Jowisz, największa planeta Układu Słonecznego, wciąż zaskakuje naukowców. Choć od dawna był obiektem intensywnych badań, jego wnętrze pozostaje jedną z największych zagadek współczesnej astronomii. Najnowsze badania sugerują, że „rozrzedzone jądro” tej planety powstało w sposób zupełnie inny, niż dotąd przypuszczano.
Rozrzedzone jądro – czym różni się od klasycznego modelu?
Dotychczas zakładano, że gazowe olbrzymy mają wyraźnie oddzielone warstwy: gęste, skaliste jądro, a nad nim grube powłoki wodoru i helu. Jednak dane dostarczone przez sondę NASA Juno, która bada Jowisza od 2016 roku, pokazały coś zupełnie innego. Jądro tej planety nie jest zwarte, lecz stopniowo przechodzi w górne warstwy atmosfery, tworząc tzw. rozrzedzoną strukturę.
Co więcej, podobne odkrycie potwierdzono także w przypadku Saturna, co sugeruje, że taki proces może być powszechny wśród gazowych olbrzymów.
Teoria gigantycznego zderzenia poddana w wątpliwość
Jednym z najpopularniejszych wyjaśnień było założenie, że miliardy lat temu Jowisz zderzył się z masywnym obiektem, co doprowadziło do wymieszania jego jądra i zatarcia ostrych granic wewnętrznych warstw.
Aby to sprawdzić, naukowcy z Uniwersytetu w Durham przeprowadzili szczegółowe symulacje komputerowe, wykorzystując superkomputer DiRAC COSMA. Badania te pokazały, że nawet najbardziej gwałtowne kolizje nie mogłyby wytworzyć stabilnego, rozrzedzonego jądra, jakie obserwujemy dziś.
Zamiast tego materia skalna szybko opadłaby do środka planety, tworząc wyraźnie zarysowane jądro – dokładnie odwrotnie do tego, co wykazała Juno.
Stopniowy proces formowania się Jowisza
Nowa teoria zakłada, że jądro Jowisza nie powstało w wyniku jednej katastrofy, ale kształtowało się powoli – poprzez stopniowe pochłanianie przez planetę zarówno lekkich gazów, jak i cięższych skał. To długotrwałe mieszanie doprowadziło do powstania płynnej strefy przejściowej, zamiast zwartego centrum.
Fakt, że Saturn również posiada rozrzedzone jądro, dodatkowo wzmacnia tę teorię i sugeruje, że taki proces jest czymś naturalnym w ewolucji gazowych gigantów.
Co to oznacza dla badań egzoplanet?
Odkrycia związane z Jowiszem i Saturnem mają znaczenie wykraczające poza nasz Układ Słoneczny. Astronomowie odkryli tysiące planet podobnych do Jowisza, krążących wokół innych gwiazd. Jeśli rozrzedzone jądra są efektem stopniowego procesu, a nie rzadkich katastrof, oznacza to, że wiele z tych egzoplanet również może mieć skomplikowaną, niejednolitą strukturę wewnętrzną.
Jowisz wciąż kryje tajemnice
Choć badania wykluczyły hipotezę o gigantycznym zderzeniu jako głównym mechanizmie powstania rozrzedzonego jądra, naukowcy nadal szukają odpowiedzi na pytania dotyczące ewolucji gazowych olbrzymów. Jowisz przypomina nam, że mimo ogromu wiedzy, jaką już posiadamy, Wszechświat wciąż potrafi zaskoczyć.