Tajomstvo Jupitera: Juno odhalila rozmazané jadro

Po desaťročiach debát a teórií nám misia Juno konečne priniesla prekvapujúcu správu o Jupiterovi – jeho jadro nie je pevné, ani neexistuje vôbec. Namiesto toho sa ukázalo ako „rozmazané“ (fuzzy), teda riedka oblasť zmiešaná s vrstvami plynu nad ňou. Táto objavná správa mení všetko, čo sme si mysleli o vzniku a vývoji Jupitera a ďalších plynných gigantov v našej slnečnej sústave. Poďme sa pozrieť na to, ako k tomuto zisteniu došlo a aké otázky nám ešte zostávajú.

Kľúčové poznatky

• Jadro nie je pevné: Juno odhalila, že Jupiter nemá pevné jadro, ale skôr riedku oblasť, ktorá sa mieša s plynnými vrstvami.
• Kolízna teória: Pôvodne sa predpokladalo, že Jupiterovo jadro bolo rozbité katastrofickou kolíziou v raných fázach vzniku planéty. Avšak simulácie túto teóriu nepotvrdzujú.
• Saturn má podobný problém: Pozorovania Saturnových krúžkov naznačujú, že aj jeho vnútorná štruktúra môže byť nekonvekčná a mať „rozmazané“ jadro.
• Komplikácie s magnetickým poľom: Zistenie o rozmazanom jadre komplikuje vysvetlenie Jupiterovho silného a zvláštneho magnetického poľa.
• Héliový dážď: Niektorí vedci predpokladajú, že proces zvaný „héliový dážď“ môže ovplyvňovať Jupiterovo magnetické pole.

Ako sa to všetko začalo? Teórie o Jupitrovom jadre

Počas rokov vládli medzi vedcami rôzne teórie o tom, čo sa skrýva hlboko vo vnútri Jupitera. Jedna z nich tvrdila, že Jupiter vznikol priamo z kolapsu plynového oblaku, a teda nemá žiadne jadro – len vrstvy plynu. Druhá, dominantnejšia teória, predpokladala existenciu pevného jadra zloženého z ťažkých prvkov, ktoré zachytilo vodík a hélium a vytvorilo tak obrovskú planétu.

Misie ako Galileo nám poskytli informácie o obsahu ťažkých prvkov v Jupiteri a naznačili možnosť vzniku magnetického poľa prostredníctvom tekutého kovového vodíka, no otázky ohľadom toho, ako by sa také jadro mohlo vytvoriť bez pevného jadra, zostali.

Juno: Misia, ktorá zmenila všetko

V roku 2011 NASA vypustila misiu Juno s cieľom preskúmať Jupiter a jeho okolie s bezprecedentnou presnosťou. Juno vstúpil do obežnej dráhy okolo Jupitera v roku 2016 a začal merať zmeny gravitácie s presnosťou až na 0,01 mm/s. Práve tieto údaje odhalili prekvapujúcu pravdu: Jupiterovo jadro nie je pevné ani neexistuje, ale je to „rozmazaná“ oblasť, kde sa miešajú plyny a ťažké prvky.

Kolízia alebo nová teória?

Pôvodne vedci predpokladali, že toto rozmazané jadro mohlo vzniknúť v dôsledku skorého katastrofického stretu, ktorý roztrieštil pôvodné pevné jadro Jupitera. Avšak pokusy o simuláciu tejto kolízie sa neukázali ako úspešné – simulácie namiesto rozmazaného jadra ukazovali materiál usadzujúci sa späť do jasnej hranice.

To viedlo k vzniku novej teórie, ktorá predpokladá, že „rozmazané“ jadro je prirodzenou súčasťou procesu vzniku plynných gigantov. Táto teória ešte potrebuje ďalšie potvrdenie a výskum.

Saturn: Máme tu podobný problém?

Zaujímavé je, že podobné zistenia sa objavili aj pri štúdiu Saturna. Pozorovania jeho krúžkov odhalili vibrácie, ktoré naznačujú, že aj jeho vnútorná štruktúra môže byť nekonvekčná a mať „rozmazané“ jadro. To naznačuje, že tento jav nemusí byť unikátny len pre Jupiter.

Magnetické pole: Zložitá hádanka

Objav rozmazaného jadra komplikuje vysvetlenie Jupiterovho silného a zvláštneho magnetického poľa. Vedci stále diskutujú o tom, ako by takéto pole mohlo vzniknúť bez pevného jadra. Niektorí predpokladajú, že proces zvaný „héliový dážď“, kedy ťažké prvky padajú hlbšie do planéty, môže ovplyvňovať magnetické pole.

Čo nás čaká? Budúcnosť výskumu Jupitera

Zistenie o rozmazanom jadre Jupitera nám otvorilo nové otázky a smeruje k ďalšiemu výskumu. Vedci budú potrebovať viac dát a sofistikovanejšie simulácie, aby lepšie porozumeli vzniku, stabilite a vzťahu Jupiterovho jadra k jeho magnetickému poľu. Misia Juno bude pokračovať v zbere údajov a pomôže nám odhaliť ďalšie tajomstvá tejto obrovskej planéty.

Zdroje:

• „Gravitačná teória kolapsu vzniku Jupitera“: https://astrumspace.info/gravcollapse
• „Jupiterova vnútorná štruktúra“: https://astrumspace.info/jupiterinterior
• „Difúzne jadro Jupitera z údajov Juno“: https://astrumspace.info/dilutecore

Približne 154 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.77 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.