Na povrchu Jupiteru se víří nádherné mraky. Tyto mraky obsahují vodu, stejně jako na Zemi, avšak jsou mnohem hustší na této plyné obři. Jsou tak silné, že žádná vesmírná loď dosud nedokázala přesně změřit, co leží pod nimi.
Nová studie vedená vědci z University of Chicago a Jet Propulsion Lab nám poskytla hlubší pohled na planetu díky vytvoření nejkompletnějšího modelu atmosféry Jupiteru, který byl dosud vytvořen.
Mezi dalšími skutečnostmi analýza zodpovídá dlouhotrvající otázce o tom, kolik kyslíku tato plynná obří planeta obsahuje: odhaduje, že Jupiter má přibližně 1,5krát více kyslíku než Slunce. Tento objev pomáhá vědcům zúžit představu o tom, jak se všechny planety v sluneční soustavě formovaly.
„Toto je dlouhotrvající debata v planetárních studiích,“ řekl Jeehyun Yang, postdoktorand na UChicago a hlavní autor studie. „Je to důkaz toho, jak poslední generace výpočetních modelů může transformovat naše chápání jiných planet.“
Studie byla zveřejněna 8. ledna v časopise The Planetary Science Journal.
Mraky a chemie
O bouřlivých obloze Jupiteru víme již alespoň 360 let – toto období je známé od doby, kdy astronomové pomocí prvních dalekohledů zdokumentovali velkou stálou skvrnu na povrchu Jupiteru. Velká červená skvrna je obrovská bouře, která je dvakrát větší než Země a víří už po staletí. Je to jen jedna z mnoha bouří na planetě; silné větry a hluboké mraky znamenají, že celý povrch Jupiteru je pokryt kaleidoskopem bouří.
To, co nevíme, je, co přesně leží pod těmito bouřemi. Mraky jsou tak husté, že vesmírná loď NASA, Galileo, ztratila kontakt se Zemí, když se v roce 2003 ponořila do hlubší atmosféry. Další mise, která navštíví Jupiter, Juno, v současnosti katalogizuje planetu z bezpečné vzdálenosti na orbitě.
Tato měření z orbity nám mohou říct o složení horní atmosféry: amoniak, metan, amonný hydrosulfid, voda a oxid uhelnatý, mezi jinými. Vědci toto zkombinovali se znalostmi o chemických reakcích, aby vytvořili modely hluboké atmosféry Jupiteru.
Avšak studie se neshodly na určitých bodech, například, kolik vody – a tudíž kyslíku – planeta obsahuje. Yang viděl příležitost použít novou generaci chemického modelování na tuto složitou otázku.
Elementární otázky
Mezi nalezenými výsledky je nový výpočet, kolik kyslíku Jupiter má. Podle jejich analýzy má Jupiter pravděpodobně asi 1,5krát více než Slunce.
Desítky let se vědci o tomto čísle dohadují. Hlavní nedávná studie stanovila tuto hodnotu mnohem níže, pouze na třetinu hodnoty Slunce.
Avšak znalost této statistiky je zvláště relevantní pro pochopení, jak se formoval náš sluneční systém.
Všechny prvky, které tvoří planety – a nás – jsou vyrobeny ze stejných materiálů, které tvoří Slunce. Mohou však existovat rozdíly v množství těchto materiálů, a tyto stopy můžeme použít k poskládání toho, jak se musely planety formovat.
Například, vznikl Jupiter na stejném místě, kde je nyní, nebo se vytvořil blíže či dále a časem se posunul? Nápovědy mohou pocházet z faktu, že většina kyslíku na planetě je vázána ve vodě, která zamrzne – a chová se jinak – pokud je příliš daleko od tepla Slunce. Led si planety snadněji akumulují než vodní páru.
Znalost více o tom, které podmínky vytvářejí jaké druhy planet, může také pomoci při hledání obyvatelných planet mimo naši sluneční soustavu.
Závěrečná myšlenka
Model také naznačil, že atmosféra Jupiteru pravděpodobně cirkuluje nahoru a dolů mnohem pomaleji, než se dosud věřilo.
„Náš model naznačuje, že difúze by musela být 35 až 40krát pomalejší v porovnání s tím, co byla standardní předpoklady,“ řekl Yang. Například by trvalo jednotlivé molekule několik týdnů, aby se pohybovala jednou vrstvou atmosféry, nikoliv hodin.
„Opravdu to ukazuje, kolik se toho ještě musíme naučit o planetách, i v naší vlastní sluneční soustavě,“ uzavřel Yang.
Publikační detaily: Jeehyun Yang et al, Coupled 1D Chemical Kinetic Transport and 2D Hydrodynamic Modeling Supports a Modest 1–1.5× Supersolar Oxygen Abundance in Jupiter’s Atmosphere, The Planetary Science Journal (2026). DOI: 10.3847/psj/ae28d5
Informace o časopise: The Planetary Science Journal
Poskytnuto: University of Chicago
