Статус Сатурна як планети-гіганта опинився під питанням

Сатурн є дуже великою планетою, яка масивніша за Землю майже в 100 разів. Попри це Сатурн поступається за розмірами Юпітеру майже втричі. У світлі цього і нових досліджень деякі астрофізики задумалися про те, наскільки Сатурн відповідає тому, щоб класифікуватися як планета-гігант.

Як правило, астрономи та громадськість відносять Сатурн та Юпітер до однієї категорії планет-гігантів. Обидві планети дуже масивні, кожна з них має значні запаси газоподібного водню та гелію, які є основною частиною їхньої атмосфер. Крім того, ці планети розташовуються в Сонячній системі поряд одна з одною.

Більш поглиблені дослідження, проведені за допомогою автоматичної міжпланетної станції «Кассіні» (Cassini) і зонда «Юнона» (Juno), дозволили виявити ряд істотних відмінностей між Юпітером і Сатурном, наприклад, у кількості важких елементів, що знаходяться глибоко всередині планет. Крім того, Юпітер втричі масивніший за Сатурна, що, загалом, також має велике значення.

У новій статті, яка незабаром з’явиться в журналі Astronomy & Astrophysics Letters, Равіт Хеллед (Ravit Helled), астрофізик з Центру теоретичної астрофізики та космології Цюріхського університету в Швейцарії, висловив думку про те, що в Сонячній системі є лише один справжній газовий — Юпітер. Уран і Нептун класифікуються як крижані гіганти, оскільки вони в основному складаються з елементів, відмінних від водню та гелію. Щодо Сатурна, то, на думку Хелледа, планета не є справжнім газовим гігантом.

Процес формування гігантської планети дуже складний, оскільки рання Сонячна система представляла місце, в якому накопичилася велика кількість різного матеріалу, що кружляло навколо Сонця, що росте в центрі. Переважно це був водень та гелій з невеликою кількістю важчих елементів. Коли молоде Сонце почало нагріватися, весь водень та гелій пішли з системи. Єдиний варіант, при якому планета могла продовжити набирати масу, особливо за рахунок водню та гелію, полягає в тому, що ця планета на момент нагрівання зірки вже мала стати досить великою. Чим більше планета, тим сильніше її гравітаційне тяжіння, що дозволяє накопичувати масу за рахунок матеріалу, що знаходиться поблизу.

Ранні дослідження припускали, що Юпітер і Сатурн досягли певної критичної стадії, необхідної для швидкого накопичення величезної кількості за відносно короткий термін. Однак Юпітеру у цьому плані пощастило більше. Критичний поріг, при якому планета може отримати експоненційну кількість водню та гелію, приблизно відповідає масі в 100 разів вище за масу Землі. Юпітер з легкістю перевищує це значення, а значить, значну частину маси планета набула ще до того, як водень і гелій пішли з Сонячної системи через нагрівання зірки.

На думку Хелледа, Сатурн ніколи не мав шансів стати справжнім гігантом. Уран і Нептун також були надто малі, щоби змагатися з Юпітером за звання планети-гіганта. Що стосується Сатурна, то його маса була достатньою для тяжіння значної кількості водню і гелію за рахунок гравітації, але не настільки, щоб цей процес протікав у прискореному темпі, завдяки чому планета могла б стати значно масивнішою.

На основі цього Хеллед заявив, що Сатурн є гігантом, що не відбувся. На його думку, єдиною планетою-гігантом у Сонячній системі можна вважати Юпітер. Це також може означати, що, незважаючи на подібність, Юпітер і Сатурн розвивалися зовсім різними шляхами, що пояснює їх відмінності, виявлені в ході глибших досліджень. Різниця у розвитку цих планет може допомогти вченим зрозуміти, як розвивалася Сонячна система, а також як виникали зоряні системи по всій галактиці. Джерело