Má Jupiter pevné jádro?

plynoví obři byli pro nás vždy záhadou. Vzhledem k jejich hustým a vířícím oblakům není možné se do nich dobře podívat a určit jejich skutečnou strukturu. Vzhledem k jejich vzdálenosti od země, je časově náročné a nákladné posílat na ně kosmické lodě, takže průzkumné mise jsou jen málo a daleko od sebe. A kvůli jejich intenzivnímu záření a silné gravitaci musí každá mise, která se je pokouší studovat, tak učinit opatrně.

a přesto vědci po celá desetiletí zastávají názor, že tento masivní plynový gigant má pevné jádro. To je v souladu s našimi současnými teoriemi o tom, jak se sluneční soustava a její planety formovaly a migrovaly na své současné pozice. Zatímco vnější vrstvy Jupiteru jsou složeny převážně z vodíku a helia, zvýšení tlaku a hustoty naznačuje, že blíže k jádru se věci stávají pevnými.

struktura a složení:

Jupiter je složen převážně z plynné a kapalné hmoty s hustší hmotou pod ní. Je to Horní atmosféra se skládá z asi 88-92% vodíku a 8-12% helia v procentech objemu molekul plynu, a cca. 75% vodíku a 24% hélia hmotnostních, přičemž zbývající jedno procento sestává z dalších prvků.

atmosféra obsahuje stopové množství methanu, vodních par, amoniaku, a to na bázi křemíku sloučenin, jakož i stopové množství benzenu a jiných uhlovodíků. Existují také stopy uhlíku, etanu, sirovodíku, neonu, kyslíku, fosfinu a síry. Krystaly zmrazeného amoniaku byly také pozorovány v nejvzdálenější vrstvě atmosféry.

interiér obsahuje hustší materiály, takže distribuce je zhruba 71% vodíku, 24% helia a 5% dalších prvků hmotnostních. Předpokládá se, že jádro Jupitera je hustá směs prvků – okolní vrstva kapalného kovového vodíku s určitým heliem a vnější vrstva převážně molekulárního vodíku. Jádro bylo také popsáno jako Skalnaté, ale to také zůstává neznámé.

V roce 1997, existence základní navrhl gravitační měření, což svědčí o hmotnosti 12 až 45 krát hmotnost Země, nebo zhruba 4%-14% z celkové hmotnosti Jupiteru. Přítomnost jádra je také podporována modely planetární formace, které naznačují, jak by bylo v určitém okamžiku v historii planety nutné skalnaté nebo ledové jádro. Jinak by nebyl schopen shromáždit veškerý svůj vodík a helium z protosolární mlhoviny-alespoň teoreticky.

je však možné, že se toto jádro od té doby zmenšilo v důsledku konvekčních proudů horkého, kapalného, kovového vodíku mísícího se s roztaveným jádrem. Toto jádro může nyní dokonce chybět, ale předtím, než to bude možné potvrdit, je nutná podrobná analýza. Očekává se, že mise Juno, která byla zahájena v srpnu 2011 (viz níže), poskytne určitý pohled na tyto otázky, a tím dosáhne pokroku v problému jádra.

vznik a migrace:

naše současné teorie týkající se vzniku sluneční soustavy tvrdí, že planety vznikly kolem 4.Před 5 miliardami let ze sluneční mlhoviny (tj. V souladu s touto teorií, Jupiter se předpokládá, že vznikla v důsledku gravitace tahání vířící oblaka plynu a prachu spolu.

Jupiter získal většinu své hmoty z materiálu, který zbyl z formace slunce, a skončil s více než dvojnásobkem kombinované hmotnosti ostatních planet. Ve skutečnosti se předpokládalo, že Jupiter nashromáždil více hmoty, stal by se druhou hvězdou. To je založeno na skutečnosti, že jeho složení je podobné složení Slunce-je vyrobeno převážně z vodíku.

kromě toho, současné modely o vzniku Sluneční Soustavy také naznačují, že Jupiter tvořil dál od jeho aktuální pozice. V tom, co je známé jako hypotéza Grand Tack, Jupiter migroval směrem ke Slunci a zhruba se usadil do své současné polohy 4 před miliardami let. Tato migrace, jak se tvrdí, mohla vést ke zničení dřívějších planet v naší sluneční soustavě-což mohlo zahrnovat Super-Země blíže ke Slunci.

průzkum:

i Když to není první robotické kosmické lodi, navštívit Jupiter, nebo nejprve studovat z oběžné dráhy (to bylo provedeno tím, že Galileo sonda mezi roky 1995 a 2003), Juno mise byl navržen tak, aby zkoumat hlubší tajemství Jupitera obr. Patří mezi ně Jupiterův interiér, atmosféra, magnetosféra, gravitační pole a historie vzniku planety.

mise byla zahájena v srpnu 2011 a dosáhla oběžné dráhy kolem Jupiteru 4. července 2016. Sonda vstoupila na polární eliptickou oběžnou dráhu po dokončení 35 minut dlouhého vypálení hlavního motoru, známého jako Jupiter Orbital Insertion (nebo JOI). Jako sonda přiblížila Jupiteru od výše jeho severní pól, to byl umožněn výhled na Jupiterově systému, které trvalo poslední obrázek před zahájením JOI.

od té doby provádí kosmická loď Juno perijove manévry-kde prochází mezi severní polární oblastí a jižní polární oblastí – s obdobím asi 53 dnů. Od svého příchodu v červnu 2016 dokončila 5 perijoves a do února 2018 je naplánováno celkem 12. V tomto okamžiku, s výjimkou jakéhokoli rozšíření mise, sonda odkloní oběžnou dráhu a shoří ve vnější atmosféře Jupitera.

Jak to dělá jeho zbývající průchody, Juno shromáždí více informací o gravitaci Jupitera, magnetických polích, atmosféře a složení. Doufáme, že tato informace nás naučí hodně o tom, jak interakce mezi jupiterovým interiérem, atmosférou a magnetosférou řídí vývoj planety. A samozřejmě se doufá, že poskytne přesvědčivé údaje o vnitřní struktuře planety.

má Jupiter pevné jádro? Stručná odpověď je, nevíme … zatím. Ve skutečnosti by to mohlo velmi dobře mít pevné jádro složené ze železa a křemene, které je obklopeno silnou vrstvou kovového vodíku. Je také možné, že interakce mezi tímto kovovým vodíkem a pevným jádrem způsobila, že planeta ji před časem ztratila.

V tomto bodě, vše, co můžeme udělat, je doufat, že probíhající průzkumy a mise přinese další důkazy. Ty nám nejen pravděpodobně pomohou upřesnit naše chápání vnitřní struktury Jupitera a jeho formování, ale také upřesnit naše chápání historie sluneční soustavy a toho, jak se stala.

napsali jsme mnoho článků o Jupiteru pro vesmír dnes. Zde deset zajímavých faktů o Jupiteru, jak velký je Jupiter?, Jak dlouho trvá, než se dostanete k Jupiteru?, Jaké je počasí na Jupiteru?, Jak daleko je Jupiter od Slunce?, a oběžnou dráhu Jupitera. Jak dlouho je rok na Jupiteru?

Pokud chcete více informací o Jupiteru, podívejte se na zprávy Hubblesite o Jupiteru a zde je odkaz na průvodce průzkumem sluneční soustavy NASA k Jupiteru.

Zaznamenali jsme také epizodu astronomie obsazenou právě o Jupiteru. Poslouchejte zde, epizoda 56: Jupiter.