Юпітер має більше кисню, ніж вважали вчені — дослідження

Над щільними хмарами Юпітера приховується складна атмосфера, моделювання якої вперше дозволило точно оцінити вміст кисню та глибокі циркуляційні процеси газового гіганта.

Юпітер вкритий багатошаровими хмарами, які містять воду, аміак та інші сполуки, але їхня надзвичайна щільність унеможливлює прямі вимірювання глибших шарів. У новому дослідженні вчені поєднали «хімічне моделювання» — опис реакцій між молекулами — з «гідродинамікою», тобто моделюванням руху газів і крапель. Таке поєднання вперше дозволило створити цілісну модель атмосфери планети.

Дослідження, опубліковане в The Planetary Science Journal, показало, що Юпітер містить приблизно в півтора раза більше кисню, ніж Сонце. Це суперечить попереднім оцінкам, які припускали значно нижчий вміст цього елемента. Джіхюн Ян зазначає: «Це давня дискусія в планетарних дослідженнях», підкреслюючи значення нових обчислювальних підходів.

Кисень на Юпітері переважно пов’язаний з водою, що має ключове значення для реконструкції процесів формування планети. Якщо вода накопичувалася у вигляді льоду, це вказує на інші умови зародження Юпітера та можливу міграцію його орбіти. Такі дані уточнюють загальну модель формування всієї Сонячної системи.

Окремим результатом стало уточнення швидкості вертикальної циркуляції атмосфери. Згідно з моделлю, «дифузія газів» — повільне перемішування між шарами — відбувається у 35–40 разів повільніше, ніж вважалося раніше. Це означає, що молекулам потрібні тижні, а не години, щоб переміститися між шарами атмосфери.

Як зазначає Ян, «це показує, скільки нам ще потрібно дізнатися навіть про планети нашої власної системи». Отримані результати не лише поглиблюють розуміння Юпітера, а й допомагають краще оцінювати умови формування екзопланет та їхній потенціал для існування життя.