Jupiter, la géante du système solaire, était autrefois deux fois plus massive !

Jupiter, The Largest Planet In Our Solar System, Was Once Twice As Big

Jupiter, la géante du système solaire, était autrefois deux fois plus massive !

Une étude révolutionnaire révèle que Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire, était autrefois bien plus imposante qu'aujourd'hui. Des astrophysiciens ont reconstitué sa jeunesse grâce à l'analyse de ses lunes intérieures, dévoilant des surprises sur sa taille et son champ magnétique passés.

Jupiter, la planète la plus massive du système solaire et la première à s'être formée, a joué un rôle crucial dans l'architecture de notre système. Pour comprendre son influence, les professeurs Konstantin Batygin (Caltech) et Fred Adams (Université du Michigan) ont étudié ses lunes intérieures, notamment Amalthée et Thébé.

Contrairement aux quatre grandes lunes galiléennes souvent étudiées, ces petites lunes proches de Jupiter ont révélé des indices précieux. Leurs orbites légèrement inclinées (0,36° et 1,09°) suggèrent l'influence gravitationnelle passée d'Io, permettant de reconstituer l'histoire du système jovien.

En analysant ces données orbitales, les chercheurs ont calculé que 3,8 millions d'années après sa formation, Jupiter avait un rayon 2 à 2,56 fois supérieur à l'actuel. Son volume était alors huit fois plus important, capable de contenir plus de 10 000 Terres contre 1 300 aujourd'hui.

Le champ magnétique de Jupiter, déjà le plus puissant du système solaire, aurait été 50 fois plus intense à cette époque. Imaginez les aurores boréales spectaculaires lors des éruptions du jeune Soleil !

Cette approche innovante diffère des modèles traditionnels de formation planétaire. Au lieu d'étudier la formation du noyau, les scientifiques ont utilisé la dynamique orbitale actuelle des lunes et le moment angulaire de Jupiter.

"C'est extraordinaire qu'après 4,5 milliards d'années, ces indices nous permettent de reconstituer l'état initial de Jupiter", s'émerveille le Pr Adams. Cependant, certaines hypothèses pourraient être remises en question, notamment concernant l'origine des lunes étudiées.

Les deux lunes les plus proches, Adrastée et Métis, n'ont pas été incluses dans l'étude car elles seraient les vestiges d'une lune plus grande disloquée par la gravité de Jupiter. Si Amalthée et Thébé ne dataient pas de cette époque, les conclusions pourraient être moins fiables.

Cette recherche éclaire également le débat sur la formation des géantes gazeuses : par accrétion de cœur ("bottom-up") ou par instabilité gravitationnelle ("top-down"). Les résultats soutiennent le premier scénario, déjà privilégié pour notre système solaire.

Publiée dans Nature Astronomy, cette étude ouvre de nouvelles perspectives sur la compréhension des systèmes planétaires, tout en nous offrant une image spectaculaire de la jeunesse turbulente de Jupiter, la géante du système solaire.

Sao Mộc Từng Có Kích Thước Gấp Đôi Hiện Tại - Bí Ẩn Về 'Gã Khổng Lồ' Hình Thành Hệ Mặt Trời

Sao Mộc, hành tinh lớn nhất hệ Mặt Trời với lực hấp dẫn khổng lồ, từng có kích thước gấp đôi hiện tại trong thuở sơ khai. Nghiên cứu đột phá từ hai giáo sư vật lý thiên văn tiết lộ manh mối về quá trình hình thành hành tinh này thông qua các mặt trăng nhỏ bị lãng quên, mở ra góc nhìn mới về sự ra đời của hệ Mặt Trời.

Giáo sư Konstantin Batygin (Viện Công nghệ California) và Giáo sư Fred Adams (Đại học Michigan) đã tái hiện quá khứ của Sao Mộc bằng phương pháp độc đáo. Thay vì tập trung vào 4 mặt trăng Galilei nổi tiếng, họ nghiên cứu quỹ đạo nghiêng của hai mặt trăng nhỏ Amalthea và Thebe - những 'chứng nhân' lịch sử từ thuở hành tinh này mới hình thành.

Các mặt trăng này có độ nghiêng quỹ đạo nhỏ (0.36° và 1.09°) so với xích đạo Sao Mộc - điều bất thường với mặt trăng ở khoảng cách gần. Nhóm nghiên cứu phát hiện chính lực hấp dẫn từ mặt trăng Io đã tác động lên chúng, từ đó tính toán được quỹ đạo nguyên thủy của Io khi tinh vân hình thành hệ Mặt Trời phân tán.

Kết quả cho thấy 3.8 triệu năm sau khi hình thành, Sao Mộc có bán kính gấp 2-2.56 lần hiện tại, tương đương thể tích lớn gấp 8 lần. Nếu Trái Đất tồn tại thời điểm đó, hơn 10.000 Trái Đất có thể xếp vừa bên trong 'gã khổng lồ' này thay vì 1.300 như hiện nay. Từ trường của nó cũng mạnh gấp 50 lần ngày nay.

Phương pháp nghiên cứu này khác biệt hoàn toàn với cách tiếp cận truyền thống dựa trên mô hình lõi hành tinh. Thay vào đó, các nhà khoa học sử dụng các phép đo động lượng góc hiện tại của Sao Mộc và động lực học quỹ đạo mặt trăng. 'Thật kinh ngạc khi sau 4.5 tỷ năm, chúng ta vẫn tìm đủ manh mối để tái hiện trạng thái Sao Mộc thuở sơ khai,' Giáo sư Adams chia sẻ.

Nghiên cứu cũng đặt ra những câu hỏi mới. Hai mặt trăng trong cùng Adrastea và Metis không được tính đến do chúng có thể là tàn tích của mặt trăng lớn hơn bị xé toạc bởi lực hấp dẫn Sao Mộc. Giả thuyết về nguồn gốc nguyên thủy của Amalthea và Thebe cũng cần kiểm chứng thêm.

Công trình này không chỉ vẽ nên cảnh tượng ngoạn mục cho du khách tưởng tượng về hệ Mặt Trời sơ khai, mà còn góp phần giải quyết tranh luận lâu nay về cơ chế hình thành hành tinh khí khổng lồ. Kết quả ủng hộ mô hình 'từ dưới lên' (bồi tụ lõi) - cơ chế được cho là hình thành nên các hành tinh khí trong hệ Mặt Trời, thay vì mô hình 'từ trên xuống' (bất ổn định hấp dẫn).

Nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Astronomy mở ra hướng tiếp cận mới trong việc tìm hiểu lịch sử hình thành các hệ hành tinh, đồng thời đặt nền móng cho những khám phá về các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời trong tương lai.