Астрономи знайшли на Юпітері водяну хмару

Астрономи виявили ознаки існування води на Юпітері, повідомляється в статті, опублікованій в Крім того, аналіз Великої Червоної плями, найбільшого урагану в Сонячній системі, показав, що газова оболонка планети містить від двох до дев'яти разів більше кисню, ніж Сонце.

Вважається, що Юпітер міг бути першою планетою, яка народилася в газопильовому диску, що оточував молоде, тільки сформоване Сонце. Довгий час астрономи припускали, що газовий гігант, як і світило, не має твердого ядра і складається переважно з водню і гелію. Однак останні дані, отримані апаратом «Юнона» вказують на те, що надра Юпітера можуть бути влаштовані складніше. Очевидно, планета все-таки володіє твердим ядром, оточеним крижаною кіркою. Його маса повинна бути в 10 разів більше маси Землі.

Пошуки води відіграють важливу роль у визначенні внутрішньої будови найбільшої планети в Сонячній системі. Дані комп'ютерного моделювання показують, що ядро Юпітера складається з послідовних шарів металів, кам'янистих порід, а також льоду з метану, води, аміаку. Наявність або відсутність молекул води в його газовій оболонці може допомогти визначити, наскільки достовірні сучасні теорії.

Група Гордона Бьоракера (Gordon Bjoraker), астрофізика з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA провела спостереження Великої Червоної плями на Юпітері. За допомогою телескопів обсерваторії Кека вони отримали інфрачервоні спектри високої роздільної здатності, які дозволили зазирнути їм на глибину, де тиск становить від 0,5 бар до 5 бар (висота на Юпітері вимірюється в барах, оскільки у планети немає чітко визначеної поверхні, від якої можна було б вести відлік). Крім того, астрономи вивчили Юпітер за допомогою інфрачервоного телескопа IRTF.

Планетологи припускають, що хмари Юпітера поділені на три основні шари: нижній складається з водяного льоду та рідкої води, середній - з аміаку і сірки, і верхній - з аміаку. Група Бьоракера вивчала атмосферу планети на довжинах хвиль від 4,6 до 5,4 мікрометрів: це своєрідне вікно прозорості, яке дозволяє зазирнути в глибину хмарного шару, оскільки водень, з якого переважно складається його атмосфера, і метан мають мінімум поглинання в цьому діапазоні.

У підсумку дослідники виявили на висоті близько 5 бар лінії, що відповідають дейтерованому метану, фосфіну і воді. Однак температури на цій глибині занадто великі, щоб метан і його ізотопологи (молекули, що розрізняються тільки за ізотопним складом атомів) могли конденсуватися і перетворюватися на хмари. У той же час, вони приблизно відповідають температурам, які потрібні для замерзання води при тиску в 5 бар (близько 257-290 кельвінів).

Моделювання показало, що дослідники «майже напевно» виявили хмару, що складається з рідкої або замерзлої води. Крім того, воно виключило можливість того, що група Бьоракера знайшла хмари з фосфину. Також дослідники оцінили кількість монооксиду вуглецю в нижніх шарах газової оболонки Юпітера, яка склала 0,8 0,2 мільярдних часток. Разом отримані дані вказують на те, що планета може бути багата киснем - в 2-9 разів багатше Сонця.

Тепер отримані Бьоракером результати необхідно буде перевірити в інших частинах планети, щоб отримати глобальну картину розподілу води. Якщо дані астрофізиків співпадуть з даними зонда «Юнона», то вчені зможуть використовувати подібний метод для дослідження інших планет Сонячної системи.

Завдяки «Юноні» вченим вже вдалося зробити чимало відкриттів. За допомогою інструментів зонда астрономи змогли вивчити полярні сяйва, циклони і шторми на газовому гіганті, виміряти глибину Великої червоної плями (гігантського вихору розміром з Землю), а також отримати безліч фотографій найбільшої планети Сонячної системи. Більше про дослідження «Юнони» ви можете прочитати в нашому матеріалі «Під шкірою Юпітера», а також у спеціальній темі подорож «Юнони».