Одна из главных гипотез предполагает, что Юпитер пережил удар в молодости. Гигантская протопланета размером с десять Земель врезалась в Юпитер и разбила его ядро, перемешивая с внешними слоями. Получилась смесь из тяжелых элементов — камней и льда — и легких газов — водорода и гелия.
Тайна Юпитера: почему гигантское столкновение не объясняет его странное ядро
У Юпитера нет четкого ядра, как у Земли. Вместо этого — смесь тяжелых элементов — камней и льда — и легких газов — водорода и гелия, — которая плавно переходит в верхние слои планеты. Это открытие сделала станция NASA «Юнона» в 2016 году, с тех пор ученые ломают голову о том, как образовалась подобная структура.
NASA
Юпитер — самая большая планета Солнечной системы.
Однако ученые из Даремского университета провели десятки виртуальных столкновений на суперкомпьютере COSMA и опровергли существующую теорию. Исследование было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Как проверяли гипотезу
- Специалисты создали точную модель Юпитера — его слои, плотность и состав.
- Сталкивали планету с объектами разного размера.
- Использовали улучшенный алгоритм смешивания материалов.
Результат во всех модуляциях был одинаковым: тяжелый элементы быстро оседали к центру, и четкая граница между ядром и мантией восстанавливалась, то есть никакого «разбавленного» ядра не получалось.
Почему столкновение не работает
Дело в гравитации — тяжелые фрагменты тонут, а легкие всплывают. Но также важную роль играет время — даже если сначала в центре планеты произошло смешение, за миллионы лет все бы разделилось и пришло в норму.
Виртуальное столкновение с Юпитером
Что тогда создало «разбавленное» ядро
Если не катастрофа, ученые склоняются к медленному, постепенному процессу. Время шло, и Юпитер поглощал камни, лед и газ из протопланетного диска. Затем внутренние потоки медленно перемешали вещество, и тяжелые элементы частично растворились в водороде под давлением.
Это бы объяснило и то, почему у Сатурна тоже разбавленное ядро — дважды столкновение двух гигантов маловероятно.