В еще одной статье из мини-серии о самой большой планете Солнечной системы мы расскажем о том, из чего состоит Юпитер.
Ученые пока не могут с уверенностью говорить о внутреннем строении Юпитера, однако наиболее распространненой является модель деления Юпитера на:
- Атмосферу, которая в свою очередь делится на внешний слой, средний слой и нижний слой.
- Слой металлического водорода
- Каменное ядро
Рассмотрим по частям то, из чего состоит Юпитер по современным представлениям исследователей.
Атмосфера Юпитера
Атмосфера Юпитера была достаточно хорошо изучена с помощью спускаемого аппарата Галилео. Она состоит в основном из водорода и гелия: относительное количество гелия по числу молекул по отношению к водороду составляет около 0,157 (если сложить весь водород и гелий атмосферы Юпитера, то на тысячу молекул водорода приходится 157 молекул гелия), а массовая доля гелия равна примерно 23%. Примерно такое же соотношение водород-гелий имеет Солнце. Спектральный анализ и исследование атмосферы с помощью Галилео показали, что в ней также содержатся вода, метан, сероводород и аммиак. Обнаружены также следы других элементов, но их количество очень мало. Наличие воды в верхнем слое атмосферы Юпитера связывают со столкновением с ним комет, таких, как, например, комета Шумейкеров-Леви 9, которая “упала” в атмосферу гиганта 16-22 июля 1994 года.
Абсолютные значения состава атмосферы Юпитера примерно следующие:
- Водород: 90% (округленно)
- Гелий: 10% (округленно)
- Вода
- Аммиак
- Метан
- Сероводород
- Аргон
- Криптон
- Ксенон
- Этан
- Ацетилен
- Следовые количества других соединений
Мы видим поверхность Юпитера разделенной на параллельные его экватору полосы, светлые участки называются зонами, более темные — поясами. В зонах концентрация аммиака выше, из-за чего они плотнее более прозрачных поясов и поэтому видятся более светлыми. Через менее плотные пояса, наоборот, лучше видно более темные внутренние зоны планеты.
Красноватый цвет некоторых участков поверхности Юпитера можно объяснить наличием в этих слоях соединений фосфора, серы и углерода, однако это лишь предположения.
Под облаками атмосферы располагается зона жидкого водорода, которая может простираться на расстояние до 25 тыс. километров вглубь планеты.
Слой металлического водорода
Сила тяжести верхних слоев внутри планеты приводит к тому, что давление во внутренних областях планеты очень большое, дополнительно эти области нагреты до высоких температур (по разным оценкам до 36 000 °C. Все это является причиной того, что протоны и электроны водорода в этих областях существуют раздельно.
Ядро
Юпитер, вероятно, не имеет твердого ядра. Ядро Юпитера скорее всего состоит из расплавленной каменной породы и различных металлов. Ученые не могут быть на 100 процентов уверены, находится глубоко внутри планеты твердое ядро или нет, но на основе гравитационных измерений и сравнении полученных показателей с Землей, имеется больше оснований утверждать, что твердого ядра как такового нет. Результаты измерений позволяют предполагать, что ядро является подобием горячего расплавленного супа из различных элементов.
