Ο Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος και μάλιστα με πολύ μεγάλη διαφορά. Μάλιστα, ήταν ο πρώτος πλανήτης που σχηματίστηκε στο πλανητικό μας σύστημα και η τεράστια βαρύτητά του διαμόρφωσε τον σχηματισμό όλων των άλλων. Για να μπορέσουν οι επιστήμονες να ανακαλύψουν το παρελθόν αυτού του γίγαντα αερίων, οι αστροφυσικοί μοντελοποίησαν τα πρώτα χρόνια της ζωής του και έφτασαν σε μερικά πολύ εντυπωσιακά αποτελέσματα!
Ο καθηγητής Konstantin Batygin, του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια και ο καθηγητής Fred Adams του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, πιστεύουν πως το κλειδί για να κατανοήσουμε την προέλευση του Δία, βρίσκεται στα φεγγάρια του. Όμως, όχι στα μεγάλα του φεγγάρια, όπως θα περιμέναμε, αλλά στα μικρότερα, όπως η Αμάλθεια και η Θήβη, που βρίσκονται σε πολύ κοντινή τροχιά στον Δία, πιο κοντά και από την Ιώ.
Τα περισσότερα από τα μικρότερα φεγγάρια του Δία πιστεύεται πως είναι αστεροειδείς που έχουν συλληφθεί από την τεράστια βαρύτητά του. Τα εσωτερικά φεγγάρια του όμως, είναι εκεί από την αρχή. Οι τροχιές τους έχουν κλίση σε σχέση με το ισημερινό επίπεδο του Δία, κατά 0.36 και 1.09 μοίρες. Αυτές οι γωνίες θα ήταν αρκετά μικρές για τα μακριά του φεγγάρια, όμως τα κοντινά φεγγάρια έχουν συνήθως μικρές κλήσεις.
Οι Batygin και Adams θεωρούν πως αυτές οι κλίσεις έχουν προκληθεί από την βαρυτική επιρροή τις Ιούς, κάτι που τους επιτρέπει να υπολογίσουν την τροχιά της., όταν το νεφέλωμα από το οποίο σχηματίστηκε ο πλανήτης και τα φεγγάρια του, άρχισε να διαλύεται. Με τη σειρά του, η γνώση αυτής της τροχιάς επιτρέπει τον υπολογισμό του μεγέθους του Δία σε εκείνο το χρονικό σημείο.
Έτσι, οι επιστήμονες καταλήγουν στο συμπέρασμα πως πριν από 3.8 εκατομμύρια χρόνια, μετά το σχηματισμό του, ο Δίας είχε 2.00-2.56 φορές την τρέχουσα ακτίνα του! Διπλάσια ακτίνα όμως, σημαίνει μέχρι και 8 φορές μεγαλύτερο όγκο, σε σχέση με σήμερα, που σημαίνει πως θα είχε μέγεθος όσες 10.000 Γαίες, αντί για τις 1.300 που έχει σήμερα, αν η Γη υπήρχε τότε.
Όμως η ομάδα δε σταματάει εδώ. Οι προσομοιώσεις δείχνουν πως και το μαγνητικό του πεδίο θα ήταν αρκετά διαφορετικό. Αν τώρα ο Δίας έχει το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο στο ηλιακό μας σύστημα, τότε θα είχε μέχρι και 50 φορές ισχυρότερο.
Η προσέγγιση που έχουν ακολουθήσει οι Batygin και Adams είναι αρκετά διαφορετική από τις παραδοσιακές προσεγγίσεις, για την προσπάθεια ανακατασκευής του πρώιμου σχηματισμού πλανητών. Οι δύο επιστήμονες βασίστηκαν σε μετρήσεις τις στροφορμής του Δία και τις τροχιακής δυναμικής των φεγγαριών, που μπορούμε να πάρουμε σήμερα.
«Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι ακόμη και μετά από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, παραμένουν αρκετές ενδείξεις για να μας επιτρέψουν να ανακατασκευάσουμε τη φυσική κατάσταση του Δία στην αυγή της ύπαρξής του», δήλωσε ο Adams.
Εδώ βέβαια έρχεται ένα μεγάλο αλλά. Η προσέγγιση των δύο επιστημόνων είναι ιδιαίτερα καινοτόμα και δεν έχει χρησιμοποιηθεί ξανά στο παρελθόν. Αυτό σημαίνει πως μερικές από τις υποθέσεις που έγιναν, μπορεί να είναι αμφισβητήσιμες.
Η απλή αυτή συνήθεια σκοτώνει τις κάμερες οποιασδήποτε συσκευής και δεν έχεις ιδέα
Τα δύο εσωτερικά φεγγάρια του Δία, η Αδράστεια και η Μήτις, δεν ελήφθησαν υπόψη στους υπολογισμούς επειδή πιστεύεται ότι είναι η κληρονομιά ενός μεγαλύτερου προδρόμου φεγγαριού, που διαμελίστηκε από τη βαρύτητα του Δία. Ο Adams και ο Baygiv υποστηρίζουν πως η Θήβη και η Αμάλθεια είναι πιθανότατα αρχέγονα φεγγάρια, όμως αν αυτά σχηματίστηκαν αργότερα, τα αποτελέσματά τους θα είναι λιγότερο αξιόπιστα. Οι Batygin και Adams βασίζονται επίσης σε προηγούμενη εργασία που συσχέτισε την τροχιακή ακτίνα της Ιούς όταν σχηματίστηκε με το μέγεθος του Δία εκείνη την εποχή.
Από τον σχηματισμό του και μέχρι σήμερα, ο Δίας μειώνει τον όγκο του και αυξάνει την ταχύτητα περιστροφής του. Αυτό γιατί ο γίγαντας αερίων συρρικνώνεται ακόμα και σήμερα, καθώς η θερμοκρασία του εσωτερικού του μειώνεται, συμπιέζοντας και θερμαίνοντας τον πυρήνα του. Με αυτό τον τρόπο χάνει ενέργεια, αν και αυτό συμβαίνει με τρομερά αργό ρυθμό.
Ακόμα και με πολύ μεγαλύτερο όγκο πάντως, ο Δίας δε θα είχε ποτέ αρκετά μεγάλη μάζα για να αποκτήσει ιδιότητες αστεριού. Χρειάζεται τουλάχιστον 85 φορές την τρέχουσα μάζα του, ώστε να πυροδοτήσει η σύντηξη του υδρογόνου στον πυρήνα του, κάτι που είναι καθοριστικό για τη δημιουργία όλων των αστέρων.
«Αυτό που έχουμε θέσει εδώ είναι ένα πολύτιμο σημείο αναφοράς», λέει ο Batygin . «Ένα σημείο από το οποίο μπορούμε να ανακατασκευάσουμε με μεγαλύτερη σιγουριά την εξέλιξη του Ηλιακού μας Συστήματος».
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy.
