Самоед: Юпитер пожирает себя изнутри
Юпитер относят к классу газовых гигантов, крупных планет, состоящих (как и звезды) почти полностью из водорода и гелия — помимо него, это относительно близкие к нам Сатурн, Нептун и Уран. Строго говоря, гиганты эти не совсем газовые: колоссальное давление огромной массы, непрерывно нарастающее к центру, делает водород в их ядре жидкостью, причем электропроводящей. Такой «газ» окружает самую центральную часть ядра, составленную из железа, различных минералов и водного льда.
При этом весящее примерно вдесятеро больше нашей Земли ядро составляет едва заметную часть огромной планеты, которая целиком тяжелее Земли в 318 раз. Странно даже представить, сколько на Юпитере водорода и гелия — они составляют подавляющую его часть. Но они же разрушают и его ядро. К такому выводу пришли исследователи из группы работающего в Калифорнии планетолога Бакхарда Милитцера (Burkhard Militzer).
Ключевым компонентом центральной части юпитерианского ядра является оксид магния (MgO), погруженный в водородно-гелиевую жидкость под огромным давлением порядка 40 млн атмосфер и при температуре около 16 тыс. К. Воссоздать эти адские условия в лаборатории практически невозможно, но ученым удалось смоделировать их на компьютере, и оценить поведение MgO и влияние на него жидкого водорода и гелия.
Расчеты показали, что MgO при заданных условиях отлично растворяется в окружающей жидкости. И хотя оценить скорость этого процесса авторы затрудняются, можно достаточно уверенно предположить, что из-за него ядро Юпитера подвержено постоянной эрозии и непрерывно разрушается. Сегодня оно должно быть заметно меньше, нежели в первые годы жизни планеты.
В связи с этими выводами возникает интересный вопрос о дальнейшей судьбе растворенного оксида. Достаточно ли мощны конвекционные течения в жидкой оболочке ядра для того, чтобы MgO поднимался от ядра выше, передаваясь в газовые верхние слои планеты? Или он так и остается в ядре? Во втором случае, кстати, масса ядра не должна существенно меняться со временем, она просто перераспределяется в его пределах, и границы ядра размываются.
Эти же рассуждения применимы и к другим газовым гигантам — в том числе и находящимся у других звезд, весом нередко в десятки раз больше даже Юпитера. Более того, в более крупных газовых планетах процесс эрозии центрального ядра должен протекать еще быстрее. Возможно, в лице некоторых из них мы имеем дело с интересным случаем планет, вообще не имеющих ядра.
По публикации ScienceNOW