Тайны газового гиганта. Юпитер содержит в полтора раза больше кислорода, чем Солнце
Поверхность Юпитера покрыта плотными слоями облаков, которые скрывают процессы, происходящие в глубинах планеты (Фото: pixabay)
Новое исследование ученых из Чикагского университета и Лаборатории реактивного движения позволило заглянуть вглубь Юпитера глубже, чем когда-либо прежде.
Создав самую полную на сегодня вычислительную модель атмосферы газового гиганта, исследователи смогли дать ответ на давний вопрос о химическом составе планеты. Оказалось, что Юпитер содержит примерно в 1,5 раза больше кислорода, чем Солнце.
Поверхность Юпитера покрыта плотными слоями облаков, которые скрывают процессы, происходящие в глубинах планеты. Эти облака настолько густые, что космические аппараты не могут их преодолеть для прямых измерений: например, зонд НАСА «Галилео» потерял связь с Землей во время погружения в атмосферу в 2003 году. Современная миссия «Юнона» собирает данные с безопасной орбиты, однако точное количество воды и кислорода оставалось предметом дискуссий в течение десятилетий.
Главной новизной работы под руководством Джихьора Яна стало объединение химического моделирования и гидродинамики в единую систему. Исследователи учли тысячи типов реакций, происходящих при экстремально высоких температурах в недрах и низких — в верхних слоях атмосферы. Модель также учитывает поведение капель воды и формирование облаков, что ранее делалось только отдельно.
Согласно опубликованным в The Planetary Science Journal результатам, концентрация кислорода на Юпитере оказалась значительно выше, чем предполагали предыдущие исследования, некоторые из которых оценивали этот показатель лишь в треть солнечного уровня. Это открытие имеет решающее значение для понимания истории формирования всей Солнечной системы. Поскольку большая часть кислорода на планете связана с водой, которая замерзает на больших расстояниях от Солнца, эти данные помогут установить, сформировался ли Юпитер на своей текущей орбите или мигрировал из более отдаленных регионов космоса.
Кроме химического состава, модель показала, что циркуляция атмосферы Юпитера происходит значительно медленнее, чем считалось до сих пор. Скорость диффузии оказалась в 35−40 раз ниже стандартных предположений. Это означает, что перемещение отдельной молекулы через один слой атмосферы может длиться несколько недель вместо нескольких часов. Полученные результаты не только расширяют знания о нашем «космическом дворе», но и помогут в поисках потенциально обитаемых планет за пределами нашей Солнечной системы.
