Недра Юпитера заполнены остатками малых планет и их ядер, которые газовый гигант «проглотил» в период своей молодости, показывают новые исследования. Только тогда она превратилась в планету, которую мы можем наблюдать сегодня.
Открытие было сделано благодаря первым конкретным химическим данным из слоев планеты под облачной внешней атмосферой газового гиганта. Хотя Юпитер — самая большая планета Солнечной системы, до сих пор мы очень мало знаем о его недрах. Телескопы сделали тысячи снимков клубящихся облаков в верхних слоях атмосферы газового гиганта. Но хотя штормы могут казаться красивыми снаружи, они, тем не менее, являются барьером, который блокирует вид на то, что находится под ними.
Новое исследование опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics ( DOI: 10.1051/0004-6361/202243207 ).
Юпитер — «пожиратель» малых планет
По словам Ямилы Мигель, ведущего автора и астрофизика из Лейденского университета в Нидерландах, «Юпитер был одной из первых планет, сформировавшихся» за несколько миллионов лет формирования Солнечной системы. Произошло это примерно 4,5 миллиарда лет назад.
В новом исследовании ученые, наконец, смогли заглянуть за пределы облачного покрова Юпитера. Все благодаря гравитационным данным, собранным зондом НАСА «Юнона».
Эти данные позволили команде нанести на карту каменный материал, проникающий в ядро газового гиганта. Оказалось, что внутри планеты находится удивительно большое количество тяжелых элементов. Химическая структура Юпитера предполагает, что он «пожирал» маленькие планеты или планетезимали (семена планет), тем самым подпитывая свой интенсивный рост.
«Есть два механизма, с помощью которых газовый гигант, такой как Юпитер, получает металлы во время своего создания: путем аккреции небольших объектов или более крупных планетезималей», — указывает Мигель, добавляя, что общее количество металлов внутри Юпитера составляет от 11 до 30 раз больше массы Земля, которая составляет 3 -9 процентов полная масса Юпитера.
Что происходит внутри атмосферы?
Новое исследование также принесло еще одно интересное открытие. Вопреки более ранним предсказаниям ученых, недра Юпитера не смешиваются с его верхними слоями атмосферы.
Модель внутренней части Юпитера показывает, что тяжелые элементы, которые поглотила планета, остались в основном вблизи ее ядра, а также в нижних слоях атмосферы. Ранее ученые предполагали, что конвекция разрушает атмосферу Юпитера. Более горячий газ ближе к ядру планеты должен был подняться к внешним слоям атмосферы, затем остыть и снова опуститься вниз. Однако если бы это было так, то тяжелые элементы смешались бы более равномерно.
По словам Мигеля, некоторые области Юпитера могут иметь небольшой эффект конвекции, поэтому необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, что происходит внутри атмосферы газового гиганта.
Большое влияние Юпитера
Результаты исследования могут также повлиять на выводы о происхождении других планет Солнечной системы. Мигель объясняет, что Юпитер был самой важной планетой во время формирования Солнечной системы. Его гравитация помогла сформировать орбиты и размеры его космических соседей.
Другие газообразные миры в других звездных системах также могли возникнуть в результате «поедания» планетезималей, а это означает, что они также содержат больше металлов, чем можно предположить по их внешнему виду.
Источник: Нидерландский институт космических исследований SRON, фото: НАСА / ЕКА / NOIRLab / NSF / AURA / М. Х. Вонг и И. де Патер (Калифорнийский университет в Беркли) и др. Благодарности: М. Замани , CC BY 4.0 , через Wikimedia Commons
Амазахи — белый север Африки 
Как нарастить ресницы самостоятельно – инструкция 