_ASTROPHYSICAL JOURNAL_に掲載されたこの研究は、これらの遠くの海を含む世界がどのようになったかについての最初の詳細な見方を提供します。
「以前の理論的研究では、これらの衛星が元のプロトラネタリーディスクからどのように形成されたかを示唆していましたが、この形成メカニズムが実際に機能するかどうかを確認するために必要な詳細な計算を行っていませんでした」と、地球、環境と惑星の科学部門のブラウン部門のポスドク研究者であるAlexandra Craddockは述べました。 「ここでは、プロセスが3Dでどのように機能したかを示します。」
彼らの計算のために、研究者は、以前に使用されていたAREPOと呼ばれる洗練されたコンピューターコードを使用しました。彼らは、木星が最終的に形成される場所まで広がる若い太陽の周りに比較的薄い素材のディスクをシミュレートすることから始めました。
このディスク内で、彼らは最終的に惑星に成長する小さな岩のような「胚」を播種しました。彼らはまた、ディスクに非常に小さなダスト粒子で播種し、衝突と粘着性を通じて徐々に大きな氷の体に成長します。
時間が経つにつれて、成長している惑星とディスクの間の相互作用、および惑星自体との相互作用により、木星とその岩だらけのコアが内側に移動しました。
「木星が内向きに移動すると、それを超えたディスク材料が乱れました」と、ブラウンの地球科、環境、惑星科学科の教授であるアンダース・ヨハンセンは述べました。 「本質的に、木星はディスクに穴を開けた。」
このクリアアウトされた経路の両側で、研究者たちは、氷のようなダスト粒子が衝突し、互いの重力を「感じ」始め、より大きな衝突と急速な成長につながることを観察しました。
「これらの地域では、氷の材料の蓄積は非常に迅速に進行しました」とヨハンセンは言いました。 「ほんの数万年で、ヨーロッパやカリストの大きさの月が形成される可能性があります。」
チームは、氷のような月がどれほど速く成長したかを見て驚いた。
「特に軌道のタイムスケールが長いディスクの最も外側の部分で、衛星がそれほど速く形成されるとは思っていませんでした」とヨハンセンは言いました。 「これはおそらく、他の星の周りのプロトラネタリーディスクでも起こったことであり、なぜ私たちが一般的に大きな氷のムーンが巨大な惑星を周回しているのを見つけるのかを説明するかもしれません。」
ヨハンセンは、科学者が私たち自身や他の太陽系における衛星の形成について知らないことはまだたくさんあり、これらのプロセスを直接観察する方法はまだありません。
「しかし、このようなモデルを使用すると、初期の太陽系に存在する可能性が高い条件をシミュレートし、それを満たす惑星と月がどのようになったかを理解し始めることができます」と彼は言いました。
