Науковці довели, що Юпітер містить більше кисню, ніж вважалося раніше

Астрономи з Університету Чикаго та Лабораторії реактивного руху NASA представили результати нових комп’ютерних моделювань, які змінюють уявлення про внутрішню будову Юпітера. Дослідження, опубліковане в The Plan­e­tary Sci­ence Jour­nal, показало, що газовий гігант містить більше кисню та вуглецю, ніж вважалося раніше, що дає нові підказки щодо його формування.

Модель поєднує динаміку газових потоків і хімічні реакції під екстремальним тиском та температурою. Вона враховує майже 2 000 реакцій, серед яких ключова — реакція Хідака, що перетворює метанол на метан і воду. Раніше її або ігнорували, або описували некоректно, що призводило до хибних оцінок складу атмосфери Юпітера.

Структура та атмосферна динаміка Юпітера. Джерело: Nature

Розрахунки показали, що Юпітер містить у 1–1,5 рази більше кисню, ніж Сонце. Оскільки кисень пов’язаний із водяною парою, яка осідає у глибші шари атмосфери, його неможливо безпосередньо зафіксувати. Тому дослідники використали чадний газ як маркер. Водночас встановлено, що вертикальні потоки газів відбуваються значно повільніше — не за години, а за тижні, що пояснює складність виявлення водяної пари з орбіти.

Ще одне важливе відкриття стосується співвідношення вуглецю до кисню: на Юпітері воно майже втричі вище, ніж на Сонці. Це свідчить, що планета формувалася не в зоні з переважанням водяного льоду, а в регіоні, багатому на тверді вуглецеві речовини.

Отримані результати змінюють підходи до вивчення процесів формування планет у Сонячній системі та на екзопланетах. Вони допомагають пояснити, як хімічні умови в ранньому космосі впливали на появу газових гігантів і можуть стати основою для нових моделей еволюції планетарних систем.