mágneses mezeje pedig 50-szer erősebb volt a mostaninál.
A hagyományos módszerek a Naprendszer korai állapotát az erre vonatkozó modellek segítségével igyekeznek rekonstruálni. Az óriásbolygók kialakulására például elterjedten használják az úgynevezett magakkréciós modellt. Eszerint a Naprendszer gázbolygóinak magja kisebb égitestek ütközése során jött létre, és állt össze egy viszonylag kisméretű bolygómaggá, amely a későbbiekben a gravitációs hatása révén vastag hidrogénköpenyt vont maga köré. Az ilyen modelleknek azonban az a hátránya, hogy mindig élnek valamilyen alapfeltevéssel. A nemrégiben megjelent tanulmány szerzői, Konstantin Batygin és Fred C. Adams azonban egy újfajta megközelítést alkalmazva igyekeztek feltárni a Jupiter múltját, mégpedig a bolygóhoz legközelebb keringő holdak mozgásának precíz meghatározásával. Eredményeiket a neves Nature Astronomy című szaklapban publikálták.
"A Jupiter legbelső holdjai közül a Thebe és az Amalthea mozgásának részletes vizsgálatával képesek voltunk visszautazni az időben egészen a Naprendszer alig 3,8 millió éves korába, és meghatározni a Jupiter akkori méretét, forgási periódusát, illetve mágneses terének erősségét." – nyilatkozott Batygin.
A kicsiny Thebe és az Amalthea holdak tömege nem elég nagy ahhoz, hogy gömb alakot vegyenek fel, és pályájuk jócskán a legbelső Galilei-hold, az Io pályáján belül található, a Jupiter egyenlítője körül. Az egyenlítővel azonban mindkét hold pályája szöget zár be. Ezt a szöget a csillagászatban inklinációnak nevezik, értéke pedig a Thebe esetén 0,36°, az Amalthea esetén pedig 1,09°. Ezen pályahajlások kialakulásának valószínűsített oka a távolabbról a Jupiter közelébe vándorló Ioval történő kölcsönhatás.
A mérések alapján a négy, viszonylag nagy tömegű Galilei-hold sokkal távolabb keletkezhetett a Jupitertől, mint ahol ma keringenek, és az idők során egyre belsőbb pályára vándoroltak, egészen egy bizonyos legbelső határig. Ennek, illetve a Thebe és az Amalthea nevű holdak mozgásának ismeretében a kutatók kiszámították a Jupiter körüli akkréciós korong belső határának helyét, illetve a mágneses tér erősségét is. Ilyen módon tehát a holdak mozgása meglepő pontossággal ad számot a Jupiter korai állapotáról.
A kutatás eredményeként a fiatal Jupiter mérete a mai méret 2-2,5-szörösének adódott.
"Megdöbbentő, hogy jelenleg, 4,5 milliárd éves Naprendszerünkben is elég nyom utal arra, hogy hogyan nézhettek ki a bolygók a bolygókeletkezés hajnalán." – jegyezte meg Adams.
A magakkréciós modell megerősítése
Bár a csillagászok nem éltek a magakkréciós modell alapfeltevéseivel a kutatás során, eredményeik összhangban vannak vele, ezzel újfajta bizonyítékot szolgáltatva a modell létjogosultságára.
A magakkréciós modell szerint a fiatal Jupiter növekedése rendkívül gyorsan, kb. 1 millió év alatt végbement, és ilyen módon a hirtelen, erősen fellépő gravitáció hatására a mai méretének kb. kétszeresére húzta össze magát a bolygókeletkezési korszak végére. Ugyanezt sikerült kimutatni az új kutatás során is, a holdak mozgásából.
A Jupiter fejlődésének rekonstruálása természetesen segítségünkre lehet a korai Naprendszer többi bolygójának mélyebb megismerésében is, sőt, ha a távlatokat tekintjük, ezen kutatással akár még a földi élet kialakulásáról is többet megtudhatunk: talán az óriásbolygók gravitációs ereje segített stabilizálni a Föld körszerű pályáját, amely elengedhetetlen az élet kialakulásához.
Az új tanulmány szerzői tehát újfajta megközelítést alkalmazva ugyanazokra az eredményekre jutottak, mint korábbi kutatások, és azok mellett eddig ismeretlen információkat is feltártak a Naprendszer korai állapotáról. Mindez azonban még csak a kezdet: még rengeteg kérdés vár megválaszolásra a bolygók fejlődésével kapcsolatban!
A cikk forrása: https://www.nature.com/articles/s41550-025-02512-y
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet