Tim istraživača iz JPL-a i Univerziteta u Čikagu iskoristio je podatke misija Juno i Galileo da napravi napredan računarski model Jupiterove atmosfere. Model ukazuje da Jupiter sadrži oko 1,5 puta više kiseonika nego Sunce, što podržava teoriju da je planeta nastala akrecijom ledenog materijala blizu linije smrzavanja. Većina kiseonika je vezana u vodi, a transport gasova kroz atmosferu je, po modelu, 35–40 puta sporiji nego što se ranije mislilo.
Ispod Jupiterovih oblaka krije se više vode nego što smo mislili — novi model otkriva 1,5× više kiseonika nego na Suncu
Scientists have created a highly detailed computational model of Jupiter's atmosphere to peer below its thick clouds.
Ogromne oluje i gusti, neprobojni oblaci Jupitera dugo su sprečavali direktan uvid u unutrašnjost planete. Svaki pokušaj da se kroz tu atmosferu prođe završio bi uništenjem svemirske letelice — primer je NASA-in sond Galileo, koja je 2003. godine namerno ušla u Jupiterovu atmosferu i ubrzo prestala s radom.
Novo modeliranje i podaci iz misija Juno i Galileo
Korišćenjem podataka sa misija Juno i Galileo, istraživači iz Jet Propulsion Laboratory i Univerziteta u Čikagu izgradili su detaljan računarski model Jupiterove atmosfere. Rad je objavljen u časopisu The Planetary Science Journal i donosi neočekivano otkriće: Jupiter po količini kiseonika izgleda sadrži oko 1,5 puta više kiseonika nego Sunce — znatno više od ranijih procena koje su govorile o otprilike jednoj trećini Sunčeve vrednosti.
Zašto je to važno?
Većina dodatnog kiseonika je vezana u obliku vode, a ponašanje vode u Jupiterovim ekstremnim uslovima (zavisno od temperature i pritiska) snažno utiče na raspodelu elemenata i dinamiku atmosfere. Ovi rezultati podržavaju ideju da se Jupiter formirao akrecijom ledenog materijala u okolini tzv. linije smrzavanja — udaljenosti od Sunca na kojoj temperature dopuštaju da amonijak, metan i voda pređu u čvrsto stanje.
"Potrebna su oba pristupa — hemija i hidrodinamika. Hemija bez oblaka i kapljica je nepotpuna, a hidrodinamika bez detaljne hemije pretjerano pojednostavljuje sliku," rekao je prvi autor rada, postdoktorand Jeehyun Yang.
Spora difuzija i implikacije za strukturu planete
Model koji su razvili istraživači istovremeno računarski simulira hemijske reakcije i kretanje gasova, oblaka i kapljica vode. Jedna od ključnih nalaza je da se gasovi kroz Jupiterovu atmosferu kreću znatno sporije nego što se ranije pretpostavljalo: difuzija bi po tom modelu morala biti 35–40 puta sporija nego u standardnim modelima. Umesto da molekul prođe kroz određeni atmosferski sloj za sate, moglo bi mu trebati i nekoliko nedelja.
Ovo usporeno mešanje ima posledice za razumevanje unutrašnje strukture planete, distribucije toplote i hemijskih sastava, kao i za interpretaciju podataka koje šalju misije poput Junovih merenja gravitacije i magnetnog polja.
Šta dalje?
Iako pruža značajan napredak u modelovanju, ovo je i dalje samo deo šire slagalice o poreklu i evoluciji Jupitera — kao i o njegovim mnogobrojnim mesečevima koji takođe nose tragove ranih uslova u Sunčevom sistemu. Dalja posmatranja, modeli i buduće misije pružiće dodatne podatke koji će pomoći da se potvrde i razjasne ovi nalazi.
Napomena: Rezultati su zasnovani na kombinaciji posmatranja i kompleksnih simulacija; nauka će nastaviti da proverava i usavršava ove procene kako stigne više podataka.
Pomozite nam da budemo bolji.
