На основі даних космічного апарата Juno вчені зробили висновок, що в глибинах Юпітера ховається велика маса металу. Його принесли туди планетезималі — зародки планет, які газовий гігант проковтнув на початку своєї історії.
Що місія Juno розповіла про Юпітер
Вчені, які працюють із даними місії Juno, нещодавно опублікували роботу, присвячену внутрішній будові та формуванню Юпітера. Дані цього космічного апарата свідчать про численні аномалії у його гравітаційному полі. А це своєю чергою говорить про наявність важких об’єктів поблизу від його ядра.
Попередні вивчення Юпітера свідчили, що він переважно складається з водню та гелію. Однак дослідження Juno показують, що глибинні шари планети містять метали у кількості, еквівалентній від 11 до 33 мас Землі.
Для пояснення такого високого вмісту металів розробили кілька моделей внутрішньої будови планети-гіганта. Одні з них концентрувалися на ідеї, що глибини планети є перемішаними. Інші, навпаки, говорили, що там можна виділити мінімум три зовсім різних шари. Однак дослідження Juno розставили усе на місця.
Молодий Юпітер «ковтав» ненароджені світи
Питання про умови в глибинах Юпітера тісно пов’язане з його утворенням. Усі вчені згодні, що він є найстарішою з планет Сонячної системи й зародився як кам’янисте тіло, що, досягши певного розміру, почало відтягувати на себе все більше газу. Однак навколо нього все ще перебувало чимало важчих матеріалів, які він продовжував поглинати.
Питання лише в тому, чи були ці матеріали у вигляді щебеню, чи це були планетезималі — тіла діаметром у сотні й тисячі кілометрів, які так і не стали планетами. Варіант, коли зростання Юпітера живили тільки маленькі шматочки, зараз здається менш вірогідним. На пізніх стадіях утворення газовий гігант мав виштовхувати тіла такого розміру за межі своєї орбіти.
А ось планетезималі мали виявитися для цього занадто великими. Зрештою, їхня взаємодія з Юпітером закінчувалася б зіткненням із ним. І дані Juno свідчать, що так і було. Бо якби гігант насичували металами уламки розміром із щебінь, то їх і досі носило б навіть у верхніх шарах атмосфери планети, а цього не спостерігається.
Несподівані наслідки
Те, що Juno виявив у глибинах Юпітера чималу кількість металів, які жодним чином не проявляють себе на поверхні, має великі наслідки для розуміння планет-гігантів загалом. Попередні погляди на те, що їхні глибини являють собою киплячий котел, де усе перемішується, виявилися неправильними.
Потоки тепла, що йдуть із глибин Юпітера, не сильно впливають на його шарувату структуру. І схоже, що цей результат правильний і для інших планет-гігантів. І цей висновок несподівано впливає на майбутні результати роботи James Webb Space Telescope.
Потужний спектрограф найсучаснішого астрономічного інструмента планується використовувати для визначення хімічного складу атмосфер газових гігантів у інших зоряних системах. Але, як показав досвід Juno та Юпітера, такі дистанційні спостереження не можуть дати адекватної картини того, що відбувається у глибинах планети.
За матеріалами www.sciencealert.com
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
