Підписуйтеся на наш телеграм канал!
Вчені виявили аномально велику кількість кисню в атмосфері Юпітера
У новому дослідженні, опублікованому у The Planetary Science Journal, науковці з Університету Чикаго та Лабораторії реактивного руху NASA представили найповнішу на сьогодні модель атмосфери Юпітера. Вона показала, що газовий гігант містить приблизно у 1,5 раза більше кисню, ніж Сонце, що суттєво змінює уявлення про його формування та хімічний склад.
Кисень є одним із найпоширеніших елементів у Всесвіті, і його кількість на Юпітері довгий час залишалася предметом дискусій. Попередні дослідження давали суперечливі результати, іноді навіть припускаючи, що кисню там менше, ніж у Сонці. Нова модель доводить протилежне: надлишок кисню може пояснити процеси утворення води та дати ключ до розуміння умов, необхідних для формування придатних для життя планет.
Вертикальні профілі співвідношення змішування оксиду вуглецю ([CO]/[H2]) в атмосфері Юпітера для різних значень вмісту кисню O/H (розділ 2.1): (a) 2,3 Z⊙, (b) 1,5 Z⊙, © 0,6 Z⊙ та (d) 0,3 Z⊙. У кожній панелі ми змінюємо коефіцієнт вихрової дифузії Kzz [см2 с–1] і використовуємо коефіцієнт швидкості реакції Хідака з J. I. Moses et al. (2011; номінальний) або F. O. Sanches-Neto et al. (2017; позначений як d‑TST). Панель (d) додатково показує профіль CO, змодельований з реакцією Хідака, виключеною з хімічної мережі, описаної в розділі 2.3. Червоний квадрат з помилковими смугами вказує на спостережуване співвідношення змішування CO у верхній тропосфері від B. Bézard et al. (2002) з невизначеностями від G. L. Bjoraker et al. (2018). Світло-блакитна зафарбована область вказує на шари водяних хмар між 4 і 10 барами.
Одним із найважливіших відкриттів стало те, що рух молекул в атмосфері Юпітера відбувається значно повільніше, ніж вважалося раніше. За новими розрахунками, дифузія газів у 35–40 разів повільніша за стандартні припущення: молекулі потрібні тижні, щоб пройти один шар атмосфери, а не години. Це відкриття змінює уявлення про перенесення тепла та хімічних елементів у газовому гіганті.
Такі результати мають далекосяжні наслідки для науки: вони допомагають зрозуміти еволюцію Сонячної системи, уточнити моделі формування планет-гігантів і пояснити явища, які досі залишалися загадкою. Водночас нова модель відкриває перспективи для пошуку аналогічних процесів на екзопланетах, що може наблизити дослідників до відповіді на питання про умови виникнення життя у Всесвіті.