work&design © BHC Laboratories

Юпитер - Статьи

  Главная → Статьи + Юпитер → Новые модели говорят о том, что Юпитер может иметь каменное ядро, окруженное льдом
+ 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
 
 
9 октября 2009 года
 

Версия для печати
 

Новые модели говорят о том, что Юпитер может иметь каменное ядро, окруженное льдом


Новые исследования показали, что каменное ядро может быть в два раза больше, чем предполагалось ранее, согласно компьютерным моделям, учитывающим условия в недрах планеты и шкалу состояния атомов водорода и гелия.

Симуляция предсказывает свойства смеси водорода с гелием при экстремальных давлении и температуре, которая имеет место в недрах Юпитера, и которые не могут изучаться напрямую в лаборатории. Пользуясь техникой, которая была разработана для изучения полупроводников, Буркхард Милитцер (Burkhard Militzer) вычислил свойства гелия и водорода при давлении, плотности и температуре от поверхности до центра планеты. А далее была составлена модель недр Юпитера.

Сравнение этой модели с известными данными о массе, радиусе, температуре поверхности, гравитации и экваториального расширения, которые имеют место на Юпитере, было вычислено ядро размером с Землю, и в 14-18 раз больше ее массы, что составляет около 1/12 массы Юпитера. Ранние модели предсказывали более меньшее ядро, в 7 земных масс, или вообще его отсутствие.

Симуляция предполагает, что ядро состоит из слоев метала, камней и льдов метана, аммиака и воды, тогда как над ними находится атмосфера из водорода и гелия. В центре каменного ядра, возможно, находится металлический шар из железа и никеля, как и на Земле.

"Наша симулящия говорит об огромном каменном объекте в центре, окруженном ледяными слоями, тверже, чем где либо еще", говорит Милитцер. "Это очень сильно отличается от прошлых моделей, которые предполагали меньшее ядро со смесью льдов простирающихся через атмосферу".

"В основном, недра Юпитера имеют сходство с Сатурном, а также Ураном и Нептуном", говорит ученый. Нептун и Уран называются холодными гигантоми, так как они могут иметь каменные ядра, окруженные льдами водорода и гелия, но без газовой обертки, как у Юпитера и Сатурна.

Новые вычисления удалили большинство несоответствий других моделей, разрабатываемых 19 лет. Разработанные новые термодинамические модели более точно предсказывают физическое описание недр Юпитера.

Большие каменные ядра означают, что Юпитер и другие газовые гиганты сформировались около 4.5 млрд. лет назад, затем выросли за счет столкновений, и сформировали объекты притягивающие атмосферы из водорода и гелия.

Согласно модели сбора вещества ядра, при охлаждении звездного диска, планетозимали сталкиваются и сливаются друг с другом. Если так, то значит, что планеты имеют большие ядра, предсказываемые новыми вычислениями. Сложнее получить планету с маленьким ядром.

Для того, чтобы согласовать наблюдения, ученые продемонстрировали, что в этом случае различные части Юпитера вращаются с различной скоростью. Юпитер можно представить как серию концентрических цилиндров, вращающихся вокруг оси, с внешними цилиндрами, в экваториальных регионах, вращающихся быстрее, чем внутренние. Это похоже на вращение Солнца.

Недра Юпитера были смоделированы как смесь 110 атомов водорода и 9 атомов гелия в маленьком кубе, который распространен по всей планете, что является приближением к теории функциональной плостности. Коэффициент водорода к гелию приближен к измеренному у поверхности Юпитера. Каждая симуляция занимает от одного до семи дней для параллельных дней.

Основываясь на этой симуляции, при высоких давлениях и температуре в глубине планеты, водород меняется с молекулярной фазы в металлическую, проводящую, и создает мощное магнитное поле планеты. Этот переход происходит постепенно, вопреки прежним моделям, предполагающим резкий переход.

Новая модель говорит, что большинство льдов сконцентрировано во внешних слоях ядра, тогда как лишь малая часть их смешена с водородом и гелием. Планетные льды в оставшейся смеси составляют около четырех масс Земли, или 1% массы Юпитера.

Все данные неплохо согласуются с тем, что вычислил аппарат Галилео при исследованиях Юпитера. Ученые теперь ожидают миссию Юнона, которая должна быть запущена в 2011 году и достигнуть планету в 2016 году. Его измерения помогут проверить предсказания новой модели.

 
 

Материалы опубликованы 26 ноября 2008 года года на сайте Spaceref


 
 

Перевод и подготовка статьи:

Михаил mi.k (bhclabs@yandex.ru)

Оригинал документа:

http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=27045
 
 
 
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 → Новые модели говорят о том, что Юпитер может иметь каменное ядро, окруженное льдом