Внутрішні шари Юпітера сповнені останків маленьких планет, які він поглинув, розширюючись до монстра, яким відомий сьогодні. Таких висновків дослідники дійшли, отримавши перше чітке уявлення про хімічний склад шарів хмар планети-гіганта, повідомляє Live Science.
Незважаючи на те, що Юпітер є найбільшою планетою в Сонячній системі, про його внутрішню «роботу» відомо мало. Існує безліч знімків зовнішніх шарів хмар газового гіганта, які зробили телескопи, але ці хмари діють на зразок захисного екрану, не дозволяючи глибше проникати погляду.
Юпітер сформувався першим з планет Сонячної системи, у перші кілька мільйонів років її існування. Але, незважаючи на це, нам мало що відомо про його походження, зазначає провідний автор нового дослідження Яміла Мігель з Лейденського університету в Нідерландах.
У ході дослідження вченим вдалося заглянути за хмари Юпітера завдяки гравітаційним даним, зібраним станцією «Юнона». Ці дані дозволили авторам скласти карту кам'янистого матеріалу всередині ядра планети, яка показала напрочуд високий вміст важких елементів. Хімічний склад передбачає, що Юпітер пожирав «планети-немовлята» під час свого зростання.
Сьогодні Юпітер є кулею газу, що клубиться, але він починав своє існування з акреції кам'янистого матеріалу, як і всі інші планети Сонячної системи. У міру того, як гравітація планети притягувала все більше і більше каміння, ядро ставало настільки щільним, що почало притягувати великі кількості газу з далеких відстаней — в основному водень і гелій, що залишилися після народження Сонця, — у результаті сформувалася гігантська, наповнена газом атмосфера.
Існує дві конкуруючі теорії про те, як Юпітер зміг нагромадити свій кам'янистий матеріал. Згідно з першою з них, планета зібрала велику кількість дрібних космічних каменів, які астрономи називають галькою. Інша теорія передбачає, що Юпітер поглинув безліч планетезималей - великих космічних каменів, з яких могли б сформуватися планети.
Донедавна виявити, яка ж теорія є більш підходящою, було неможливо. Тепер ученим вдалося побудувати комп'ютерну модель внутрішньої будови Юпітера, завдяки даним, отриманим «Юноною» та її попередником «Галілео».
Ця модель показала, що маса важких елементів у внутрішній структурі Юпітера еквівалентна 11-30 масам Землі (3-9% маси Юпітера). А це набагато більше, ніж передбачалося.
За словами Мігеля, ця теорія узгоджується з формуванням Юпітера з планетезималей, оскільки неможливо зібрати таку кількість важких елементів з космічної гальки.
Дослідження також виявило несподівану деталь: внутрішні частини Юпітера погано поєднуються з верхніми шарами його атмосфери, що йде в розріз з уявленнями вчених. Тяжкі елементи, які поглинула планета, залишилися біля її ядра та нижніх шарів атмосфери. Астрономи ж очікували, що конвекція змішала атмосферу Юпітера, так що гарячіший газ біля ядра планети піднявся у зовнішню атмосферу, перш ніж охолонути і знову впасти вниз; якби це було так, то важкі елементи були б рівномірно перемішані в атмосфері.