Hvorfor spinder det indvendige af solsystemet ikke hurtigere? Gammelt mysterium har mulig ny løsning

I årtier har videnskabsmænd undret sig over et mangeårigt mysterium i vores solsystem:hvorfor drejer planeterne inde i Jupiters bane så langsomt sammenlignet med Solen? Denne forvirrende observation, kendt som "spin-down-problemet", har ført til forskellige hypoteser, men en endelig forklaring er forblevet uhåndgribelig. Nu foreslår en ny undersøgelse en potentiel løsning, der ligger i selve Jupiters gravitationspåvirkning.

Undersøgelsen, ledet af forskere ved University of California, Berkeley, fandt ud af, at de langsomme spin af de indre planeter kan være en direkte konsekvens af tilstedeværelsen af ​​Jupiter. Den massive gaskæmpe, som kredser omkring fem gange længere fra Solen end Jorden, udøver en betydelig tyngdekraft på det indre solsystem.

Gennem computersimuleringer opdagede forskerne, at Jupiters tyngdekraft kan føre til et fald i de indre planeters spinhastigheder over tid. Da Jupiter interagerer med de indre planeter, især gennem gravitationsresonanser, kan den overføre noget af dets vinkelmomentum til det omgivende materiale, herunder asteroider og kometer. Denne udveksling af vinkelmomentum sænker gradvist de indre planeters spin.

Undersøgelsen tyder på, at denne proces med vinkelmomentoverførsel kan have været særligt udtalt i de tidlige stadier af solsystemets dannelse, hvor det indre solsystem var tættere befolket med asteroider og kometer. Disse kroppe ville have fungeret som mellemled i at overføre vinkelmomentum fra Jupiter til de indre planeter, hvilket førte til de observerede spinhastigheder, vi ser i dag.

Et af de vigtigste resultater af undersøgelsen er, at spin-hastighederne af de indre planeter kan være direkte relateret til Jupiters masse. Planeter, der er tættere på Jupiter og oplever stærkere gravitationsinteraktioner med den, har en tendens til at have langsommere spins. For eksempel har Merkur, den inderste planet, den langsomste rotationsperiode af alle planeterne i solsystemet, hvor en rotation tager omkring 59 jorddage.

Undersøgelsen bygger på tidligere forskning, der foreslog rollen af ​​Jupiters gravitationspåvirkning på de indre planeters spinhastigheder, men den giver en mere detaljeret forklaring baseret på computersimuleringer. Resultaterne har også betydning for forståelsen af ​​spin-udviklingen af ​​exoplaneter i andre solsystemer, da Jupiter-lignende planeter kan spille en lignende rolle i udformningen af ​​rotationsegenskaberne for andre planetsystemer.

Selvom denne undersøgelse giver en lovende løsning på spin-down-problemet, er der behov for yderligere forskning og simuleringer for fuldt ud at validere den foreslåede mekanisme. Ikke desto mindre giver det et væsentligt skridt fremad i vores forståelse af, hvorfor det indre solsystem spinner i det tempo, det gør, og bringer os tættere på at optrevle et af de vedvarende mysterier i vores kosmiske kvarter.