목성은 몇 살입니까?

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목성은 몇 살입니까?



이것은 대답하기 쉬운 질문처럼 보일 수 있습니다. 태양계와 같은 나이인 45억 6천만 년입니다.

그는 나와 헤어졌다 그는 돌아올 것인가

그러나 실제로는 그렇지 않습니다. 태양계는 갑자기 생겨난 것이 아니라 ; 형성하는 데 시간이 좀 걸렸습니다. 시간은 명확하지 않으며 시계를 시작하는 데 사용하는 방법에 따라 다릅니다. 태양과 행성을 형성한 가스와 먼지 구름이 무너지기 시작한 때입니까? 또는 태양이 켜졌을 때, 핵에 수소를 융합 , 본격적인 스타가 되다?







좋은 출발점 중 하나는 고체 물질이 원시 태양 주위를 소용돌이 치는 물질 디스크에서 응축되기 시작하여 작은 미네랄 알갱이를 형성하기 시작했을 때입니다. 이것은 45억 6800만년 전으로 거슬러 올라간다. 시계를 시작하기에 아주 좋은 장소입니다.

그 이후로 물질은 더 많이 뭉치기 시작했고 점점 더 커져 결국 행성을 형성했습니다. 그러나 세부 사항이 중요합니다!

원시 행성 디스크확대

원시행성 원반에 대한 예술가의 개념. 우리가 어렸을 때처럼, 형성되는 과정에 있는 큰 행성은 디스크에 넓은 틈을 새기고 있습니다. 신용 거래: Karen L. Teramura, UH IfA

한 가지 아이디어는 목성이 훨씬 더 작은 암석과 자갈에서 자라난 약 1000km보다 큰 물체인 더 작은 원시 행성에서 자랐다는 것입니다. 이것이 소요된 시간에 대한 추정치는 0부터 100만년에서 1000만년까지 다양합니다. 그러나 그것은 넓은 범위입니다! 목성은 너무 거대하기 때문에 주변의 모든 것에 영향을 미치므로 얼마나 오래 그것 거대한 크기에 도달하는 것은 무엇을 이해하는 데 중요합니다. 또 다른 당시 태양계에서 진행 중이었습니다.





새로운 논문이 방금 출판되었습니다. 목성이 매우 빠르게 성장하여 100만 년에 가까워졌다고 주장했습니다. 그리고 그것은 이상한 출처인 운석에서 나옵니다.

운석은 대부분 화성과 목성 사이에서 태양을 도는 경향이 있는 소행성에서 나옵니다. 소행성은 행성이 되지 못한 초기 태양계의 잔해입니다. 우리는 꽤 커진 소행성이 나중에 파괴되었고, 아마도 다른 소행성의 거대한 충돌에 의해 산산조각이 났다는 많은 증거를 가지고 있습니다. 소행성이 서로 충돌할 때 그들은 또한 태양을 공전하는 파편을 생성합니다. 때때로 그들의 궤도는 지구의 궤도를 가로질러 우리가 그것들을 집어들고 연구할 수 있는 우리 행성의 표면으로 떨어집니다: 운석.

운석 자체는 다양한 맛이 있습니다. 일부는 더 암석이 많고 일부는 탄소 함량이 높으며 일부는 금속입니다. 이것은 과거를 반영합니다. 태양계 디스크에서 그들이 형성한 위치(예: 목성의 궤도보다 태양에 더 가깝거나 더 멀리 있음), 한때 방해받은 더 큰 몸체의 일부였는지 여부, 시간이 지남에 따라 스스로 영향을 받았는지 여부 , 등등.

새로운 연구에서 행성 과학자들은 운석에서 텅스텐과 몰리브덴의 존재를 조사했습니다. 그들은 밀도가 높기 때문에 이러한 금속을 선택했습니다. 초기 태양계에서 물체가 상당한 중력(크기가 약 1000km)을 가질 만큼 충분히 커지면 철, 텅스텐 및 몰리브덴과 같은 무거운 물질이 코어로 가라앉습니다. 무거운 원소가 많이 포함된 운석을 발견하면 더 큰 몸체에서 산산조각이 났을 가능성이 큽니다. 이것은 거대한 행성이 형성될 즈음에 일어났을 것입니다. 그 이유는 중력이 사물을 휘저어 산산조각난 행성의 원인이 되었을 것이기 때문입니다.

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그러나 그들은 텅스텐과 몰리브덴만을 찾는 것이 아닙니다. 그들은 다르게 보았다 동위원소 . 이들은 핵에 있는 양성자의 수는 같지만 중성자의 수가 다른 원자입니다. 서로 다른 방사성 과정에서 서로 다른 동위원소가 형성되고 서로 다른 시간이 걸리기 때문에 그렇게 한 것입니다. 샘플에서 동위원소의 상대적인 양을 측정함으로써, 그들은 그것이 얼마나 오래되었는지와 원시 행성 원반에서 그것이 형성된 위치에 대한 좋은 아이디어를 얻을 수 있습니다. .

