Για δεκαετίες, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι ο «θολός» εσωτερικός κόσμος του Δία ήταν αποτέλεσμα μιας κολοσσιαίας σύγκρουσης στα πρώτα χρόνια του σχηματισμού του. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, ένας πλανήτης σε μέγεθος σχεδόν μισού Δία θα είχε συγκρουστεί με τον γίγαντα αερίων, ανακατεύοντας βίαια τον πυρήνα του και αφήνοντας πίσω του το περίεργο εσωτερικό που γνωρίζουμε σήμερα. Μια νέα μελέτη, όμως, έρχεται να ανατρέψει αυτή την εικόνα, δείχνοντας ότι η αλήθεια είναι πολύ πιο «ήπια» και συνδέεται με τον τρόπο που ο Δίας απορρόφησε υλικά κατά την περίοδο της δημιουργίας του.
Οι ερευνητές που υπογράφουν τη μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, προτείνουν ότι ο πυρήνας του μεγαλύτερου πλανήτη του Ηλιακού μας Συστήματος σχηματίστηκε σταδιακά, καθώς ο Δίας συγκέντρωνε τόσο βαριά στοιχεία, όπως βράχο και πάγο, όσο και ελαφρύτερα, όπως το υδρογόνο και το ήλιο. Αντί να υπάρχει ένα σαφές όριο ανάμεσα στον πυρήνα και τα εξωτερικά στρώματα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια ομαλή μετάβαση – μια δομή που ονομάζεται «διαχυμένος» ή «αραιωμένος» πυρήνας.
Η ύπαρξη αυτού του ιδιαίτερου πυρήνα έγινε γνωστή μόλις πριν λίγα χρόνια, χάρη στις παρατηρήσεις του διαστημοπλοίου Juno της NASA. Από τότε, το ερώτημα για το πώς ακριβώς δημιουργήθηκε αποτέλεσε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια για τους ειδικούς. Για να δώσουν απαντήσεις, ερευνητές από το Durham University, σε συνεργασία με επιστήμονες της NASA, του SETI Institute και του University of Oslo, αξιοποίησαν υπερυπολογιστές τελευταίας γενιάς, δοκιμάζοντας εικονικά σενάρια συγκρούσεων πλανητών.
Οι προσομοιώσεις πραγματοποιήθηκαν στον υπερυπολογιστή DiRAC COSMA, χρησιμοποιώντας το προηγμένο λογισμικό SWIFT. Στόχος ήταν να εξεταστεί αν μια γιγάντια σύγκρουση θα μπορούσε πράγματι να δημιουργήσει τον διαχυμένο πυρήνα του Δία. Το αποτέλεσμα ήταν αποκαλυπτικό: καμία από τις προσομοιώσεις, ακόμα και οι πιο ακραίες, δεν οδήγησε σε μια σταθερή, αραιή δομή. Αντίθετα, το υλικό του πυρήνα που εκτοπιζόταν από την υποτιθέμενη σύγκρουση «επανεγκαθίστατο» σχετικά γρήγορα, δημιουργώντας και πάλι ένα σαφές όριο ανάμεσα στο εσωτερικό και τα εξωτερικά στρώματα υδρογόνου και ηλίου.
«Είναι συναρπαστικό να παρακολουθούμε πώς ένας γίγαντας όπως ο Δίας αντιδρά σε ένα από τα πιο βίαια γεγονότα που μπορεί να βιώσει ένας πλανήτης», σχολίασε ο επικεφαλής της μελέτης Dr Thomas Sandnes από το Durham University. «Οι προσομοιώσεις μας δείχνουν ότι μια τέτοια σύγκρουση όντως "ταρακουνά" τον πλανήτη μέχρι τα βάθη του – αλλά όχι με τον τρόπο που θα εξηγούσε τη σημερινή εικόνα του εσωτερικού του».
Το ενδιαφέρον είναι ότι ο Δίας δεν είναι ο μόνος με τέτοια δομή. Πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι και ο Κρόνος διαθέτει έναν αντίστοιχο διαχυμένο πυρήνα. Για τον Dr Luis Teodoro του University of Oslo, αυτό ενισχύει την ιδέα ότι δεν πρόκειται για ένα σπάνιο φαινόμενο που απαιτεί ακραίες συγκρούσεις, αλλά για μια πιο φυσική διαδικασία που λαμβάνει χώρα κατά την αργή και περίπλοκη εξέλιξη των γιγάντων αερίων.
Η νέα κατανόηση δεν αφορά μόνο το Ηλιακό μας Σύστημα. Τα ευρήματα έχουν μεγάλη σημασία και για τη μελέτη των εξωπλανητών, πολλοί από τους οποίους έχουν μέγεθος αντίστοιχο με τον Δία ή τον Κρόνο. Αν οι διαχυμένοι πυρήνες αποτελούν προϊόν σταδιακής εξέλιξης και όχι σπάνιων συγκρούσεων, τότε πιθανότατα και πολλοί από αυτούς τους μακρινούς κόσμους διαθέτουν παρόμοια εσωτερική δομή. Αυτό αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες ερμηνεύουν τα δεδομένα που συλλέγονται από τηλεσκόπια και μελλοντικές αποστολές.
«Οι γιγαντιαίες συγκρούσεις είναι αναπόσπαστο κομμάτι της ιστορίας πολλών πλανητών, αλλά δεν μπορούν να εξηγήσουν τα πάντα», τόνισε ο Dr Jacob Kegerreis, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Η δουλειά μας όχι μόνο αποκαλύπτει νέες πτυχές για τον Δία, αλλά και μας βοηθά να εξελίξουμε τα εργαλεία που χρειαζόμαστε ώστε να κατανοήσουμε καλύτερα την τεράστια ποικιλία κόσμων που συναντάμε στο Σύμπαν».
Η έρευνα αυτή ανοίγει τον δρόμο για μια πιο σύνθετη εικόνα της πλανητικής γένεσης. Ο Δίας, ο «βασιλιάς» των πλανητών, αποδεικνύεται για ακόμη μια φορά πιο περίπλοκος από όσο νομίζαμε, φέρνοντας στο φως όχι μόνο τα δικά του μυστικά αλλά και πολύτιμα στοιχεία για την κατανόηση της πλανητικής εξέλιξης σε ολόκληρο το γαλαξία.
[via]
