Jupiter, som stormiga boll av giftig gas, är förmodligen den sista plats som kommer att tänka på när du hör orden “livet-stöd.” Men för tjugo år har astronomer som misstänks Jupiter för att göra just detta: livet på Jorden, genom att avskärma oss från dödliga kometer. Nu, en forskare säger att kosmisk guardian karikatyr är helt fel.
“Det har varit lärt något dogmatiskt, att Jupiter skyddar vårt solsystem,” astrofysikern Kevin Grazier berättade Gizmodo. “Men det är bara inte hur det fungerar på alla.”
Ja, den så kallade Jupiter sköld hypotesen inte höll upp under vetenskaplig kontroll, och Boskapsuppfödare senaste JPL-finansierad forskning, som visas nästa månad i tidskriften Astrobiologi, kan lägga idé att vila en gång för alla. Hans modeller visar att Jupiter inte—och har aldrig—skyddade Jorden från stökiga utrymme stenar. Snarare, den enorma gravitationen från Jupiter och Saturnus har varit smutskastning isiga material på vårt sätt, för eoner.
Vad är mer, dessa kometer nog levereras de vatten, syre och andra flyktiga ämnen som är viktiga för liv som vi känner det. Utan Jupiter regn av kometers terror, livet på Jorden kan aldrig ha utvecklats.
Jupiter: Vän eller Fiende?
Tanken på att Jordens största granne skyddar oss från dödliga konsekvenser spår från flera decennier tillbaka, till modeller som publiceras av astronomen George Wetherill 1994. Nyfiken på att lära dig hur Jupiter påverkar distributionen av planeten-som utgör material i dess kosmiska närområde och utmatning av kometer från solsystemet, Wetherill utförde en serie av numeriska simuleringar.
Sponsrade
“Han satte tusentals partiklar mellan Jupiter och Saturnus, och låt dem löpa,” Grazier förklaras. “Då gjorde han samma sak för embryon, eller” misslyckade Jupiters, ” och frågade, hur många objekt läcka ut i den interstellära rymden?”
Wetherill modeller visade att om Jupiter inte växa till en fullt utvecklad gas jätte, men istället för att urarta till en “misslyckad” core—som ändå skulle väga en imponerande 15 Jorden massorna—att det skulle vara tusen gånger mer isiga material som svischar om det inre solsystemet idag. Han hade inte dra slutsatsen att Jupiter sköldar Jorden från dödliga impactors, helt enkelt att gasjätten hjälpte till att sopa herrelösa, planet bildar partiklar ur den gamla inre solsystemet. Trots vissa astronomer tog sin modell som ett bevis för att Jupiter är vår planet kosmiska hinder, och tanken fastnat.
Under de senaste femton åren, modeller av Boskapsuppfödare och andra har krossat bitar av Jupiter sköld hypotes. Att lägga ärendet till resten en gång för alla, Boskapsuppfödare beslutat att se över Wetherill ursprungliga modeller och ge dem en 21-talet uppgradering. Han satte 30,000 hypotetiska partiklar i banor mellan Jupiter och Neptunus, och spårade sitt öde över 100 miljoner år. Simuleringar av denna omfattning inte var möjligt på 90-talet, men Grazier säger, tusentals partiklar och miljontals år behövs för att komma till hållbara slutsatser.
Den nya simuleringar visar att en betydande fraktion av partiklar utvecklas till Jorden korsar banor över tid när gas jättar är närvarande — vända Jupiter sköld hypotes på huvudet. Grazier modeller visar också att Jupiter och Saturnus “hjälpa” varandra i att leverera material till det inre solsystemet, på ett sätt som inte var uppskattat innan.
“För att titta på relativ påverkan, jag tog ut Saturnus i vissa fall,” Grazier sagt. “Utan Saturnus, en hel del av detta material står kvar, bli en asteroidbältet mellan Jupiter och Uranus. Likaså om du tar ut Jupiter, du sluta med en planetesimal bälte, och en massa saker som står kvar.”
Det är komplexa gravitationella dans av två gas jättar som kastar isiga material på vår kosmiska torv. Och konstigt nog, det kan vara en bra sak när det gäller boendeförhållanden.
“Dessa modeller visar att en hel del material som blir sparkade i det inre solsystemet—material som kan bilda gaser och hydrospheres,” Grazier sagt.
Många astronomer har föreslagit att isiga kometer kunde ha levererat Jorden dess vatten, en hypotes som en ny studie stöder. Bild: University of Warwick och Mark Garlick
Vad är mer, eftersom Jupiter herdar kometer i det inre solsystemet, där dess gravitationella ryck som verkar för att sakta ner dem. “Om det är någonting som träffar Jorden verkligen snabbt, det kan vara erosional, och blåsa av atmosfären,” Grazier sagt. “Om det träffar långsammare, kan det vara anhopning händelse. Idealiskt, att växa till en atmosfär du vill ha långsammare påverkan från kometer.”
Astrofysikern Konstantin Batygin av Caltech håller med Grazier huvudsakliga slutsats — att Jupiter inte skydda jordlika planeterna från komet effekter — men erbjuder en varning. Hans arbete visar att under de mycket tidiga solsystemet, när en tjock nebulosan av gas som fortfarande omges av vår Sol, Jupiter och invandring svepte rocky planetesimaler i Solen, ett effektivt sätt att rensa ut det inre solsystemet. Inte bara kunde Jupiter våldsamma ursprungliga damm-busting aktivitet har förstört en gammal befolkning på superjordar, det kan ha lagt grunden för bildandet av Merkurius, Venus, Jorden och Mars, som Batygin hävdade i PNAS tidigare i år.
Jupiter förhållande till de jordlika planeterna är onekligen komplex, men från perspektivet av en livsform på Jorden, det verkar ha varit en positiv — generellt. Och som vi blicka in avlägsna stjärnsystem i jakt på andra beboeliga världar, den kunskapen kan hjälpa oss. Konstigt nog, stjärnor hysa stormiga, något hämndlysten gas jättar kan vara rätt platser för att söka efter ett andra hem.
[Läs hela vetenskaplig uppsats på Astrobiologi]
Följ författaren @themadstone