Jupiterio keisto branduolio paslaptis pagaliau atskleista

Giliuose dujų giganto gelmėse astronomai aptiko kažką keisto. Vietoj laukto aiškaus skiriamojo sluoksnio tarp tankaus akmeningo centro ir aplinkinių dujų sluoksnių, Jupiterio branduolys sklandžiai pereina į planetos vandenilio apvalkalą – paslaptingą struktūrą, kurią mokslininkai pavadino „neryškiu branduoliu“. Apie tai praneša „Science Alert“.

Nuotrauka iš atvirų šaltinių

Pirmą kartą ši nuostabi savybė buvo atrasta remiantis NASA kosminės misijos „Juno“, veikiančios Jupiterio orbitoje nuo 2016 m., duomenimis. Stebėjimai parodė, kad riba tarp branduolio ir išorinės gigantiškos planetos dalies yra tokia neaiški, kad kelia nuostabą mokslininkams, pripratusiems matyti aiškias gigantiškų planetų vidinių sluoksnių ribas.

Tačiau mįslė dar labiau sudėtingėja dėl panašios struktūros Saturnas branduolyje, o tai rodo, kad šis reiškinys yra paplitęs tarp Saulės sistemos dujinių gigantų.

Viena iš populiariausių versijų, paaiškinančių neaiškios branduolio kilmę, buvo prielaida apie galingą Jupiterio susidūrimą su masyviu objektu pačioje jo egzistavimo pradžioje. Mokslininkai manė, kad susidūrimas galėjo sukelti visišką medžiagos permaišymą jauno Jupiterio viduje, sumaišydamas sunkias branduolio uolienas su lengvais aplinkinės apvalkalo dujomis.

Norėdami patikrinti hipotezę apie tokį milžinišką smūgį, Daremo universiteto mokslininkų grupė kartu su kolegomis iš NASA, SETI instituto ir Oslo universiteto atliko seriją kompiuterinių simuliacijų superkompiuteryje DiRAC COSMA.

Mokslininkai sumodeliavo įvairius scenarijus, kaip milžiniški objektai susiduria su Jupiterio kūnais. Rezultatai buvo netikėti: nė vienas scenarijus negalėjo atkurti stebimo Jupiterio branduolio būklės. Simuliacijos nuosekliai rodė, kad net po milžiniško smūgio sunkusis medžiaga greitai nusėda atgal, suformuodama stačią ribą tarp vandenilio sluoksnio ir kietos medžiagos.

„Mes pamatėme, kad tokie smūgiai tiesiogine prasme sukrečia planetą iki pat centro, tačiau visiškai kitaip, nei mes matome Jupiterį šiandien“, – teigė daktaras Tomas Sanesas iš Daremo universiteto.

Tyrime, paskelbtame žurnale „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“, pateikiamas alternatyvus paaiškinimas, kaip susiformavo išblukusios milžiniškų planetų branduoliai. Greičiausiai tokia struktūra susiformavo palaipsniui, ilgai trunkančio sunkiųjų elementų kartu su lengvaisiais medžiagomis absorbavimo proceso metu, kai prieš milijardus metų vyko jaunos planetos evoliucija.

Šią teoriją patvirtina ir panašios struktūros buvimas Saturno branduolyje. Pasak daktaro Luiso Teodoro iš Oslo universiteto, abiejų gigantų struktūrų panašumas patvirtina mintį apie laipsnišką neaiškių branduolių susidarymą, o ne retų kataklizmų pasekmę.