그들이 발견한 것은 동위원소 비율이 운석을 시간적으로는 공존했지만 공간적으로는 분리된 두 개의 별개의 그룹으로 나눈다는 것입니다. 행성이 형성되기 시작한지 ​​약 100만년 후 . 또한, 이 두 그룹은 목성보다 태양에 더 가까운 그룹과 더 멀리 있는 그룹으로 나눌 수 있습니다.

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무엇인가가 그것들을 형성한 물질을 분리시켰음에 틀림없으며, 가장 가능성이 높은 범인은 목성 그 자체입니다. 그 중력은 말 그대로 디스크를 둘로 쪼개서 그 안에 틈을 만듭니다. 더 멀리 떨어진 운석은 가까운 곳의 운석보다 뚜렷했습니다. 이것은 목성이 행성 형성이 시작된 지 불과 100만 년 후에 이미 환경에 영향을 미칠 만큼 충분히 거대했음을 의미합니다.

그들은 목성의 핵이 빠르게 성장했으며 백만 년 후에 이미 지구의 질량의 20배에 가깝다고 결론지었습니다. 그 후 약 400만 년 후에 지구의 질량의 약 50배까지 천천히 성장했습니다. 결국 그것은 주변의 가스를 충분히 소모하여 현재의 엄청난 질량보다 300 지구.

그래서 케이스가 닫혔죠? 음 ... 아니. 또 다른 아이디어가 있습니다 목성이 아래에서 위로 자라지 않았다는 것입니다. 대신, 기본적으로 디스크의 큰 부분을 빠르게 붕괴시키는 중력 불안정성으로 인해 디스크에서 직접 응축되어 하향식으로 형성되었을 수 있습니다. 그렇다면 목성은 핵이 전혀 없을 것입니다!

목성에 핵이 있는지 여부를 알아낼 수 있다면 두 가설을 구별하는 데 도움이 될 것입니다. 이것이 바로 훌륭한 Juno 탐사선이 목성에 보내진 주된 이유 중 하나입니다. 데이터는 계속 들어오고 있지만 예비 결과는 목성에 핵이 있다는 것입니다. 좀. 신기하게도 핵심은 흐릿한 , 그리고 예상보다 큽니다. 이 결과는 두 가설 사이에 있으며 어느 쪽도 배제하지 않습니다! 그래서 우리는 아직 모릅니다. 이 거대한 행성을 계속 돌면서 탐사선의 더 많은 데이터가 무엇이 무엇인지 결정하는 데 도움이 되기를 바랍니다.

따라서 이 새로운 연구는 매우 흥미롭고 영리하지만 흡연 총이 아니라고 말하고 싶습니다.

초기 태양계에서 무슨 일이 일어났는지 알아내려는 이 모든 과학적 노력은 나에게 흥미롭습니다. 물론 과학도 흥미롭지만 그것을 이해하려는 시도 자체가 정말 흥미롭습니다! 과학자들은 수년간 이를 연구해 왔지만, 우리는 그 당시 물체가 어떻게 행동했는지 보기 위해 정교한 물리학 계산 모델을 적용할 수 있게 되었습니다. 따라서 그것은 완전히 새로운 아이디어가 아니며 완전히 확립된 것도 아닙니다. 즉, 일반적으로 데이터가 조금씩 들어오고, 많은 아이디어가 떠돌아다니고, 컴퓨터 시뮬레이션이 실행되고, 일부는 제외되고, 나머지는 여전히 실행 중입니다. 이 모든 것 때문에 나는 서로 모순되는 가설을 가지고 앞뒤로 움직이는 논문을 봅니다. 왜냐하면 아무도 그 결정적인 증거를 가지고 있지 않기 때문입니다.

참고하세요, 그건 약점이 아닙니다. 힘이다! 과학은 일반적으로 유레카 과정이 아닙니다. 그것을 알아내는 데 시간이 걸리고, 다른 생각을 가진 많은 사람들이 있을 때 그 과정은 지저분합니다. 그러나 과학의 원호는 진실을 향해 구부러져 있습니다. 시간이 지남에 따라 더 나은 관측 장비(이 경우 망원경 및 우주선)를 만들고 더 많은 실험을 수행하고 더 고급 모델을 사용하면 사물을 더 잘 이해하게 됩니다.

이 새로운 결과는 목성이 빠르게 형성되었으며 태양계에서 가장 오래된 행성임을 나타냅니다. 우리가 말할 수 있는 것에서 지구는 최초의 미립자들이 스스로 모이기 시작한 후 1천만-1억 년 동안 형성되었다고 말할 수 있습니다. 그게 맞을 수도 있습니다. 그렇지 않을 수도 있습니다. 그러나 어느 쪽이든, 목성은 강렬한 관심의 대상이며 우리가 연구할 가치가 있습니다.

헉, 어쨌든 우리의 큰 형제입니다. 더 잘 알아가는 것이 좋은 아이디어라고 생각합니다.

이미지 크레디트: 생각 카페 및 단기 집중 과정 천문학