Kas yra Jupiterio šerdyje?

Jupiteris yra penktoji planeta nuo Saulės ir pati masyviausia, prilygstanti kiek mažiau nei 320 Žemių. Planetos dalį, kurią matome – debesų viršūnes – sudaro 90 % vandenilio ir 10 % helio. Kadangi Jupiteris yra dujų milžinas, jo sudėtis yra panašesnė į žvaigždžių ir visatos sudėtį apskritai, priešingai nei uolėtų planetų, tokių kaip Žemė, daugiausia sudarytų iš sunkiųjų elementų, tokių kaip deguonis, silicis, nikelis ir geležis, sudėtis.

Kadangi Jupiteris yra masyviausia planeta, jo viduje yra didelis slėgis, todėl jis labai karštas. Jovijos viduje yra maždaug 71% vandenilio, 24% helio ir 5% kitų elementų masės. Manoma, kad Jupiterio šerdį daugiausia sudaro geležis – sunkiausias elementas, randamas dideliais kiekiais Saulės sistemoje.

Jei keliautumėte į Jupiterio šerdį, pradedant nuo viršutinės atmosferos sluoksnių, vienas iš pirmųjų pastebėjimų, kuriuos galėtumėte padaryti, yra didėjantis helio kiekis gylyje. Maždaug 1,000 km (621 mylios) vandenilis, sudarantis didžiąją Jupiterio atmosferos dalį, pamažu tampa vis tankesnis ir galiausiai pasiekia skystą fazę. Manoma, kad riba tarp dujinio ir skystojo vandenilio Jovijos atmosferoje yra laipsniška.

Dar giliau skystas vandenilis tampa pakankamai suspaustas, kad įgytų laidžias savybes, ir patenka į fazę, vadinamą metaliniu vandeniliu. Jupiterio šerdį supa metalinio vandenilio sluoksnis, kuris tęsiasi į išorę net iki 78% planetos spindulio. Žemėje metalinis vandenilis buvo gaminamas laboratorijoje tik maždaug mikrosekundę, esant daugiau nei milijono atmosferų (>100 GPa arba gigapaskalių) slėgiui ir tūkstančių kelvinų temperatūrai. Jupiteryje metalinis vandenilis dažniausiai yra skysto pavidalo.

Manoma, kad pereinamojoje zonoje tarp normalaus ir metalinio vandenilio temperatūra yra 10,000 200 K, o slėgis – 36,000 GPa. Šios sąlygos jau yra ekstremalesnės nei bet kurios Saulės sistemoje už dujų milžinų ir pačios Saulės ribų. Po itin storu metalinio vandenilio sluoksniu yra paties Jupiterio šerdis, kurios savybės nėra gerai žinomos. Apskaičiuota, kad Jupiterio šerdyje temperatūra yra 3,000 4,500 K, o slėgis – maždaug 75 XNUMX–XNUMX XNUMX GPa. Nors tai atrodo daug, tai niekur neprilygsta tam, kas būtina, kad žvaigždė užsidegtų ir planeta taptų žvaigžde. Apskaičiuota, kad norint pasiekti šias sąlygas, planeta turėtų būti XNUMX kartus masyvesnė nei dabar.