание тяжёлых металлов на Юпитере было бы значительно меньше того, что рассчитали учёные. Однако планетезимали могли попасть в ядро​Юпитера уже во время газовой аккреции: их гравитационное притяжение было бы больше давления, оказываемого газом.

По мнению исследователей, одновременная аккреция газа и каменистого материала, возможная благодаря поглощению планетезималей, является единственным объяснением высокого уровня содержания тяжёлых элементов на Юпитере.