Каковы будут последствия, если Юнона обнаружит, что у Юпитера твердое ядро?

Юнона прибыла к Юпитеру и начнет проводить измерения, чтобы определить, есть ли у газового гиганта твердое ядро. Но чего я не могу найти, так это последствий такого открытия. В этой статье говорится, что по существу есть две модели — модель Core Accretion и модель Disk Instability.

Core Accretion следует идее о том, что газовые гиганты начинаются как каменные тела, которые быстро накапливают массу и газ, что в конечном итоге приводит к неудержимому росту и формированию газовых гигантов. Эта модель может занять от одного до нескольких миллионов лет и требует изрядного количества каменистого материала в протопланетном диске.

Модель нестабильности диска говорит, что газовые гиганты формируются подобно звездам; рушится от облаков газа. В этом случае для начала аккреции не требуется никакого центрального ядра. Это происходит гораздо быстрее, и эти газовые гиганты все еще могут производить ядра путем осаждения.

Мои вопросы таковы:

  • Если Юнона обнаружит твердое ядро ​​на Юпитере, позволит ли это нам выбрать одну из двух моделей, поскольку обе могут развить твердое ядро?
  • Если мы обнаружим, что Юпитер имеет или не имеет твердого ядра, что это значит для развития Земли и жизни?

Я огляделся, но не смог найти источник, который очень четко связывает эти два понятия.

Хороший вопрос, я считаю, что обе модели в целом могут быть справедливы для газовых гигантов.
@ Called2voyage Да, именно этот вопрос и вызвал мой вопрос.

Ответы (1)

Если Юнона обнаружит твердое ядро ​​на Юпитере, позволит ли это нам выбрать одну из двух моделей, поскольку обе могут развить твердое ядро?

Твердое ядро ​​само по себе не будет дымящимся пистолетом, потому что, как вы сказали, обе модели предсказывают, что твердое ядро ​​возможно. Однако, если у Юпитера нет твердого ядра, модель нестабильности диска начинает выглядеть немного лучше.

Что еще интересно, так это размер ядра. Большинство моделей аккреции ядер газовых гигантов предсказывают очень большие ядра (порядка 10-кратной массы Земли). Они также имеют тенденцию быть очень плотными, потому что формируются как твердое тело, которое в конечном итоге становится ядром гораздо большей планеты. Модели нестабильности диска допускают твердое ядро, но ядра, как правило, меньше и менее плотны, потому что они не развиваются вокруг уже твердого тела.

Таким образом, данные Juno не скажут нам наверняка, какая модель точнее, но отсутствие твердого ядра или относительно небольшое и менее плотное ядро ​​определенно сделают модель нестабильности диска лучше.

Если мы обнаружим, что Юпитер имеет или не имеет твердого ядра, что это значит для развития Земли и жизни?

Я должен сказать, что это скорее вопрос общей картины, на который я не очень квалифицирован, чтобы ответить, особенно когда речь идет о связи с жизнью.

Но если говорить очень кратко, определение того, какая из этих моделей является более точной, позволит нам лучше понять, сколько времени потребовалось Юпитеру для формирования. Если аккреция ядра более точна, Юпитеру, вероятно, потребовались миллионы лет, чтобы сформироваться, а протопланетный диск существовал долгое время по сравнению с нашими оценками того, как долго они обычно существуют. Земля также развивалась внутри этого диска, поэтому все, что мы можем узнать о Солнечной системе во время формирования Юпитера, вероятно, можно применить к окружающей среде Земли, когда она формировалась.

Можно ли с уверенностью говорить о твердом ядре? Знаем ли мы, будут ли материалы при таких температурах и давлениях твердыми или жидкими? Я думаю, что Юнона может обнаружить только профиль плотности.