AllDaily Обилие кислорода в атмосфере Юпитера и его загадки привлекли внимание астрономов и исследователей. Новые данные свидетельствуют о том, что анализ атмосферных соединений планеты позволяет сделать вывод о ее общем содержании кислорода, которое значительно превышает ранее предполагаемое. Доклады ученых из США, Европы и Азии показывают, что во внутренней структуре газового гиганта могут скрываться гораздо большие запасы кислорода, чем известно из поверхностных наблюдений, что открывает новые горизонты в понимании состава и истории формирования Юпитера.
ru.freepik.com
Почему кислорода в атмосфере Юпитера оказалось больше, чем ожидали
Ранее ученые считали, что в основном атмосфере Юпитера преобладают водород и гелий, составляя около 95% его массы, а остальные вещества — лишь около 5%. Однако новые исследования выявили значительные запасы кислорода, который находится в соединениях, таких как метан, аммиак, сероводород и вода, глубоко в недрах планеты. Недавние работы американских планетологов позволяют предположить, что количество кислорода в Юпитере по сравнению с солнечной фотосферой в 1,5 раза превышает его уровень в Солнце.
На каком этапе формировалась планета и как определяют возраст Юпитера
Ключевая роль в понимании состава Юпитера принадлежит компьютерному моделированию и анализу химических реакций высокого давления и температуры. Исследователи из Японии и Италии установили, что возраст самой планеты примерно 1,8 миллиарда лет. Этот вывод основан на моделировании процессов, при которых соединения, такие как CO, трансформируются в метанол, а затем — в метильный радикал и воду, что дает возможность оценить общее количество кислорода в составе газового гиганта.
Каким образом ученые вычислили запас кислорода в атмосфере Юпитера
Недавние работы в области космической химии показали, что наблюдаемый угарный газ — это лишь верхушка айсберга. Внутри планеты, по теории ученых, после серии сложных реакций СО превращается в метанол (CH3OH). При взаимодействии с водородом это вещество дает начало реакции, в результате которой образуются метильный радикал и вода. Учитывая, что в атмосфере Юпитера зафиксировано лишь небольшое количество CO, то по закону Молекулярной химии предполагается, что общий запас кислорода гораздо выше, чем ранее предполагали, достигая 500-700 атомов кислорода на миллион атомов водорода, что примерно в полтора раза превышает уровень кислорода в солнечной фотосфере.
Особенности звезд с планетами и роль Юпитера
Астрономы отметили три общие черты у звезд, у которых обнаружены планеты, в отличие от одиночных звезд, не имеющих известных планетных систем. В частности, у Юпитера и его потенциальных аналогов в других системах имеется богатое содержание углерода, что вдвое превышает количество кислорода, несмотря на то, что в солнечной фотосфере кислород доминирует. Это говорит о неоднородности протопланетного диска у нашей звезды, в котором в области формирования крупнейших планет скопилось много соединений с углеродом. В большинстве случаев в Солнечной системе, за исключением Сатурна, соотношение кислорода и углерода сохраняется, что подтверждает уникальность условий формирования Юпитера.
Отметим, что ученые продолжают развивать методы анализа атмосферы планет, в том числе и за счет космических миссий, что позволяет получать новые данные о составе и истории формирования газовых гигантов и других планет в нашей системе и за ее пределами.
