„Појео је планете“: Научници ближе сазнању од чега се састоји језгро Јупитера

Наиме, до сада је унутрашњост планета била прилично непозната због густе спољашње атмосфере и сталних олуја које блокирају погледе телескопа.

Ново откриће требало би да помогне у разумевању историје формирања гасовитог џина, али и целог Сунчевог система.

Истраживачи успели да провире кроз Јупитеров облачни покривач користећи гравитационе податке које је прикупила Насина свемирска сонда Џуно. Ти подаци омогућили су тиму да мапира стеновити материјал у језгру дивовске планете, који је открио изненађујуће велико обиље тешких елемената. Хемијски састав сугерише да је Јупитер прогутао мање планете и тако подстакао свој експанзивни раст.

Иако је Јупитер данас претежно гасовита лопта, ипак је свој живот започео нагомилавањем каменог материјала — баш као и свака друга планета у Сунчевом систему. Како је гравитација планете увлачила све више и више стена, стеновито језгро је постало толико густо да је почело да увлачи велике количине гаса са великих удаљености (претежно водоника и хелијума који су преостали након рођења Сунца). Временом је на тај начин формирана огромна атмосфера испуњена гасом.

Постоје две теорије о томе како је Јупитер успео да прикупи свој почетни камени материјал. Једна каже да је Јупитер накупио милијарде мањих свемирских стена, које астрономи називају „шљунком“ (иако су те стене по величини вероватно ближе каменим громадама).

Друга теорија, коју подупиру налази из нове студије, јесте да је Јупитерово језгро настало апсорпцијом многих великих свемирских стена које се протежу неколико километара и које су у раном систему могле, потенцијално, да делују као „семенке“ из којих су временом израсле мање стеновите планете (попут Земље или Марса).

Међутим, до сада није било могуће дати коначан одговор на питање која је теорија тачнија. Како би покушали да реше расправу, истраживачи су морали да изграде слику Јупитерове унутрашњости. Направили су математичке моделе Јупитерове „утробе“ комбинујући низ података: примарно податке који су прикупљени током мисије „Џуно“, а онда и током претходне мисије „Галилео“. Сонде су мериле гравитационо поље планете у различитим тачкама око њене орбите.

Подаци су показали да камени материјал који је нагомилао Јупитер има високу концентрацију тешких елемената, који чине густе-тврде супстанце и стога имају јачи гравитацијски учинак од гасовите атмосфере. Ови подаци омогућили су тиму да исцрта мале варијације у гравитацији планета, што им је помогло да утврде где се тачно налази камени материјал унутар планете.

Модели су открили да унутар Јупитера постоји еквивалент између 11 и 30 Земљиних маса тешких елемената (3 одсто до 9 одсто Јупитерове масе), што је пуно више од очекиваног.

Истраживање је установило да је теорија о планетезималима утемељенија. Наиме, теорија накупљања „шљунка“ не може да објасни тако високу концентрацију тешких елемената. Да се Јупитер у почетку формирао од каменчића, евентуални почетак процеса накупљања гасова, након што је планета била довољно велика, одмах би завршио фазу стеновите акреције.

С друге стране, планетезимали су могли да дођу до Јупитеровог језгра чак и након што је почела фаза накупљања гасова, тј. гравитацијско привлачење стена било би веће од притиска гаса. Ово истовремено накупљање каменитог материјала и гаса које предлаже планетезимална теорија једино је објашњење за високе нивое тешких елемената унутар Јупитера.

Студија је открила још нешто о Јупитеровој унутрашњости. Наиме, она се не меша добро с горњом атмосфером, што је супротно од онога што су научници раније мислили.

Нови модел Јупитерове унутрашњости показује да су тешки елементи које је планета апсорбовала, углавном остали близу његовог језгра и ниже атмосфере. Истраживачи су претпоставили да је топлинско струјање (или конвекција) помешало Јупитерову атмосферу, тако да би се топлији гас у близини језгра планете подигао до спољашње атмосфере пре него што би се охладио и пао назад. Међутим да је то случај, тешки елементи би се равномерније мешали у атмосфери. Истраживачи су предложили да је могуће да одређене регије имају мањи учинак конвекције, а потребна су даља истраживања како би се тачно утврдило шта се догађа унутар атмосфере гасовитог дива, пренео је портал „Козмос“.