Юпитер формировался не так, как думали ученые: новое открытие меняет представления о гигантской планете

В симуляциях ударная планета сталкивается с ядром Юпитера, вызывая ударные волны и турбулентное перемешивание
// Томас Санднес
Долгое время астрономы полагали, что необычное строение Юпитера стало следствием мощного удара с другой планетой в древности. Однако результаты свежего исследования указывают на то, что ядро газового гиганта с его размытыми границами возникло по другим причинам.

Группа ученых из Даремского университета, NASA, SETI и Университета Осло провела углубленное компьютерное моделирование, в ходе которого было сделано неожиданное открытие: никакой катастрофы не произошло. Юпитер развивал свою уникальную структуру постепенно, поглощая как легкие, так и тяжелые элементы.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

В отличие от других планет, ядро Юпитера не имеет четких границ и плавно переходит в водородные слои, что и называется «размытым ядром». Это открытие стало возможным благодаря космическому аппарату NASA «Юнона», который впервые смог подробно изучить внутреннюю структуру этой гигантской планеты.

Ранее считалось, что такая странная структура могла возникнуть в результате столкновения Юпитера с объектом, сопоставимым по размеру с половиной его ядра. Удар мог бы «перемешать» центральные слои планеты, объясняя ее современное строение.

Ученые использовали современные суперкомпьютеры для моделирования различных сценариев столкновений между планетами. При этом они применили передовые методы расчета, чтобы точно воспроизвести процессы смешивания материалов в результате ударов.

Однако результаты оказались неожиданными: ни в одной из смоделированных катастроф не удалось получить стабильную размытую структуру ядра, даже в самых экстремальных условиях.

Симуляции показали, что подобный удар действительно может потрясти планету до самого ядра, но не так, чтобы объяснить наблюдаемое сегодня внутреннее строение Юпитера.

После моделируемого удара плотные материалы, такие как камень и лед, быстро оседали обратно, образуя четкую границу с водородными и гелиевыми слоями. Это совершенно противоположно тому, что наблюдается в реальности, где наблюдается плавный переход между областями.

Интересно, что аналогичное размытое ядро было недавно обнаружено и у Сатурна, что дополнительно подтверждает новую теорию.

Наличие размытых ядер у обоих гигантов укрепляет гипотезу о том, что такие структуры формируются не в результате редких катастроф, а постепенно в процессе эволюции планет, отмечают авторы исследования.

Эти новые выводы могут пересмотреть наши взгляды на формирование не только планет в Солнечной системе, но и экзопланет — планет, находящихся вокруг других звезд. Если размытые ядра образуются естественным образом, а не в результате катастрофических событий, то большинство газовых гигантов во Вселенной могут обладать похожим сложным внутренним строением.