Čikagos universiteto komanda sukūrė modelį, kuris pateikia naujų duomenų apie dujinio milžino sudėtį
Čikagos universiteto mokslininkų komanda pristatė naują modelį, padedantį suprasti Jupiterio atmosferą. Tyrimas buvo paskelbtas The Planetary Science Journal.
„Be kita ko, analizė sprendžia seniai kylančią klausimą apie dujų milžino sudėtyje esančio deguonies kiekį: ji rodo, kad Jupiteryje yra maždaug pusantro karto daugiau deguonies nei Saulėje. Tai padeda mokslininkams geriau suprasti, kaip susiformavo visos Saulės sistemos planetos“, – teigiama universiteto spaudos pranešime.
„Tai seniai trunkantis planetų tyrimų diskusijų objektas“, – sakė Jeehyun Yang, doktorantas ir pagrindinis straipsnio autorius, kuris pažymėjo, kad „naujausios kartos kompiuteriniai modeliai gali pakeisti mūsų supratimą apie kitas planetas“.
Remdamiesi šiais rezultatais, astronomai tikisi geriau suprasti procesą, dėl kurio susiformavo ne tik Jupiteris, bet ir kiti Saulės sistemos kūnai.
„Visi elementai, iš kurių sudarytos planetos ir mes patys, yra kilę iš tos pačios medžiagos, iš kurios sudaryta Saulė. Tačiau šių medžiagų kiekis skiriasi, ir šie užuominai padeda mums atkurti planetų susidarymo procesą“, – teigė autoriai.
Jie pridūrė, kad chemija yra svarbi, bet neapima vandens lašelių ar debesų elgesio.
„Šie matavimai iš orbitos leidžia mums sužinoti viršutinės atmosferos komponentus: amoniaką, metaną, amonio hidrosulfidą, vandenį ir anglies monoksidą, tarp kitų. Mokslininkai tai suderino su žiniomis apie chemines reakcijas, kad sukurtų Jupiterio giliosios atmosferos modelius“, – teigė jie.
Čikagos universiteto pranešime spaudai jie pridūrė: „Apie Jupiterio audringą dangų žinome jau mažiausiai 360 metų: būtent tada astronomai, naudodami pirmuosius teleskopus, užfiksavo keistą ir didelę nuolatinę dėmę Jupiterio paviršiuje.“
„Didžioji raudonoji dėmė yra gigantiška audra, dvigubai didesnė už Žemę, kuri sukasi jau šimtmečius. Tai tik viena iš daugelio planetos audrų, nes stiprūs vėjai ir tankūs debesys dengia visą Jupiterio paviršių kaleidoskopu audrų“, – apžvelgė jie.
Lėtesnė atmosfera nei manyta anksčiau
Amerikiečių komandos sukurtas modelis taip pat davė kitą netikėtą rezultatą: vertikali Jupiterio atmosferos cirkuliacija yra 35–40 kartų lėtesnė nei buvo apskaičiuota ankstesniuose modeliuose. Kaip paaiškino Yang: „Mūsų modelis rodo, kad difuzija turi būti daug lėtesnė nei buvo manoma anksčiau. Molekulei pereiti per atmosferos sluoksnį gali prireikti kelių savaičių, o ne tik kelių valandų.“
Ši cirkuliacijos lėtumas reiškia, kad cheminiai ir fiziniai procesai Jupiterio viduje yra daug sudėtingesni ir ilgesni nei anksčiau manyta, o tai dar labiau apsunkina milžiniškų planetų elgesio supratimą.
Pasak autorių, šis proveržis nebūtų buvęs įmanomas be naujų skaičiavimo priemonių sukūrimo ir tokių institucijų kaip Čikagos universitetas ir Reaktyvinių variklių laboratorija bendradarbiavimo. Tyrimą rėmė NASA ir Kalifornijos technologijos institutas.
Mokslininkų teigimu, ankstesni matavimai, gauti misijų „Galileo“ ir „Juno“ metu, leido analizuoti tik viršutinių Jupiterio atmosferos sluoksnių sudėtį. Dabartinis modelis integruoja šiuos duomenis ir papildo žinias apie chemines reakcijas ir debesų judėjimą, suteikdamas gilesnį supratimą.
Nepaisant šio pažangos, pats Yang pripažįsta, kad lieka daug nežinomų dalykų. „Tai rodo, kiek dar turime sužinoti apie planetas, net ir mūsų pačių Saulės sistemoje“, – sakė mokslininkas.
Ekspertų nuomone, šis tyrimas ne tik suteikia daugiau informacijos apie Jupiterį, bet ir sudaro pagrindą kitų planetų susidarymo tyrimams tiek Saulės sistemoje, tiek už jos ribų.
