РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сердце великана: Как заглянули в ядро Юпитера

Глубоко, под тысячами километров газа и жидкости, в центре Юпитера скрывается твердое ядро, сплющенное и раскаленное чудовищной гравитацией планеты. По новым расчетам, ядро это минимум вдвое больше, чем считалось до сих пор.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Юпитер практически полностью состоит из легких элементов — водорода и гелия. Представим себе величественную картину его структуры: под густыми и неспокойными облаками вглубь простирается слой водорода с добавками гелия — толщиной до 25 тыс. км, постепенно, под воздействием все возрастающего давления и температуры, переходя из газовой в жидкую фазу. Четкой границы между фазами нет; все это выглядит скорее как колоссальный кипящий водородный котел.

Ниже его на 30−50 тыс. км расположен жидкий водород, при таких условиях имеющий металлические свойства: давление в многие миллионы атмосфер отрывают электроны от протонов, и такая жидкость прекрасно проводит электричество. Здесь рождаются мощные электрические поля, которые формируют магнитное поле всей планеты.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Еще глубже расположено твердое каменное ядро, куда за миллиарды лет существования планеты мигрировали все тяжелые элементы и под давлением от 30 до 100 млн атмосфер образовали весьма плотную «горошину» диаметром до 30 тыс. км и разогретую до 20 тыс. градусов.

Однако недавно проведенное компьютерное моделирование показало, что в размерах ядра Юпитера ученые до сих пор ошибались, причем серьезно. Современные технологии позволили детализировано смоделировать поведение водородно-гелиевой смеси при экстремально высоких давлении и температуре — настолько высоких, что в лаборатории провести подобные опыты не представляется возможным.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Группа ученых под руководством Баркхарда Милитцера (Burkhard Militzer) моделировала свойства водородо-гелиевой смеси, начав с температуры, плотности и давления, существующих на поверхности Юпитера, и постепенно продвигаясь вглубь, к ядру планеты, куда, конечно, не может заглянуть пока что ни один искусственный аппарат.

Оказалось, что ядро Юпитера представляет собой каменистое тело наподобие Земли, только в 14−18 раз тяжелее нашей планеты — и составляющее примерно 5% всей массы Юпитера (остальные 95% приходится на водородно-гелиевую атмосферу). Ранее считалось, что ядро Юпитера не может быть тяжелее 7 земных масс, а некоторые полагали, что у газового гиганта ядра и вовсе нет.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Данные компьютерного моделирования показали, что ядро состоит из последовательных слоев металлов, каменистых пород, а также льда из метана, воды, аммиака. По подсчетам группы Милитцера, ледяная корка ядра имеет массу около 4-х земных, то есть примерно 1% всей массы Юпитера. В самой его сердцевине находится «изюминка» из железа и никеля (как и в ядре нашей собственной планеты).

«Наше исследование говорит, — пояснил Милитцер, — что в центре Юпитера расположен крупный каменистый объект, окруженный слоями льда — единственного льда на всей планете... (ранее считалось, что лед разного состава более-менее равномерно распределен по атмосфере планеты — ПМ) Его ядро можно сравнить с Нептуном или Ураном — планетами, которые называются "ледяными гигантами", поскольку они представляют собой каменистые тела, окруженные толстым слоем льда из водорода и гелия — чтобы "получить" Юпитер, достаточно добавить толстый жидкостно-газовый слой».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Подобное строение планеты, кстати, имеет ряд интересных следствий. Во-первых, можно сказать, что появившийся около 4,5 млрд лет назад Юпитер формировался сперва за счет столкновения небольших каменистых тел, которые со временем образовали его ядро, которое, в свою очередь, понемногу захватило колоссальную атмосферу водорода и гелия.

Кроме того, различные «слои» Юпитера вращаются с различной скоростью. Планету можно представить себе, как составленные друг с другом концентрические цилиндры, вращающиеся вокруг общей оси: ближе к экватору они вращаются быстрее. Кстати, подобное неравномерное вращение также наблюдается и у Солнца.

Между прочим, долгие годы считалось, что Юпитер является своего рода ангелом-хранителем нашей планеты, своей мощной гравитацией улавливая львиную долю прилетающих из космоса опасных комет и астероидов. Однако выяснилось, что это не так и, более того, может оказаться, что именно Юпитер направляет их поближе к Земле. Читайте почти детективную историю «Злой гигант».

Загрузка статьи...