Новое исследование опровергает теорию о формировании загадочного ядра Юпитера в результате гигантского столкновения
Новое исследование Университета Дарема показало, что гигантское столкновение, вероятно, не стало причиной формирования у Юпитера необычного «размытого» ядра. Это ставит под сомнение одну из теорий истории планеты.
Юпитер, крупнейшая планета Солнечной системы, хранит загадку в своем сердце. Вопреки прежним ожиданиям ученых, его ядро не имеет четкой границы, а постепенно смешивается с окружающими слоями, состоящими в основном из водорода (такая структура называется размытым ядром).
Вопрос о том, как сформировалось это ядро, стал ключевым для ученых и астрономов с тех пор, как зонд NASA «Юнона» впервые обнаружил его существование.
Ранее выдвигалась гипотеза, что масштабное столкновение с протопланетой, содержащей половину вещества ядра Юпитера, могло тщательно перемешать центральные слои планеты, что объяснило бы наблюдаемую структуру ее внутренностей.
Используя современные суперкомпьютерные симуляции планетарных столкновений с новым методом моделирования смешивания материалов, исследователи из Университета Дарема совместно с коллегами из NASA, SETI и CENSSS Университета Осло проверили, могло ли такое событие создать размытое ядро Юпитера.
Симуляции выполнялись на суперкомпьютере DiRAC COSMA в Университете Дарема с использованием передового ПО с открытым кодом SWIFT.
Исследование показало, что ни в одной из симуляций, даже при экстремальных условиях столкновений, стабильное размытое ядро не сформировалось. Вместо этого тяжелые породы и лед, вытесненные ударом, быстро возвращались в исходное положение, оставляя четкую границу с внешними слоями из водорода и гелия, а не создавая плавный переход между зонами.
Результаты работы, опубликованные в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, опровергают гипотезу о том, что размытое ядро Юпитера образовалось вследствие единичного катастрофического столкновения. Ученые предполагают, что такая структура — результат постепенного поглощения тяжелых и легких материалов в процессе формирования и эволюции планеты.
Автор исследования, доктор Томас Санднес из Университета Дарема, отметил: «Изучение последствий столкновений для гигантских планет, подобных Юпитеру, невероятно увлекательно. Наши симуляции показывают, что удар буквально сотрясает планету до самого ядра — но не так, как требуется для объяснения его современной структуры».
Юпитер — не единственная планета с размытым ядром: у Сатурна обнаружена аналогичная особенность.
Доктор Луис Теодоро из Университета Осло добавил: «Тот факт, что Сатурн тоже обладает размытым ядром, подтверждает идею, что такие структуры возникают не из-за редких катастроф, а постепенно, в ходе долгого процесса формирования планет».
Выводы исследования также могут помочь в изучении экзопланет размером с Юпитер и Сатурн. Если размытые ядра не связаны с экстремальными столкновениями, то, возможно, большинство подобных планет имеют схожую внутреннюю структуру.
Соавтор работы доктор Джейкоб Кегеррейс подчеркнул: «Гигантские столкновения играют важную роль в истории многих планет, но не могут объяснить всё! Эта работа также ускорила разработку новых методов моделирования катастроф, что приближает нас к разгадке разнообразия миров в Солнечной системе и за ее пределами».
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
