Юпитер съедает себя изнутри

Юпитер, газовая планета, состоящая практически целиком из водорода и гелия, постепенно уничтожает свое твердое ядро – к такому выводу пришли планетологи Хью Уилсон и Беркхард Милитцер из Калифорнийского университета в Беркли, проведя соответствующие квантово-механические расчеты и опубликовав их в последнем номере журнала Physical Review Letters.

Сегодня это ядро сравнительно невелико – по оценкам, оно примерно в десять раз массивней Земли, хотя масса самого Юпитера – 318 земных масс, это более чем в два раза превышает общую массу всех планет Солнечной системы.

Проблема Юпитера в том, что в его центре температура выше, чем в центре Солнца, и составляет примерно 20 тысяч кельвинов при давлении в 40 миллионов атмосфер. Создать на Земле такие условия принципиально невозможно, поэтому ученые решили исследовать химию процессов с помощью их компьютерного моделирования. Результат оказался неожиданным – компьютерные расчеты показали, что окись магния MgO, один из главных элементов твердого юпитерианского ядра, состоявшего вдобавок из железа и окаменевшего льда, при погружении в гелиево-водородную жидкость, окружающую ядро, приобретает высокую растворимость и из твердого тела превращается в жидкое. То же самое, как выяснили ученые ранее, происходит и со льдом. Правда, скорость растворения так пока и осталась неизвестной. В 2016-м году планетологи надеются внести в эти вопросы ясность, когда Джуно, космический зонд НАСА, достигнет орбиты Юпитера и начнет исследовать внутренности газового гиганта, измеряя его гравитационное поле.

Вопросов действительно хватает. Например, неясно, насколько активны конвекционные процессы внутри Юпитера. Если конвекции совсем нет, то ядро сохранит свою первоначальную массу, превратившись, правда, из камня в жидкость или, по крайней мере, сделав очень расплывчатой границу между мантией и ядром; если же конвекция есть, то планета может в конечном итоге остаться вообще без ядра. Непонятно также, какая масса была у Юпитера, когда он только сформировался – десять масс Солнца, двадцать, пятьдесят или пять.

Процесс растворения ядра универсален, поэтому, заявляют ученые, газовые гиганты других звездных систем, которые порой бывают намного тяжелей Юпитера, имеют в своем центре еще более экстремальные условия и, скорее всего, съедают свои ядра намного быстрее.

Читайте на CNews
Исследуем экзопланеты: как могут жить чужие?
Органы научились выращивать в магнитном поле
Комета прошла сквозь пламя Солнца и выжила?