Под густым слоем облаков и веками бушующими штормами Юпитер скрывает свои химические тайны. Видимая поверхность планеты представляет собой калейдоскоп из вихрей, самый известный из которых — Большое красное пятно. Плотность облаков такова, что прямые измерения глубин атмосферы затруднены. В 2003 году зонд «Галилео» прекратил работу, погрузившись в атмосферу, а действующая миссия «Юнона» ведет наблюдения с орбиты. Однако новое исследование ученых из Чикагского университета и Лаборатории реактивного движения NASA позволило заглянуть под этот покров с помощью вычислительной модели.
Созданная модель впервые комплексно объединила данные о тысячах химических реакций в атмосфере Юпитера с физикой формирования и поведения облаков и капель воды. Это позволило получить более полную картину процессов, происходящих при движении веществ между горячими глубокими и холодными верхними слоями. Ранее подобные исследования либо фокусировались на химии, упрощая физику облаков, либо рассматривали гидродинамику без детального химического состава. Результаты этой работы опубликованы в журнале The Planetary Science Journal.
Одним из главных итогов моделирования стало уточнение количества кислорода на Юпитере. Согласно расчетам, его содержание примерно в полтора раза выше, чем в составе Солнца. Этот показатель долгое время оставался предметом дискуссий. Например, данные одного из недавних масштабных исследований указывали на цифру, составляющую лишь около трети от солнечной. Кислород на газовом гиганте в основном связан в молекулы воды, а ее распределение в протопланетном диске на ранних этапах формирования Солнечной системы зависело от расстояния до светила, так как вода замерзает. Таким образом, новая оценка помогает сузить круг возможных сценариев возникновения и миграции Юпитера, предлагая подсказки о том, где и как он образовался.
Кроме того, модель указывает на то, что вертикальное перемешивание веществ в атмосфере Юпитера может происходить медленнее, чем считалось ранее. Согласно выводам ученых, диффузия, то есть процесс переноса и перемешивания молекул между слоями, может быть в 35−40 раз медленнее стандартных предположений. В таком режиме молекуле потребуется несколько недель, чтобы пройти через один атмосферный слой, а не несколько часов. Это открытие меняет представления о динамике и временных масштабах процессов в глубинах крупнейшей планеты нашей системы.
Ранее астрономы выследили неуловимую звезду-компаньона Бетельгейзе.
