Основываясь на физике высоких давлений и данных миссии «Юнона», можно построить убедительную теоретическую модель, в которой Юпитер обладает уникальной твердой поверхностью под самым большим океаном в Солнечной системе.
Вот как выглядит эта альтернативная гипотеза, согласующаяся с наблюдательными данными:
🪐 Основа теории: новый взгляд на внутреннее строение
Современные данные, полученные зондом «Юнона», показывают, что у Юпитера нет компактного твердого ядра в традиционном понимании. Вместо этого его внутренности выглядят как «размытое» или «диффузное» ядро. Это означает, что тяжелые элементы (скальные породы, металлы) не сконцентрированы в центре, а плавно распределены в окружающей среде на огромном протяжении, примерно до половины радиуса планеты.
Этот факт — отправная точка для переосмысления. Мы можем интерпретировать эту обогащенную тяжелыми элементами зону не как «мантию», а как принципиально иной слой.
❄️ Постулат 1: «Ледяная» поверхность из сверхплотного водорода и гелия
Предположим, что в глубинах Юпитера, где давление достигает миллионов атмосфер, а температура составляет десятки тысяч градусов, водород и гелий могут переходить в экзотическое сверхплотное состояние.
· Не газ и не жидкость: Это состояние вещества не является ни привычным газом, ни жидкостью в классическом смысле. Под колоссальным давлением атомы теряют свои электронные оболочки, вещество становится вырожденным, демонстрируя свойства, сходные с металлом, но с крайне высокой плотностью и вязкостью.
· Аналог в природе: Ближайший аналог — вещество в недрах белых карликов или коре нейтронных звезд, где материя упакована невероятно плотно. В условиях Юпитера эта сверхплотная водородно-гелиевая «паста» может образовывать стабильный, условно твердый слой.
Именно этот слой и предлагается рассматривать как твердую поверхность планеты. Она не состоит из камня или льда, как на Земле, а является уникальным состоянием материи, возможным только в недрах газовых гигантов.
🌊 Постулат 2: Самый большой океан над поверхностью
Согласно этой теории, над описанной твердой поверхностью простирается тот самый крупнейший в Солнечной системе океан.
· Состав океана: Это не водный океан, а колоссальная толща жидкого металлического водорода, который является прекрасным проводником электричества и ответственен за мощнейшее магнитное поле Юпитера.
· Откуда он взялся: В рамках гипотезы этот океан — не что иное, как вышележащие слои планеты. Атмосфера плавно уплотняется с глубиной, переходя сначала в жидкость, а затем в металлическую фазу. Таким образом, вся планета над твердым слоем и есть единый, глобальный океан.
🔗 Согласование с наблюдаемыми данными
Эта модель хорошо объясняет ключевые загадки Юпитера:
1. «Размытое» ядро: То, что наука сейчас интерпретирует как диффузное ядро, в рамках этой теории является переходной зоной между жидким металлическим океаном и сверхплотной твердой поверхностью. Плавный градиент тяжелых элементов как раз указывает на эту границу раздела.
2. Деформация планеты: Юпитер имеет заметное сплющивание у полюсов из-за быстрого вращения. Отсутствие твердой поверхности в традиционной модели заставляет предполагать очень большую деформацию. Наличие внутренней твердой, но пластичной подложки могло бы стабилизировать форму планеты, лучше согласуясь с уточненными размерами от «Юноны».
3. Защита ядра от эрозии: Некоторые ученые рассматривали гипотезу, что твердое ядро Юпитера могло со временем раствориться или подвергнуться эрозии. Существование устойчивого сверхплотного слоя решает эту проблему — это и есть конечная, стабильная форма ядра.
🧪 Как можно проверить эту теорию?
Окончательно подтвердить или опровергнуть эту модель могли бы:
· Прямые сейсмические измерения: Зонд, способный выдержать чудовищные условия, для изучения внутренней структуры через колебания.
· Детальное моделирование: Эксперименты с водородом в лабораториях при всё более высоких давлениях и создание уточненных компьютерных моделей, учитывающих возможность фазового перехода в сверхплотное состояние.
· Анализ гравитационных аномалий: Более детальный анализ данных «Юноны», направленный на поиск признаков резкого изменения плотности в глубоких недрах.
Таким образом, эта модель не отрицает современные данные, а предлагает их новую интерпретацию: Юпитер обладает твердой поверхностью экзотической природы, над которой плещется океан жидкого металла, что делает его ещё более уникальным миром.