Астрофизики Кристофер Манкович и Джим Фуллер из Калифорнийского технологического института сделали неожиданное открытие о внутренней структуре Юпитера. Для этого они проанализировали колебания его колец, сообщает arXiv.
Данные показали, что ядро планеты представляет собой не плотный шар из никеля и железа, как принято считать, а нечеткую область, состоящую в основном из водорода и гелия. Она занимает около 60% радиуса Сатурна и содержит 17 земных масс льда и камня. Исследование может изменить предположения ученых о строении и истории формирования Сатурна.
Авторы исходили из того факта, что процессы внутри гигантской планеты влияют на ее гравитационное поле. Так, на Земле для изучения недр применяются сейсмические волны. Похожие волны на другой планете могут указать на особенности ее структуры.
Несколько лет назад астрофизики заметили характерные особенности в кольце С Сатурна, самом внутреннем из его главных колец. Они не были связаны со спутниками планеты, поскольку те находятся на внешней стороне. Ученые пришли к выводу, что причина – в колебаниях глубоко в недрах Сатурна.
В рамках нового исследования ученые тщательно проанализировали параметры ранее описанной внутренней волны кольца С. Ее частота была намного ниже, чем предполагали теоретические расчеты.
«Наши модели накладывают жесткие ограничения на массу и размер тяжелых элементов ядра Сатурна», – отметили авторы.
Новые расчеты показали, что масса ядра примерно в 55 раз превышает массу Земли. 17 масс Земли приходятся на камень и лед, остальное – преимущественно водород и гелий. Вещества не статичны, а постепенно рассеиваются и смешиваются. В самом центре наблюдается более плотная концентрация тяжелых элементов.
Эти данные не вполне соответствуют общепринятым моделям формирования планет. Считается, что они возникают благодаря постепенному слипанию (аккреции) частиц пыли. В случае с газовыми планетами более тяжелый материал опускается к центру, образуя твердое ядро, а легкий газ поднимается к внешним областям.
Если ядро Юпитера действительно является рассеянным, а не твердым, то ученым потребуются дополнительные исследования, чтобы понять, как оно могло возникнуть. Отметим, что спутники Сатурна не менее интересны для изучения, чем он сам. Так, на Энцеладе обнаружили океан с бурными течениями.
