1 miesiąc temu

Wszystkie tajemnice Jowisza

Po pięciu latach podróży kosmicznej, latem tego roku sonda Juno weszła w orbitę Jowisza. Przez najbliższe lata dostarczy nam szczegółowych danych na temat największej planety Układu Słonecznego.

jupiter_hydrogen_sea_800

Jowisz posiada długą listę osobliwości. Jedną z nich jest ogromny rozmiar planety – zawiera 70% całego materiału planetarnego w naszym Układzie Słonecznym!

Nie jest to skalisty świat, jak ten pod naszymi stopami. Potężna ilość gazów tworzących planetę sprawia, że Jowisz wydaje się bardziej przypominać gwiazdę. Jego atmosferą wstrząsają huragany dwukrotnie większe od powierzchni Ziemi – potwory, które generują wiatry o sile 180 metrów na sekundę i błyskawice 100 razy jaśniejsze, niż te występujące na Ziemi.

790106-0203_voyager_58m_to_31m_reduced

Sekwencja poklatkowa z podejścia sondy Voyager 1 do Jowisza, pokazująca ruch zespołów atmosferycznych i cyrkulacji Wielkiej Czerwonej Plamy. Źródło: NASA | wikimedia.

Jednym z największych huraganów jest Wielka Czerwona Plama – ogromny stały antycyklon wiejący na planecie od co najmniej 352 lat. Pierwszych szczegółowych zdjęć Plamy i jej okolic dostarczyła sonda Voyager 1, która 5 marca 1979 roku zbliżyła się do Jowisza na odległość 280 000 km od szczytów chmur.

Olbrzymia planeta emituje również promieniowanie, które bez specjalnego kombinezonu byłoby śmiertelne dla ludzi.

Najdziwniejszą cechą Jowisza jest jednak głęboka na 40’000 kilometrów „dziwaczna zupa płynu” w pobliżu wnętrza planety.

Wielka Czerwona Plama – ogromny stały antycyklon od co najmniej 352 lat wiejący na Jowiszu. Źródło: wikimedia.

Wielka Czerwona Plama – ogromny stały antycyklon od co najmniej 352 lat wiejący na Jowiszu. Obraz: NASA. Źródło: wikipedia.

Jeśli przewidywania naukowców są prawdziwe Jowisz w swoim centrum może być wypełniony oceanem płynnego wodoru.

„Na Ziemi wodór występuje jako bezbarwny, przezroczysty gaz” mówi główny badacz projektu Juno Scott Bolton. „Ale w rdzeniu Jowisza wodór przybiera formę czegoś dziwacznego”.

Jowisz składa się w 90% z wodoru, 10% z helu i mieszanki wszystkich innych pierwiastków. W zewnętrznych warstwach gazowego giganta wodór występuje jako gaz, podobnie jak na Ziemi. Przechodząc jednak głębiej, intensywne ciśnienie atmosferyczne stopniowo zamienia gaz w gęsty płyn. Ostatecznie ciśnienie staje się tak wysokie, że powoduje wyrzucenie elektronów z atomów wodoru, przez co substancja zaczyna zachowywać się jak metal.

jowisz-przekroj

„Płynny metaliczny wodór ma niską lepkość, jak woda i jest dobrym przewodnikiem elektrycznym oraz cieplnym” tłumaczy David Stevenson z Caltech, ekspert w dziedzinie formowania się planet ich ewolucji i struktury. „Podobnie jak lustro substancja odbija światło, więc jeśli zanurzylibyśmy się w niej nie bylibyśmy w stanie niczego zobaczyć”.

Płynny metaliczny wodór na ziemi otrzymuje się jedynie w wyniku eksperymentów z falami uderzeniowymi. Jednak z powodu nietrwałości substancji udało się ją wytworzyć jedynie w niewielkich ilościach i na bardzo krótkie okresy czasu.

We wewnątrz Jowisza znajduje się tak dużo tej substancji, że przekształciła ona planetę w ogromnym generator prądu.

Grube warstwy ciekłego metalicznego wodoru i szybka rotacja Jowisza (czas obrotu wokół własnej osi wynosi jedynie 10 godzin – to najszybciej obracająca się planeta w Układzie Słonecznym) utworzyły pole magnetyczne o długości 720 milionów kilometrów – ponownie największe w Układzie Słonecznym.

Magnetosfera Jowisza może produkować do 10 milionów amperów prądu elektrycznego, a zorze, które pojawiają się nad jego biegunami są jaśniejsze niż na jakakolwiek innej planecie.

Zorza polarna na Jowiszu uchwycona przez teleskop Hubble'a. Źródło: NASA, ESA, and J. Nichols (University of Leicester).

Zorza polarna na Jowiszu uchwycona przez teleskop Hubble’a. Źródło: NASA, ESA, J. Nichols (University of Leicester).

Chociaż naukowcy są pewni, że w centrum Jowisza istnieje płynny metaliczny wodór, nie wiadomo dokładnie, jak rdzeń ogromnej planety jest skonstruowany.

Misja Juno ma w najbliższym czasie odpowiedzieć na te pytania.

„Mapując pola magnetycznego, pola grawitacyjne i skład atmosfery Jowisza Juno dostarczy nam wiedzy o wnętrzu planety” deklaruje Bolton.

Poznanie gazowego olbrzyma jest o tyle ważne, że planeta ma duże znaczenie dla Układu Słonecznego. W czasie jego kształtowania Słońce istniało najpierw w formie przed-słonecznej mgławicy. Następnie z materiału krążącego w mgławicy powstawały kolejne planety. Jowisz „zgarnął” większość z dostępnego materiału. Możemy więc traktować planetę jak zapis chemiczny układu słonecznego tuż po uformowaniu się Słońca.

„Jowisz zawiera w sobie tajemnice przepisu na nasz Układ Słoneczny i chcemy go poznać. Jowisz staje się naszym laboratorium, Juno narzędziem, aby odkryć sekrety gazowych olbrzymów” mówi Bolton.