НАСА утверждает, что Юпитер гораздо сложнее, чем считалось ранее

Фото из открытых источников

Миссия НАСА «Юнона» к Юпитеру обнаружила планету со структурой внутреннего строения, которая намного сложнее, чем считалось ранее. По крайней мере, так заявили несколько членов научной группы «Юноны», присутствовавшие на пресс-конференции в рамках Генеральной Ассамблеи Европейского геофизического союза 2026 года, состоявшейся недавно в Вене.

Находясь сейчас на 83-м витке вокруг гигантской планеты и её многочисленных спутников, команда Juno охарактеризовала состояние космического аппарата, работающего на солнечной энергии, как отличное.

Запущенный в 2011 году, космический аппарат Juno прибыл к Юпитеру в 2016 году с научными целями, призванными пролить свет на формирование и эволюцию планеты. Идея заключалась в измерении параметров газового гиганта: его внутренней структуры, атмосферы, полярной магнитосферы, а также магнитного и гравитационного полей.

И в этом направлении были достигнуты значительные успехи. В настоящее время «Юнона» движется к Северному полюсу Юпитера в регионе, который практически не исследован из-за мощных радиационных поясов газового гиганта.

«Поскольку Юпитер не является идеальной сферой, он исказил нашу орбиту, — рассказал в Вене Стивен Левин, научный руководитель проекта «Юнона» в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене. — Поэтому теперь, вместо того чтобы находиться близко к экватору, ближайшее сближение происходит далеко на севере планеты».

Таким образом, на каждом витке орбиты в настоящий момент космический аппарат сканирует планету практически от полюса до полюса.

«Данные, полученные нами в результате этих 83 витков, настолько точны, что для проведения расчетов нам необходимо смоделировать Юпитер как луковицу со множеством слоев», — рассказал Йохай Каспи, один из исследователей проекта «Юнона» в Институте науки Вейцмана в Израиле.

Долгое время Юпитер представлялся как вихрь разноцветных струйных течений с гигантским красным пятном, которое долгое время привлекало внимание как астрономов-любителей, так и планетологов. Но только за последние два десятилетия теоретики наконец-то начали лучше понимать эту газовую планету-гигант, которая настолько насыщена водородом и гелием, что если бы она была в 13 раз больше, то в её ядре началось бы горение дейтерия. И, таким образом, она больше напоминала бы неудавшуюся коричневую карликовую звезду, чем главную звезду нашей внешней Солнечной системы.

Одной из главных целей миссии была попытка разрешить спор о том, как на самом деле формируются газовые гиганты, такие как Юпитер.

Как впервые предположил в 1951 году голландско-американский астроном Герард Куйпер, Юпитер мог образоваться из облака молекулярного газа в процессе, известном как «гравитационная нестабильность диска», как отмечено в моей книге 2001 года «Далекие странники: поиски планет за пределами Солнечной системы». Идея заключается в том, что гигантские протопланеты независимо сжимались бы в сферические тела из больших скоплений газа и пыли в процессе, во многом похожем на коллапс нашего Солнца из облаков молекулярного газа и пыли, как я писал в своей книге.

Согласно общепринятой теории аккреции при формировании планет, как только Юпитер набирал достаточную начальную массу в виде каменисто-ледяного ядра, по меньшей мере в десять раз превышающую массу Земли, он начинал аккрецировать водородный газ, писал я в книге «Далекие странники». В конечном итоге это сжимало молекулярный водород в жидкий водород, а затем, наконец, в металлический водород,.

Но «Юнона» перевернула с ног на голову традиционные теории формирования планет. Команда не может с уверенностью сказать, существует ли компактное ядро, масса которого меньше шести масс Земли.

Они пришли к выводу, что либо твердого ядра нет, либо, если оно и есть, то, скорее всего, состоит из тяжелых элементов, расположенных ниже в периодической таблице, чем водород и гелий.

«Мы не можем видеть это невооруженным глазом, но можем видеть с помощью микроволнового радиометра «Юноны», который имеет шесть различных каналов на шести разных глубинах, говорит Каспи. Благодаря этому мы узнали, что Юпитер — сложная планета, и его атмосфера плохо перемешана, добавляет он. На глубине 7000 км молекулярный водород и гелий становятся настолько плотными и ионизированными, что приобретают металлический характер», - говорит Каспи.

У этого космического аппарата ещё есть долгое будущее.

Тем не менее, НАСА отказывается давать какие-либо предположения о том, сколько еще витков вокруг Юпитера сможет совершить аппарат «Юнона». Миссия уже значительно превысила свой номинальный срок в 32 витка. Хорошая новость заключается в том, что на данный момент миссия продолжает финансироваться, а космический аппарат остается достаточно исправным, чтобы и дальше передавать ценные данные.

Итог?

«У Юпитера очень большое, размытое, слабое ядро, — сказал Скотт Болтон, главный исследователь проекта Juno из Юго-западного исследовательского института в Сан-Антонио. — Мы предполагаем, что в самом центре Юпитера может быть небольшое, компактное ядро, и мы используем машинное обучение и искусственный интеллект для уточнения этих данных. Но пока сложно создать модель, которая действительно работала бы и воспроизводила бы Юпитер таким, каким мы его видим».

Теоретики планет до сих пор спорят о том, не был ли так называемый истинный Юпитер — газовый гигант, вращающийся вокруг своей родительской звезды на расстоянии примерно пяти расстояний Земля-Юн (астрономических единиц) — каким-то образом необходим для создания упорядоченной внутренней Солнечной системы. То есть внутренней Солнечной системы, где наша собственная обитаемая Земля смогла развить разумную жизнь, которая позволяет нам размышлять над подобными вопросами.

Что касается того, как Juno изменит наше понимание крупнейшей планеты нашей Солнечной системы?

«Как люди, мы склонны восполнять пробелы в своих знаниях с помощью простых моделей, но детали всегда гораздо сложнее», - говорит Левин.