work&design © BHC Laboratories

Юпитер - Статьи

  Главная → Статьи + Юпитер → Недра Юпитера и Сатурна заполнены металлическим гелием
+ Меркурий
 
+ Венера
 
+ Земля
+ Луна
 
+ Марс
 
+ Пояс Астероидов
 
+ Юпитер
+ Ио
+ Европа
+ Ганимед
+ Каллисто
 
+ Сатурн
+ Янус
+ Мимас
+ Энцелад
+ Тефия
+ Диона
+ Рея
+ Титан
+ Япет
 
+ Уран
 
+ Нептун
+ Тритон
 
+ Плутон-Харон
 
+ Пояс Койпера
+ Кометы

Rambler's Top100
 
 
12 августа 2008 года
 

Версия для печати
 

Недра Юпитера и Сатурна заполнены металлическим гелием


В центрах планет-гигантов, формируется необычный сплав, содержащий металлический гелий. Ранее планетологи представляли себе внутренности двух самых крупных планет Солнечной системы несколько иначе, однако Раймонд Джинлоз (Raymond Jeanloz) из университета Калифорнии в Беркли (UC Berkeley) и Ларс Стиксруд (Lars Stixrude) из Лондонского университетского колледжа (University College London) построили и обосновали новую модель.

Исследователи воспользовались квантовой механикой, чтобы вычислить поведение вещества при давлении в десятки миллионов атмосфер, которое существует в глубинах газовых гигантов, и температурах 10-20 тысяч градусов по Цельсию (такая жара царит в ядрах планет-гигантов). Полученные прогнозы хорошо соответствуют экспериментальным результатам для более низких давлений, подчёркивают учёные.

Итак, хотя большинство экспериментаторов, интересовавшихся глубинами Юпитера и Сатурна, сосредотачивали своё внимание на водороде (ведь там его более 70%), Раймонд и Ларс решили уточнить поведение гелия.

Оказалось, что в центральных областях этих двух миров гелий превращается в жидкий металл, такой как, к примеру, ртуть. "Вы можете представить себе эту жидкость в виде ртути, только темнее", — поясняет Джинлоз. Ранее учёные полагали, что высокие давления и температуры вовсе не способствуют, а затрудняют металлизацию гелия. Так что полученный вывод был неожиданностью.

Поскольку при росте температуры атомы начинают двигаться интенсивнее, можно было бы предположить, что постоянно натыкающимся на них электронам труднее пробираться сквозь материал (если мы рассматриваем электрический ток и, соответственно, проводимость данного вещества).

На деле же, похоже, наблюдается обратный эффект: чем сильнее колеблются атомы, тем больше они создают путей для электронов, утверждают Джинлоз и Стиксруд.

Авторы работы, опубликованной в журнале PNAS, утверждают, что в недрах газовых гигантов водород и гелий образуют жидкий металлический сплав. Причём эта смесь более однородная, нежели считалось ранее.

Это открытие на кончике пера может привести к пересмотру многих аспектов внутренней структуры Юпитера и Сатурна, их эволюции и происходящих в настоящее время процессов, в частности, отвечающих за энергетический "дисбаланс" – выработку "лишней" энергии.

Впрочем, в отношении точной картины самых глубоких слоёв газовых гигантов ещё остаётся много неясного. Так, существует модель, предсказывающая серьёзные отличия Сатурна от Юпитера в этой части.

Заметим, учёные далеко не в первый раз говорят об удивительных состояниях материи, находящейся под очень высоким давлением и при высокой температуре. В ряде случаев такие экзотические формы веществ удавалось получать в лабораторных условиях, в других — только в численных экспериментах.

На снимке: Разрез Юпитера и Сатурна согласно текущим представлениям. В общих чертах они устроены сходно. Тёмно-коричневым цветом показано железо-никелево-скальное ядро. Синим — жидкий металлический водород. Серым — жидкий молекулярный водород. В обоих случаях водород смешан с гелием и маленькой долей иных элементов. Жёлтым показан тонкий слой атмосферы, составляющий порядка 1 тысячи километров. Состав — те же водород и гелий, а также немного других газов. Причём между газовой (вверху) и жидкой (в глубине) фазами водорода чёткой границы нет, так что по мере спуска вниз мы бы увидели, как газовая атмосфера постепенно переходит в жидкость (иллюстрация Lunar and Planetary Institute).



