Нове відкриття космічного апарата NASA Juno змінює уявлення про будову найбільшої планети Сонячної системи

Дослідження космічного апарата Juno підтвердили наявність ядра всередині Юпітера, однак його структура виявилася складнішою за попередні припущення. Планета зберігає статус газового гіганта попри присутність твердого центру.

Астрономи довгий час знали, що середня густина Юпітера становить 1,3 від густини води, що не може пояснюватися лише газовими шарами. Це вказувало на наявність щільнішої речовини всередині планети. Дві основні моделі формування пропонували різні сценарії: модель «знизу-вгору» передбачала первинне утворення твердого ядра з подальшим притягненням газу, тоді як модель «згори-вниз» описувала конденсацію планети безпосередньо з газу протопланетного диска без виразного твердого центру.

Дані апарата Juno, що прибув до Юпітера у 2016 році, підтвердили існування ядра з масою від 7 до 25 земних мас. За густини, подібної до земної, радіус такого ядра становив би 2−3 земних радіуси. Однак спостереження показали, що ядро менш щільне та містить значну кількість водню й гелію, змішаних із твердими речовинами. Таку структуру називають розмитим ядром.

Оцінки розміру ядра значно різняться через його нечітку структуру. За мінімальними розрахунками воно лише трохи перевищує Землю в ширину, за максимальними — сягає майже двох третин радіуса Юпітера, що робить його в сім разів ширшим за Землю. Чіткої межі між ядром, рідкими шарами та атмосферою ймовірно не існує.

Попри наявність ядра, Юпітер залишається газовим гігантом. Навіть у максимальному сценарії тверде ядро становить менше третини об'єму планети, тоді як решта складається з водню та гелію в газоподібному чи рідкому стані. Перехід від атмосфери до внутрішніх шарів відбувається плавно без чіткого кордону.

На відміну від Землі, де атмосферу легко відокремити від твердої поверхні, у Юпітера такої різкої межі немає. Тиск та температура поступово зростають з глибиною, призводячи до плавної зміни станів речовини від газу через рідину до металічного водню у найглибших шарах.

Термін «газовий гігант» залишається найточнішим описом природи Юпітера. Структура планети являє собою гігантську газову кулю з умовним твердим центром, де межі між різними шарами розмиті. Це відкриття змінює розуміння процесів формування газових гігантів та показує, що реальність може поєднувати елементи обох теоретичних моделей планетоутворення.

Дослідження Juno продовжують надавати нові дані про внутрішню структуру Юпітера, що допомагає краще зрозуміти еволюцію не лише нашої Сонячної системи, але й екзопланетних систем з подібними газовими гігантами.