NASA: Юпитер устроен сложнее, чем мы ожидали
На прошлой неделе в Вене прошла Генеральная ассамблея Европейского союза наук о Земле 2026 года. На ней команда миссии NASA «Юнона» (Juno) рассказала, как устроен Юпитер. Данные аппарата показали, что структура планеты гораздо сложнее, чем ученые думали раньше. Аппарат на солнечных батареях запустили в 2011 году, а в 2016 году он достиг Юпитера. Главная цель миссии — узнать, как газовый гигант образовался и развивался. Для этого зонд измеряет внутреннюю среду планеты, ее атмосферу, полярную магнитосферу, а также магнитное и гравитационное поля. Сейчас «Юнона» совершает восемьдесят третий виток вокруг Юпитера и его спутников. Команда отмечает, что зонд работает отлично.
Изначально аппарат летал у экватора. Однако Юпитер не имеет формы идеальной сферы, поэтому гравитация планеты изменила орбиту зонда. Ученый проекта из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене Стивен Левин пояснил, что теперь зонд максимально приближается к Северному полюсу. Раньше этот регион почти не исследовали из-за мощных радиационных поясов. Теперь «Юнона» сканирует планету практически от полюса до полюса во время каждого витка.
Соисследователь миссии из израильского Института Вейцмана Йохай Каспи рассказал, что зонд собрал предельно точные данные. Чтобы их рассчитать, физикам приходится моделировать Юпитер как луковицу со множеством слоев. Микроволновый радиометр «Юноны» работает на шести каналах на разной глубине. Он показал, что атмосфера планеты перемешана неравномерно. На глубине 7 тысяч километров молекулярные водород и гелий становятся настолько плотными и ионизированными, что переходят в металлическое состояние. Если бы Юпитер был в 13 раз больше, в его ядре начал бы гореть дейтерий. Тогда он превратился бы в коричневого карлика, а не стал главной планетой внешней Солнечной системы.
Все о Юпитере: особенности самой большой планеты Солнечной системы
Данные «Юноны» помогают разрешить спор о том, как образуются газовые гиганты. В 1951 году астроном Джерард Койпер предположил, что Юпитер возник из облака молекулярного газа из-за гравитационной нестабильности диска. В книге «Далёкие странники» 2001 года эта идея описывалась так: крупные протопланеты самостоятельно сжимались из сгустков газа и пыли, подобно тому, как из облаков образовалось наше Солнце. Другая теория — теория аккреции — гласила, что Юпитер сначала накопил ядро изо льда и камня массой в 10 раз больше земной, а затем начал притягивать водородный газ. Внутри газ сжимался и становился жидким, а затем металлическим.
Новые данные перевернули теорию аккреции. Ученые не могут точно сказать, есть ли у Юпитера компактное твердое ядро массой менее шести масс Земли. Они пришли к выводу, что твердого ядра либо нет, либо оно состоит из тяжелых элементов, которые в таблице Менделеева находятся дальше водорода и гелия. Главный исследователь миссии из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио Скотт Болтон отметил, что у Юпитера очень большое, размытое и разреженное ядро. Исследователи допускают, что в самом центре скрывается маленькое плотное ядро, и сейчас они применяют машинное обучение и искусственный интеллект, чтобы обработать информацию. Болтон добавил, что пока сложно создать рабочую модель, которая объяснит, как возник такой Юпитер, каким мы его видим.
Планетологи до сих пор спорят, нужен ли был «истинный Юпитер» — газовый гигант на орбите около пяти астрономических единиц от звезды — чтобы упорядочить внутреннюю Солнечную систему. Считается, что именно в такой упорядоченной системе Земля смогла развить разумную жизнь. Тем временем миссия продолжается: «Юнона» уже совершила намного больше запланированных 32-х витков. NASA не берется прогнозировать, сколько еще раз аппарат облетит планету. Однако миссию продолжают финансировать, а состояние зонда позволяет собирать и передавать новые данные. Как отмечает Стивен Левин, люди склонны заполнять свое незнание простыми моделями, но реальные детали всегда оказываются сложнее.
Фото NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Обработка: Jackie Branc (CC BY)
