Таємниці газового гіганта. Юпітер містить у півтора раза більше кисню, ніж Сонце
Поверхня Юпітера вкрита щільними шарами хмар, які приховують процеси, що відбуваються в глибинах планети (Фото: pixabay)
Нове дослідження вчених із Чиказького університету та Лабораторії реактивного руху дозволило зазирнути вглиб Юпітера глибше, ніж будь-коли раніше.
Створивши найповнішу на сьогодні обчислювальну модель атмосфери газового гіганта, дослідники змогли дати відповідь на давнє питання про хімічний склад планети. Виявилося, що Юпітер містить приблизно в 1,5 раза більше кисню, ніж Сонце.
Поверхня Юпітера вкрита щільними шарами хмар, які приховують процеси, що відбуваються в глибинах планети. Ці хмари настільки густі, що космічні апарати не можуть їх подолати для прямих вимірювань: наприклад, зонд НАСА «Галілео» втратив зв’язок із Землею під час занурення в атмосферу у 2003 році. Сучасна місія «Юнона» збирає дані з безпечної орбіти, проте точна кількість води та кисню залишалася предметом дискусій протягом десятиліть.
Головною новизною роботи під керівництвом Джихьора Яна стало об'єднання хімічного моделювання та гідродинаміки в єдину систему. Дослідники врахували тисячі типів реакцій, що відбуваються за екстремально високих температур у надрах і низьких — у верхніх шарах атмосфери. Модель також враховує поведінку крапель води та формування хмар, що раніше робилося лише окремо.
Згідно з опублікованими у The Planetary Science Journal результатами, концентрація кисню на Юпітері виявилася значно вищою, ніж припускали попередні дослідження, деякі з яких оцінювали цей показник лише в третину сонячного рівня. Це відкриття має вирішальне значення для розуміння історії формування всієї Сонячної системи. Оскільки більша частина кисню на планеті пов’язана з водою, яка замерзає на великих відстанях від Сонця, ці дані допоможуть встановити, чи сформувався Юпітер на своїй поточній орбіті, чи мігрував з більш віддалених регіонів космосу.
Окрім хімічного складу, модель показала, що циркуляція атмосфери Юпітера відбувається значно повільніше, ніж вважалося досі. Швидкість дифузії виявилася в 35−40 разів нижчою за стандартні припущення. Це означає, що переміщення окремої молекули через один шар атмосфери може тривати кілька тижнів замість кількох годин. Отримані результати не лише розширюють знання про наш «космічний двір», а й допоможуть у пошуках потенційно населених планет за межами нашої Сонячної системи.
