Jüpiter’in Homojen Olmayan Olduğu Keşfedildi – Metallik Gezegenin Kökeni Hakkında Yeni İpuçları Ortaya Çıkardı

Yeni araştırmalar gösteriyor ki Jüpiter‘nin gazlı zarfı homojen bir dağılıma sahip değildir ve metalikliği kökeni hakkında ipuçları verir.

Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, Jüpiter’in gazlı zarfının homojen bir dağılıma sahip olmadığını buldu. Jüpiter’in toplam kütlesinin %3-9’unu oluşturan toplam 11 ila 30 dünya kütlesine ek olarak, iç kısım dış kısımlardan daha fazla metal içerir. Bu, Jüpiter’in oluşumunda kilometrelerce büyüklükteki cisimlerin – gezegenimsilerin – bir rol oynamış olması gerektiği sonucuna varmak için yeterince yüksek bir metalliktir. Araştırma, Yamila Miguel (SRON/Leiden Gözlemevi) tarafından yürütüldü ve 8 Haziran 2022’de dergide yayınlandı. Astronomi ve Astrofizik.

Ne zaman NASAJuno uzay görevi 2016 yılında Jüpiter’e ulaştı, Güneş Sistemimizdeki en büyük gezegenin olağanüstü güzelliğine bir göz attık. Ünlü Büyük Kırmızı Leke’nin yanı sıra, Jüpiter’in kasırgalarla dolu olduğu ortaya çıktı ve neredeyse ona bir Van Gogh tablosunun görünümünü ve gizemini verdi. Ancak gezegenin ince görünen tabakasının altındaki zarfı hemen belli olmuyor. Yine de Juno, Jüpiter’deki farklı konumların üzerindeki yerçekimini algılayarak bize bir resim çizebilir. Bu, gökbilimcilere, yüzeyde gördüğümüz gibi olmayan iç yapının bileşimi hakkında bilgi verir.

Yamila Miguel (SRON/Leiden Gözlemevi) liderliğindeki uluslararası bir gökbilimciler ekibi, gazlı zarfın daha önce düşünüldüğü kadar homojen ve iyi karışmadığını buldu. Bunun yerine, gezegenin merkezine doğru, hidrojen ve helyumdan daha ağır elementler olan “metaller” için daha yüksek bir daralmaya sahiptir. Ekip, sonuçlara ulaşmak için Juno tarafından ölçülen gözlemsel kısıtlamalara uyan bir dizi teorik model oluşturdu.

NASA’nın Juno uzay aracından Jüpiter’in çalkantılı atmosferinin bu görüntüsü, gezegenin güneydeki jet akımlarından birkaçını içeriyor. Juno’nun araçlarından elde edilen verileri kullanan bilim adamları, Jüpiter’in güçlü atmosferik jet akışlarının önceden hayal edilenden çok daha derinlere uzandığını keşfettiler. Juno’dan elde edilen kanıtlar, jet akımlarının ve kuşakların gezegenin yaklaşık 1.800 mil (3.000 kilometre) aşağısına nüfuz ettiğini gösteriyor. Kredi: Görüntü verileri: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSSGörüntü işleme Tanya Oleksuik tarafından © CC NC SA

Ekip, metallerin dağılımını inceledi çünkü bu onlara Jüpiter’in nasıl oluştuğu hakkında bilgi veriyor. Metallerin, iç kısımda dış kısımlardan daha fazla olmak üzere, zarf boyunca homojen bir şekilde dağılmadığı ortaya çıktı. Toplam, 11 ila 30 dünya kütlesi değerinde metal ekler. Miguel: “Jüpiter gibi bir gaz devinin oluşumu sırasında metal elde etmesi için iki mekanizma vardır: küçük çakıl taşlarının veya daha büyük gezegenimsilerin birikmesi yoluyla. Bir bebek gezegenin yeterince büyük olduğunda, çakıl taşlarını çıkarmaya başladığını biliyoruz. Şu anda gördüğümüz Jüpiter’in içindeki metal zenginliğini bundan önce elde etmek imkansız. Böylece Jüpiter’in oluşumu sırasında katı olarak yalnızca çakıl taşları içeren senaryoyu hariç tutabiliriz. Gezegenimsiler engellenemeyecek kadar büyük, bu yüzden bir rol oynamış olmalılar.”

Zarfın iç kısmının dış kısımdan daha ağır elementlere sahip olduğu bulgusu, bolluğun bir gradyan ile dışa doğru azaldığı, bunun yerine zarf boyunca homojen bir karışım olduğu anlamına gelir. Miguel, “Daha önce Jüpiter’in kaynar su gibi konveksiyona sahip olduğunu ve onu tamamen karıştırdığını düşündük” diyor. “Ama bizim bulgumuz farklı gösteriyor.”

Referans: Y. Miguel, M. Babot, T. Guillot, S. Howard, E. Galanti, Y. Kaspi, WB Hubbard, B. Militzer, R. Helled, SK Atreya, JEP Connerney, D tarafından “Jüpiter’in homojen olmayan zarfı” Durante, L. Kulowski, JI Lunine, D. Stevenson ve S. Bolton, 27 Ocak 2022, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202243207