Статья опубликована 7 августа 2008 года на сайтах Membrana.ru


 
 

Перевод и подготовка статьи:

Михаил mi.k (bhclabs@yandex.ru)

Оригинал документа:

http://www.membrana.ru/lenta/index.html?8509
 
 
 
Еще о Юпитере:
 
 
Общая информация о Юпитере

Миссии по изучению Юпитера:

NASA готовиться к миссии Юнона к Юпитеру
Совместные европейско-американские межпланетные миссии

Четкость достигнутая для Юпитера
Юпитер уже 10 лет переживает страшный удар кометы
Учёные подвергли сомнению защитную роль Юпитера
Кассини вновь взглянул на Юпитер
Юпитер и Марс: перекликающиеся исследования
Научная компания для Юпитера

Внутреннее строение:

Кратеры от астероидов содержат ключ к вопросу о возрасте Юпитера
Новые модели говорят о том, что Юпитер может иметь каменное ядро, окруженное льдом
Дожди из гелия льются в недрах планет-гигантов
Недра Юпитера и Сатурна заполнены металлическим гелием

Атмосфера:

Тепловое свечение Большого Красного Пятна
Конвективные процессы являются двигателем мощных потоков на планетах-гигантах
Диффузия вызывает покраснение Красного Пятна Малыша
Новый метод исследования атмосферы Юпитера
Три красных пятна перемешались на Юпитере
В Малом красном пятне Юпитера дуют рекордные ветры
Раскрыта тайна суперветров Юпитера
Мощные извержения весны 2007 года в атмосфере Юпитера
Мощные глобальные изменения в атмосфере Юпитера
Холодная дыра над северным полюсом Юпитера

Электромагнитное поле:

Юпитерианская магнитосфера отличается от земной
Солнечный ветер вокруг Юпитера
Исследования плазмы у Юпитера


Исследования "Новых Горизонтов":

Система Юпитера в новом свете от Новых Горизонтов
Первые данные ультрафиолетовых исследований Юпитера с "Новых Горизонтов"
Полет "Новых Горизонтов" около Юпитера, подробный отчет
Ровно год с момента запуска "Новых Горизонтов"
Долгожданное начало исследований Юпитера "Новыми Горизонтами"
Первый взгляд на Плутон с окрестностей Юпитера
Новости от "Новых Горизонтов" 1 ноября 2006 года
Первые снимки Юпитера, сделанные New Horizons
Исследование системы Юпитера с помощью аппарата New Horizons
Изучение плазмы Юпитера и его спутников

Ударные события Юпитера

Ударное событие с Юпитером летом 2009 года

Система колец Юпитера

Вероятно у Юпитера появилось новое кольцо
Теневые дела Юпитера

Спутники Юпитера:

Юпитер отлавливал комету в течении 12 лет
Юпитер оказался пожирателем своих спутников
Спутник Юпитера Амальтея после катастрофы превратился в груду камней

 
 
 
Обзор последних статей:

В атмосфере найдены органические "молекулы-кирпичи"

Исследование Кваоара с помощью КТ Хаббла

Дождливое утро в районе Ксанаду на Титане

Обзорная статья о спутниках Сатурна

Исследование Седны

Открытие Эриды и ее спутника

Открытие новых спутников Плутона

Пропеллеры в кольцах Сатурна

Кольца Сатурна имеют намного больший возраст

Горячие циклоны всбиваются на обоих полюсах Сатурна

Студенты открыли более 1,300 новых астероидов

Астрономы нашли горячую точку на южном полюсе Нептуна

На Кваоаре обнаружен метан

Найдена связь между астероидной атакой и всплеском эволюции

Обозначения малых тел Солнечной системы

Планета Кваоар когда-то расплавляла свои внутренности

Земляне покушаются на подлёдный океан Европы

Уран и Нептун дважды поменяли орбиты

Юпитер уже 10 лет переживает страшный удар кометы

  Главная → Статьи + Юпитер → Недра Юпитера и Сатурна заполнены металлическим гелием