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

Грозные «молодцы» мчались по рельсам Грозные «молодцы» мчались по рельсам

Рассвет и закат боевого железнодорожного ракетного комплекса (БЖРК)

Наука и техника
Самый гуманный сюр в мире Самый гуманный сюр в мире

10 самых сюрреалистичных советских мультфильмов

Weekend
Быстрее поездá, выше напряжение – сильнее промышленность! Быстрее поездá, выше напряжение – сильнее промышленность!

Достоинства и недостатки двух основных систем тягового электроснабжения

Наука и техника
Шеф, а что с зарплатой? Шеф, а что с зарплатой?

Почему тебе давно не повышали оклад и как изменить ситуацию

Лиза
Алгебра гармонии Алгебра гармонии

«Тайная вечеря» Дали — картина, построенная на пропорциях мировой гармонии

Вокруг света
Лимфома, удар ножом, ВИЧ и вера: почему чемпионы уходили из спорта и как возвращались Лимфома, удар ножом, ВИЧ и вера: почему чемпионы уходили из спорта и как возвращались

Как величайшие спортсмены уходили на пенсию?

Forbes
«Лучшими мечтами души мы жили в университетских стенах» «Лучшими мечтами души мы жили в университетских стенах»

Почему Анатолий Кони не стал математиком

Санкт-Петербургский университет
«Конклав»: политический триллер о выборах Папы Римского и интригах в Ватикане «Конклав»: политический триллер о выборах Папы Римского и интригах в Ватикане

Чем впечатляет и разочаровывает «Конклав» Эдварда Бергера?

Forbes
Парк лихой культуры и отдыха Парк лихой культуры и отдыха

«Дети перемен»: опять 1995

Weekend
Принципы качественного онлайн-обучения: как выбрать онлайн-курс, который реально научит Принципы качественного онлайн-обучения: как выбрать онлайн-курс, который реально научит

Как подобрать онлайн-обучение, которое захочется пройти до конца?

Inc.
Умный город: утопия или реальное будущее? Умный город: утопия или реальное будущее?

Можно ли создать идеальный город?

Наука и жизнь
5 недооцененных мест, куда стоит съездить 5 недооцененных мест, куда стоит съездить

Пять нераспространенных направлениях, которые удивят даже опытного туриста

Inc.
Брак нужнее мужчинам Брак нужнее мужчинам

Как женщины влияют на своих супругов?

Санкт-Петербургский университет
Изображая зло Изображая зло

Как Босх придумал адскую реальность

Weekend
Сыр Сыр

Сыр – один из древнейших продуктов, который люди научились делать

Здоровье
Мажорные аккорды российских атомщиков: как технологии открывают путь к (почти) неисчерпаемой энергии Мажорные аккорды российских атомщиков: как технологии открывают путь к (почти) неисчерпаемой энергии

Реактор БН-800: как он может повлиять на будущее человечества?

СНОБ
Внутри рубина лазерный луч может отбрасывать тень при облучении другим лазером Внутри рубина лазерный луч может отбрасывать тень при облучении другим лазером

Световые мечи из «Звездных войнов» — не просто фантастика

ТехИнсайдер
Чистое место: как убираться в ванной и туалете правильно Чистое место: как убираться в ванной и туалете правильно

Лайфхаки по уборке ванной и туалета

Новый очаг
Рокки и его братья: 6 лучших фильмов о боксе Рокки и его братья: 6 лучших фильмов о боксе

Прекрасные фильмы о боксе и борьбе

Правила жизни
7 романов о длительных отношениях и семейных кризисах 7 романов о длительных отношениях и семейных кризисах

Топ-7 романов о кризисах в браках и их преодолении

Psychologies
Славянская гимнастика Славянская гимнастика

Упражнения для гармонии тела и духа, которые стоит попробовать

Лиза
Область контрастов Область контрастов

5 причин прокатиться в Вологодскую область

Лиза
Гендерная трансформация АПК Гендерная трансформация АПК

Работа в сельском хозяйстве становится все более привлекательной для женщин

Агроинвестор
Болотный хлопок Болотный хлопок

Пушица — растение с мягким пушком, которое растёт на болотах

Наука и жизнь
Маркетплейс для мобильных и спонтанных Маркетплейс для мобильных и спонтанных

О том, как платформа автопутешествий создает у туристов новые потребности

Монокль
На вес золота На вес золота

Мифы и правда о драгметаллах: выбираем способ хранения сбережений

Лиза
Как ходить с маленьким ребенком в ресторан: лайфхаки и хитрости Как ходить с маленьким ребенком в ресторан: лайфхаки и хитрости

Лайфхаки, которые помогут насладиться походом в ресторан с ребенком

Psychologies
Уроки радости Уроки радости

Есть ли у нас центр наслаждения и как его активировать?

Лиза
Подготовка к зиме: обязательный набор автомобилиста Подготовка к зиме: обязательный набор автомобилиста

Что входит в обязательный набор, который нужно возить с собой в автомобиле зимой

4x4 Club
Культура публичной порки: почему мы так любим «казнить» провинившихся знаменитостей Культура публичной порки: почему мы так любим «казнить» провинившихся знаменитостей

Глава из книги Джонатана Сакса — о культуре отмены и самосуде

Psychologies
Открыть в приложении