Гелиевые дожди на юпитере — причина отсутствия неона в атмосфере

Гелиевые дожди на Юпитере — причина отсутствия неона в атмосфере

Гелиевые дожди на юпитере - причина отсутствия неона в атмосфере

На Земля гелий — это газ, применяемый для парящих воздушных шариков, аналогичных тем, что нарисованы в мультипликационном фильме «Вверх». В недрах Юпитера условия настолько странные, что по предсказаниям ученых с Калифорнийский университет, Беркли, гелий конденсируется в капли и падает, как дождь.

Раньше считали, что гелиевые дожди являются «основным виновником» чрезмерного освещения на Сатурне, газообразном гиганте, аналогичном Юпитеру, но весящему только лишь треть массы Юпитера..

Что касается Юпитера, то ученые Калифорнийского университета в Беркли говорят, что гелиевые дожди являются лучшим объяснением отсутствия неона во внешних слоях планеты, которая считается крупнейшей в нашей системе. Неон растворяется в каплях гелия и падает вовнутрь, где опять растворяется, лишая верхние слои двоих элементов, что согласуется с наблюдениями..

«Гелий сначала конденсируется в туман в верхних слоях, как облака. По мере того, как капли возрастают, они падают глубже вглубь суши », — сказал научный работник Калифорнийского университета в Беркли Хью Уилсон, соавтор отчета, размещённого в журнале. Письма с физическими проверками. «Неон растворяется в гелии и падает одновременно с ним. Наше исследование связует наблюдаемое отсутствие неона в атмосфере с иным процессом — гелиевым дождем ».

Соавтор Уилсона, Буркхард Милитцер, Калифорнийский университет в Беркли, доцент кафедры Земли, планетологии и астрономии, подчеркнул, что «дождь» — капли воды, падающие на Землю, — несовершенная аналогия тому, что происходит в атмосфере Юпитера. Он утверждает, что капли гелия появляются на 10–13 000 километров ниже пиков водородных облаков Юпитера при подобном большом давлении и температуре, что невозможно определить, находятся ли водород и гелий в жидком или газообразном состоянии. Они все будут в жидком состоянии, по этой причине дождь действительно состоит из капель жидкого гелия, смешанных с неоном и падающих через жидкий металлизированный водород..

По мнению Уилсона, предсказание данных ученых поможет определить пространство внутри Юпитера и прочих планет. Моделирование внутренних пространств планет стало горячей областью исследований с момента открытия сотен внесолнечных планет, которые обнаружены в сложных условиях вокруг других звезд. Исследования также будут важны для миссии НАСА Juno к Юпитеру, пуск которой задуман на следующий год..

Милитцер и Уилсон входят в число разработчиков моделей, применяющих «теорию практичной плотности» для предсказания параметров внутренней части Юпитера, особенно того, что происходит с основными составляющими — водородом и гелием — когда температура и давление повышаются до центра планеты. Данные условия все еще чрезмерно экстремальны, чтобы их можно было воссоздать в лаборатории. В 2008 году компьютерное моделирование Милитцера стало причиной выводу, что горное ядро ??Юпитера было окружено толстым слоем метана, воды и аммиачного льда, что сделало его вдвое больше, чем планировалось раньше..

Два экспериментатора приступали к этому исследованию из-за открытия зонда Галилео, провалившегося в атмосфере Юпитера в 1995 году и отправившего информацию об измеренной температуре, давлении и представлении элементов, перед тем как он был заземлен из-за большого давления, вызванного атмосферным весом. Доля всех элементов, кажется, немного больше, чем доля Солнечного света, которое, как предполагается, имеет состав, подобный составу 4,56 миллиарда лет тому назад, когда появилась Солнечная система, кроме гелия и неона. На долю неона приходится десятая часть доли Солнечного света..

Их моделирование показало, что только один способ выхода неона из верхних слоев атмосферы — это его коллапс в связке с гелием, потому как неон и гелий легко перемешиваются, как вода и спирт. Расчеты Миллитцера и Уилсона показали, что температура на глубине 10 000–13 000 километров будет примерно 5 000 градусов по шкале Цельсия, а давление в 1-2 миллиона раз превосходит давление на Земля, которое превращает водород в проводящий металл. Гелий не превращается в металл и не перемешивается с металлизированным водородом, организуя капли, похожие на капли масла на воде..

Это дало оправдание отсутствия неона в верхних слоях атмосферы..

«По мере того, как гелий и неон попадают все глубже в планету, их доля в верхних слоях атмосферы уменьшается», — сказал Миллитцер. «Измеренные значения доли двоих элементов сочетаются из расчета».

Гелиевые дожди на Сатурне были предсказаны на основании самых разных наблюдений: Сатурн теплее, чем должен быть для его возраста, и возможная скорость охлаждения. Дождь ответствен за данную разницу в температуре..

Температура Юпитера согласуется с моделями, которые берут во внимание возраст и скорость охлаждения, и не было необходимости вводить гипотезу гелиевого дождя, пока не было найдено уменьшение содержания неона в атмосфере. Интересно, что теоретик Дэвид Стивенсон Калифорнийский технологичный ВУЗ (Калифорнийский технологичный ВУЗ) предсказал уменьшение доли неона на Юпитере до измерения зонда Галилео, но никогда не публиковал причины собственных предположений..

По материалам Источник

Похожие записи