Jupiter, som blustery ball av giftige gass, er sannsynligvis den siste plassen som kommer til tankene når du hører ordene “livet støtte.” Men for tjue år, astronomer har mistanke om Jupiter å gjøre nettopp det: å støtte liv på Jorden, ved å skjerme oss fra dødelige kometer. Nå, en forsker er å si at kosmisk guardian karikatur er død galt.
“Det er blitt lært noe dogmatisk, som Jupiter beskytter vårt solsystem,” astrofysiker Kevin Grazier fortalte Gizmodo. “Men det er bare ikke slik det fungerer i det hele tatt.”
Faktisk, den såkalte Jupiter shield hypotesen har ikke holdt opp under vitenskapelig gransking, og Grazier siste JPL-finansiert forskning, som vises ved siden av måneden i tidsskriftet Astrobiology, kan legge idé å hvile en gang for alle. Hans modeller viser at Jupiter ikke—og har aldri—beskyttet Jorden fra uregjerlige plass bergarter. Snarere, den fabelaktige alvoret av Jupiter og Saturn har vært anhuking isete materiale vår måte for evigheter.
Hva er mer, de som kometer har trolig levert vann, oksygen og andre volatiles som er viktige for liv slik vi kjenner det. Uten Jupiters regn av cometary terror, livet på Jorden kan aldri ha utviklet seg.
Jupiter: Venn eller Fiende?
Ideen om at Jordens største nabo beskytter oss fra dødelige virkninger kan spores tilbake flere tiår, til modeller som er publisert av astronom George Wetherill i 1994. Nysgjerrig på å lære hvordan Jupiter påvirker fordelingen av planeten-forming materiale i sin kosmiske nabolag og utstøting av kometer fra solsystemet, Wetherill utført en rekke numeriske simuleringer.
Sponset
“Han satte tusenvis av partikler mellom Jupiter og Saturn, og la dem kjøre,” Grazier forklart. “Så gjorde han det samme for embryo eller ‘feilet Jupiters,’ og spurte: hvor mange objekter lekke ut i det interstellare rom?”
Wetherill modeller viste at hvis Jupiter ikke vokse inn i en fullverdig gass-giganten, men i stedet falt inn i en “mislykket” core—som fortsatt ville veie en imponerende 15 jordmassen—det vil være en tusen ganger mer isete materiale runde om det indre solsystemet i dag. Han hadde ikke konkludere med at Jupiter skjold Jorden fra dødelige impactors, bare at gass-giganten hjalp sweep stray, planet-som danner partikler ut av den gamle indre solsystemet. Likevel, noen astronomer tok hans modeller som bevis på at Jupiter er jordens kosmiske barriere, og ideen fast.
For de siste femten årene, modeller av Grazier og andre har avslørte deler av Jupiter shield hypotese. For å legge saken til resten gang for alle, Grazier bestemte seg for å besøke Wetherill originale modeller og gi dem en 21. århundre oppgradere. Han satt med 30 000 hypotetiske partikler på baner mellom Jupiter og Neptun, og sporet deres skjebne over 100 millioner år. Simuleringer av denne størrelsesorden ikke var mulig på 90-tallet, men Grazier sier, tusenvis av partikler og millioner av år er nødvendig for å komme til å trekke sikre konklusjoner.
Den nye simuleringer viser at en betydelig andel av partikler utvikle seg til Jorden-krysset baner over tid når gass gigantene er til stede — flipping Jupiter shield hypotese på hodet. Grazier modeller viser også at Jupiter og Saturn “hjelpe” hverandre i å levere materiale til det indre solsystemet, på en måte som ikke var verdsatt før.
“Å se på relative innflytelse, jeg tok ut Saturn i noen tilfeller,” Grazier sa. “Uten Saturn, mye av det materialet forblir sette bli en asteroidebeltet mellom Jupiter og Uranus. Likeledes, hvis du tar ut Jupiter, kan du ende opp med en planetesimal belte, og en masse ting forblir satt.”
Det er den komplekse gravitasjonsfelt dans av to gass gigantene som kaster isete materiale på våre kosmiske kunstgress. Og merkelig nok, det kan være en god ting når det kommer til beboelighet.
“Disse modellene viser at mye av materialet blir kastet inn i det indre solsystemet—materiale som kan danne atmosfærer og hydrospheres,” Grazier sa.
Mange astronomer har antydet at isete kometer kunne ha levert Jorden vannet sitt, en hypotese som en ny studie støtter. Bilde: University of Warwick og Mark Garlick
Hva er mer, som Jupiter gjetere kometer inn i det indre solsystemet, og dens gravitasjonsfelt slepebåten ser ut til å bremse dem ned. “Hvis det er noe som treffer Jorden veldig fort, det kan være erosional, og blåse av atmosfæren,” Grazier sa. “Hvis den treffer tregere, det kan være belegg fra hendelsen. Ideelt sett, for å accrete en atmosfære, du vil tregere konsekvenser fra kometer.”
Astrofysiker Konstantin Batygin av Caltech enig med Grazier viktigste konklusjonen — at Jupiter ikke beskytter terrestriske planetene fra comet konsekvenser — men tilbyr en påminnelse. Hans arbeid viser at i løpet av veldig tidlig solsystemet, når en tykk nebula av gass fortsatt omgitt vår Sol, Jupiters innover migrasjon feide steinete planetesimals i Solen, effektivt rydde ut det indre solsystemet. Ikke bare kunne Jupiter voldelige opprinnelig støv-busting aktivitet har ødelagt en gammel bestand av Super-Jord, det kan ha lagt grunnlaget for dannelsen av Merkur, Venus, Jorden og Mars, som Batygin hevdet i PNAS tidligere i år.
Jupiter ‘ s forhold til de terrestriske planetene er unektelig komplisert, men fra perspektivet til en livsform på Jorden, den ser ut til å ha vært en positiv ett samlet. Og som vi node-til fjerne stjernesystemer i søk av andre beboelige verdener, at kunnskap kan hjelpe oss. Merkelig nok, stjerner husing stormfulle, noe hevngjerrig gass gigantene kan være de riktige stedene for å søke etter et andre hjem.
[Les hele vitenskapelig artikkel på Astrobiology]
Følg forfatteren @themadstone