Юпітер може містити значно більше кисню, ніж припускали попередні моделі. Нові комп’ютерні розрахунки показують, що хімічний склад газового гіганта складніший, а процес його формування — нетиповий для планет такого типу.
Новий погляд на хімію газового гіганта
Астрономи з University of Chicago разом із фахівцями NASA Jet Propulsion Laboratory створили нову модель атмосферної хімії Юпітера. Робота опублікована в журналі The Planetary Science Journal.
Модель поєднує рух газових потоків із хімічними реакціями за екстремальних температур і тиску. Вона охоплює близько двох тисяч реакцій, які відбуваються глибоко в атмосфері планети. Особливу роль відіграє реакція, що перетворює метанол на метан і воду — її раніше недооцінювали або враховували спрощено, що спотворювало результати.
Чому кисень важко «побачити»
Розрахунки показали: вміст кисню на Юпітері може перевищувати сонячний у 1–1,5 раза відносно співвідношень із Сонце. Однак безпосередньо зафіксувати його складно, бо основна частина кисню пов’язана з водяною парою, яка опускається у глибші шари атмосфери.
Замість води дослідники використали чадний газ як непрямий індикатор. Саме його наявність у верхніх шарах допомагає оцінити, скільки кисню приховано нижче.
Ще один важливий висновок — вертикальні потоки в атмосфері рухаються значно повільніше, ніж вважалося раніше: не за години, а за тижні. Це пояснює, чому орбітальні апарати досі не змогли чітко визначити кількість водяної пари.
Незвичне співвідношення вуглецю і кисню
Дослідження також показало, що співвідношення вуглецю до кисню на Юпітері майже утричі вище, ніж у Сонця. Це натякає, що планета формувалася не там, де домінував водяний лід, а в області, багатій на тверді вуглецеві сполуки.
Такий сценарій змінює уявлення про те, як саме утворювалися газові гіганти в ранній Сонячній системі. Він також допомагає краще зрозуміти хімію атмосфери екзопланет, які астрономи відкривають біля інших зір.
Чому це важливо
Нові дані змушують переглянути класичні моделі формування планет-гігантів. Хімічний склад Юпітера виявляється складнішим, а умови його народження — відмінними від попередніх припущень. Це може вплинути на майбутні дослідження як у межах Сонячної системи, так і під час вивчення далеких світів.