Величезні бурі з непроникних хмар, що покривають поверхню Юпітера, унеможливлюють нас зазирнути під неї. Будь-який космічний апарат, який намагається розглянути її ближче, випарується, розплавиться або буде роздавлений, якщо спробує пролетіти крізь них. Наприклад, космічний апарат НАСА «Галілео» майже відразу ж відключився, коли 2003 року навмисно увійшов до атмосфери Юпітера.
Хоча вважається, що у Юпітера — гігантської кулі з газів і рідин, що закручуються, — немає справжньої поверхні, вчені намагаються краще зрозуміти його шари. Тепер, використовуючи дані місій НАСА «Юнона» та «Галілео», група вчених з Лабораторії реактивного руху космічного агентства та університету Чикаго створила високодеталізовану обчислювальну модель атмосфери Юпітера.
Як докладно описано в новій статті, опублікованій у журналі The Planetary Science Journal минулого місяця, вони виявили щось дивовижне: Юпітер, мабуть, містить у півтора раза більше кисню, ніж Сонце - набагато більше, ніж передбачалося раніше, коли його вміст становив лише третину від кількості кисню на Сонце.
Ці результати також підтверджують переважну теорію про те, що Юпітер утворився в результаті акреції крижаного матеріалу мільярди років тому поблизу або за «лінією замерзання», як зазначає Space.com, тобто на відстані від Сонця, де температура є досить низькою для утворення аміаку, метану та водяного льоду. (Питання про те, чи утворилася планета на своїй нинішній орбіті чи набагато далі від Сонця, перш ніж переміститися на своє нинішнє становище протягом мільярдів років, залишається предметом дискусій.)
Більшість кисню також пов'язана з водою, що різко змінює її поведінку залежно від температури, ще більше ускладнюючи наші спроби скласти карту верств Юпітера.
Розроблена дослідниками обчислювальна модель враховує як хімічні реакції, які наявні в атмосфері Юпітера — як у результаті взаємодії надзвичайно гарячих молекул металу глибоко всередині ядра, і у набагато холодніших областях його атмосфери, — так і рух газів, хмар і крапель.
"Необхідні обидва фактори", - заявив провідний автор і науковий співробітник університету Чикаго Джихен Ян. "Хімія важлива, але вона не включає рух крапель води або поведінку хмар. Одна лише гідродинаміка надто спрощує хімію. Тому важливо поєднати ці фактори".
Їхня модель передбачає, що гази рухаються через атмосферу Юпітера набагато повільніше, ніж вважалося раніше.
"Наша модель передбачає, що дифузія має бути в 35–40 разів повільнішою, ніж стандартне припущення", — пояснив Ян. "Замість того, щоб пройти через атмосферний шар за кілька годин, одній молекулі може знадобитися кілька тижнів".
Це лише невелика частина набагато більшої загадки, що оточує найбільшу планету нашої Сонячної системи - і її більш ніж гостроцікаву колекцію супутників, що інтригує. Цей бурхливий газовий гігант, що складається з вихрових газів, продовжує ставити в глухий кут навіть провідних учених.
"Це дійсно показує, як багато нам ще доведеться дізнатися про планети, навіть у нашій власній Сонячній системі", - сказав Ян.
