Дощі з гелію і металевий водень. Вчені назвали найбільші дива планет-гігантів

Юпітер, Сатурн, планети-гіганти
Фото: ISS

Дослідники спробували зазирнути під масивні хмари Юпітера і Сатурна.

Всесвіт повний планет-гігантів, таких як Юпітер або Сатурн у Сонячній системі. Але вивчення цих планет досить непросте завдання. Під їх красивими хмарами матерія повинна приймати нові і дивні форми, оскільки тиск там набагато вищий, ніж будь-де на Землі, пише Big Think.

Вчені використовували лазери розміром з футбольне поле у межах інноваційного дослідження внутрішніх просторів планет-гігантів. Їх цілю було пролити світло на одну з великих загадок великих світів: звідки береться надлишок енергії на планетах, а також чи випадають там гелієві дощі.

Юпітер і Сатурн складаються приблизно на 75% з водню і на 25% з гелію. Але оскільки обидві планети дуже масивні, внутрішній тиск на них досягає екстремальних показників в міру наближення до центру газових гігантів. Зазначається, що Юпітер і Сатурн важать у 318 і 95 разів більше Землі відповідно. При підвищенні тиску атоми водню і гелію настільки стискаються, що починають поводити себе по-новому.

Під хмарами на обох планетах спочатку утворюється величезний рідкий океан, але якщо спуститися нижче — атоми водню застигають на місці і діють як твердий метал. Таким чином, формується металевий водень, якого не існує в природі на Землі.

Також вченим необхідно з'ясувати, як водень і гелій будуть змішуватися під тиском, який вище, ніж у центрі Землі.

Одна з теорій свідчить, що глибоко всередині цих планет атоми водню і гелію поділяються, як масло і вода. В такому випадку, оскільки гелій важчий водню, то на газових гігантах повинні йти гелієві дощі, які будуть падати крізь надра планет.

Тертя, що створюється гелієвою зливою через водневе оточення, буде генерувати тепло, яке виявлятиметься з космосу у вигляді випромінювання.

Ось чому "гелієвий дощ" був головним претендентом на пояснення того, чому Сатурн випромінює більше енергії, ніж отримує від Сонця.

Для того, щоб перевірити цю теорію, вченим потрібно було відтворити шалений тиск, з яким щодня стикаються планети-гіганти. Таке неможливо відтворити у звичайній лабораторії, але дослідники можуть скористатися лазерними лабораторіями. Зокрема, в Лабораторії лазерної енергетики (LLE) в Рочестерському університеті в Нью-Йорку.

Експеримент в LLE показав, що водень і гелій не змішуються, тому на Сатурні, Юпітері та інших газових гігантів йдуть гелієві дощі.