Ως ο μεγαλύτερη πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος και ο πρώτος που σχηματίστηκε, η βαρύτητα του Δία διαμόρφωσε τον σχηματισμό όλων των άλλων. Για να το κατανοήσουν καλύτερα, οι αστροφυσικοί προσπάθησαν να μοντελοποιήσουν τα πρώτα του χρόνια και κατέληξαν σε μερικά εκπληκτικά συμπεράσματα.
Ο καθηγητής Konstantin Batygin του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια και ο καθηγητής Fred Adams του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, σύμφωνα με το IFL Science, πιστεύουν ότι το κλειδί για την κατανόηση της προέλευσης του Δία βρίσκεται στα φεγγάρια του. Όχι, όπως θα περίμενε κανείς, τα τέσσερα μεγάλα φεγγάρια του πλανήτη που συγκεντρώνουν το μεγαλύτερο μέρος της προσοχής, αλλά κυρίως τα μικρά φεγγάρια Αμάλθεια και Θήβη που κινούνται σε τροχιά πιο κοντά ακόμη και από την Ιώ.
Πολλά από τα μικρότερα φεγγάρια του Δία θεωρείται ότι είναι αιχμαλωτισμένοι αστεροειδείς, αλλά αυτά είναι η πλειονότητα που υπάρχει πολύ πιο μακριά. Τα εσωτερικά φεγγάρια είναι πιθανότατα πρωτότυπα. Οι τροχιές τους έχουν κλίση σε σχέση με το ισημερινό επίπεδο του Δία κατά 0,36 και 1,09 μοίρες. Αυτές θα ήταν αρκετά μικρές γωνίες για πιο απομακρυσμένα φεγγάρια, αλλά τα πιο κοντινά φεγγάρια έχουν συνήθως μικροσκοπικές κλίσεις.
To better understand how the newborn Jupiter threw its weight around, astrophysicists have attempted to model its early years and have come to some surprising conclusions. 🔭https://t.co/pGpsbwOYTK
— IFLScience (@IFLScience) May 22, 2025
Ο πλανήτης Δίας και η νέα έρευνα
Πάντως, οι καθηγητές Konstantin Batygin και Fred Adams πιστεύουν ότι αυτές οι κλίσεις είναι συνέπεια της βαρυτικής επιρροής της Ιούς, επιτρέποντάς τους να υπολογίσουν την (μεγαλύτερη) τροχιά της Ιούς, όταν διαλύθηκε το νεφέλωμα από το οποίο σχηματίστηκαν ο πλανήτης και τα φεγγάρια. Με τη σειρά της, η γνώση αυτής της τροχιάς επιτρέπει τον υπολογισμό του μεγέθους του Δία εκείνη τη χρονική στιγμή.
Οι επιστήμονες, σύμφωνα με τη μελέτης που δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι 3,8 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του, ο πλανήτης Δίας είχε 2,0-2,56 φορές τη σημερινή του ακτίνα, πιθανότατα πιο κοντά στο κατώτερο άκρο αυτού του εύρους. Αυτό σημαίνει ότι ο όγκος του θα ήταν περίπου οκταπλάσιος του σημερινού, οπότε θα μπορούσαν να χωρέσουν σε αυτόν περισσότερες από 10.000 Γαίες, αντί των σημερινών 1.300, αν υπήρχε τότε η Γη. Επίσης, αναφέρουν ότι το μαγνητικό της πεδίο, που είναι ήδη το ισχυρότερο στο ηλιακό σύστημα, θα ήταν ακόμη 50 φορές ισχυρότερο.
Η προσέγγιση που ακολούθησαν οι καθηγητές Konstantin Batygin και Fred Adams είναι διαφορετική από τις παραδοσιακές προσπάθειες ανακατασκευής του πρώιμου πλανητικού σχηματισμού, οι οποίες χρησιμοποιούν μοντέλα για το πώς ενώνονται οι πλανητικοί πυρήνες. Οι δύο επιστήμονες αντ’ αυτού βασίστηκε σε μετρήσεις της στροφορμής του Δία και της τροχιακής δυναμικής των φεγγαριών που μπορούν να γίνουν σήμερα.
«Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι ακόμη και ύστερα από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, παραμένουν αρκετά στοιχεία που μας επιτρέπουν να ανακατασκευάσουμε τη φυσική κατάσταση του Δία στην αυγή της ύπαρξής του», ανέφερε ο Fred Adams σε ανακοίνωσή του.
Από την άλλη πλευρά, η καινοτομία της προσέγγισής τους σημαίνει ότι ορισμένες υποθέσεις μπορεί να τίθενται υπό αμφισβήτηση.
Τα δύο πιο εσωτερικά φεγγάρια του Δία, η Αδράστεια και η Μήτις, δεν λήφθηκαν υπόψη στους υπολογισμούς επειδή θεωρείται ότι είναι η «κληρονομιά» ενός μεγαλύτερου πρόδρομου φεγγαριού, που διαλύθηκε από τη βαρύτητα του Δία. Οι Konstantin Batygin και Fred Adams επιχειρηματολογούν γιατί η Θήβη και η Αμάλθεια ήταν πιθανότατα αρχέγονα φεγγάρια, αλλά αν αυτά τα δύο αντ’ αυτού σχηματίστηκαν αργότερα, τα συμπεράσματά τους μπορεί να είναι λιγότερο αξιόπιστα. Οι Konstantin Batygin και Fred Adams βασίζονται, επίσης, σε προηγούμενες εργασίες που συσχετίζουν την τροχιακή ακτίνα της Ιούς, όταν σχηματίστηκε με το μέγεθος του Δία εκείνη την εποχή.
Η εν λόγω εργασία συμβάλλει στη συζήτηση σχετικά με το αν οι γιγάντιοι πλανήτες σχηματίζονται «από κάτω προς τα πάνω» (συσσώρευση πυρήνα) ή «από πάνω προς τα κάτω» (βαρυτική αστάθεια). Τα ευρήματα συμφωνούν με το σχηματισμό από κάτω προς τα πάνω, που ήδη θεωρείται ότι είναι ο μηχανισμός με τον οποίο δημιουργήθηκαν οι γίγαντες του Ηλιακού Συστήματος. Ωστόσο, η έρευνα συνεχίζεται για το κατά πόσον ο σχηματισμός από πάνω προς τα κάτω είναι μια ρεαλιστική πιθανότητα, τουλάχιστον για τους αέριους πλανήτες σε άλλα συστήματα.
