De Ken Croswell Dec. 16, 2011, 17:16

propria

Jupiter este victima propriului succes. Noi calcule sofisticate indică faptul că cea mai mare planetă a sistemului nostru solar, care cântărește mai mult de două ori mai mult decât toate celelalte puse împreună, și-a distrus o parte din nucleul central. În mod ironic, vinovatul este chiar hidrogenul și heliul care au făcut din Jupiter un gigant gazos, când gravitația miezului a atras aceste elemente pe măsură ce planeta s-a format. Descoperirea sugerează că cele mai masive planete extrasolare nu au deloc nuclee.

Astronomii îl numesc pe Jupiter un gigant gazos, deoarece este format în principal din hidrogen și heliu, care sunt gaze pe Pământ. Cu toate acestea, pe Jupiter, presiunea enormă din gravitația planetei stoarce cea mai mare parte a hidrogenului într-un fluid metalic care conduce electricitatea. Hidrogenul și heliul înconjoară un miez central din fier, piatră și gheață. Miezul, care cântărește de aproximativ 10 ori mai mult decât Pământul, este o componentă mică pe o planetă care cântărește 318 de Pământuri.

Acum, oamenii de știință planetari Hugh Wilson și Burkhard Militzer de la Universitatea din California, Berkeley, au efectuat calcule mecanice cuantice pentru a vedea ce se întâmplă atunci când oxidul de magneziu (MgO) - un ingredient cheie în roca nucleului lui Jupiter - este scufundat într-un fluid de hidrogen-heliu. la inima planetei. Temperatura de acolo este de aproximativ 16.000 kelvin - mai fierbinte decât suprafața soarelui nostru - și presiunea este de aproximativ 40 de milioane de atmosfere. Aceste condiții sunt atât de extreme încât niciun experiment nu le poate reproduce.

Conform calculelor echipei, MgO avea o solubilitate foarte mare. Asta înseamnă că roca solidă din miezul lui Jupiter se dizolvă în lichid, așa cum raportează cercetătorii într-o lucrare trimisă la Physical Review Letters, deși rata exactă a eroziunii este necunoscută. Wilson și Militzer au calculat anterior că și gheața din miez se dizolvă. Astfel, s-ar putea ca nucleul actual al lui Jupiter să nu fie la fel de mare ca atunci când s-a format planeta.

Savantul planetar David Stevenson de la Institutul de Tehnologie din California spune că noua lucrare este importantă, deoarece oamenii de știință vor să înțeleagă modul în care Jupiter s-a schimbat de-a lungul timpului. "Dacă putem face asta, atunci putem face o afirmație foarte utilă despre cum a fost Jupiter la geneză", spune Stevenson. "Avea un miez substanțial la acea vreme? Dacă da, erau 10 mase terestre, 15, 5?" În 2016, nava spațială Juno a NASA va începe să orbiteze în jurul lui Jupiter și va furniza date despre interiorul actual al planetei prin măsurarea câmpului său gravitațional.

Jonathan Fortney, un om de știință planetar la Universitatea din California, Santa Cruz, numește, de asemenea, noua lucrare foarte importantă. Dar rămâne o mare întrebare, spune el: Este conveția în interiorul lui Jupiter suficient de puternică pentru a drage materialul de bază dizolvat și a-l arunca în plicul de hidrogen-heliu? Dacă da, atunci nucleul lui Jupiter este mai mic astăzi decât era la naștere. Dacă nu, atunci roca și gheața dizolvate vor rămâne pur și simplu în centrul lui Jupiter, dar granița dintre miez și manta poate fi mai puțin distinctă decât se credea.

Totuși, spune Fortney, „cred că am făcut progrese mult mai mari în ultimul an decât au făcut oamenii în ultimii 20 de ani”, grație calculelor lui Wilson și Militzer. Aceste calcule au implicații mult dincolo de Jupiter. Multe dintre planetele care orbitează alte stele sunt mai masive decât Jupiter, astfel încât nucleele lor sunt și mai fierbinți. „Pentru aceste planete, eroziunea de bază ar fi mai rapidă”, spune Militzer, ceea ce înseamnă că giganții de gaz de câteva ori mai grei decât Jupiter ar putea fi complet fără cor, schimbând punctul de vedere pe care oamenii de știință l-au susținut de multă vreme despre aceste lumi îndepărtate.