Какво ще се случи при опит за кацане на планета газов гигант?

Нашата Слънчева система съдържа три вида планети. Между четирите от земен тип – Меркурий, Венера, Земя и Марс – и далечните ледени гиганти Нептун и Уран, се намират два газови гиганта: Сатурн и Юпитер.

Те са съставени предимно от водород и хелий. Изследователите вече осъзнават, че газовите планети са по-сложни, отколкото се смяташе първоначално.

Нови открития ни дават повече информация за това как са се образували тези планети и ще помогнат за планирането на бъдещи мисии, които да кацнат на тях.

Газовите гиганти се образуват по два начина.

Първият се нарича акумулация на ядрото, обяснява Равит Хелед, професор по теоретична астрофизика в Университета в Цюрих.

Той започва с раждането на нова звезда, когато молекулярните облаци колабират под гравитационното налягане. Протопланетарните дискове започват да се въртят около новите звезди.

В тези газови дискове се намират по-тежки частици – прах, скали или други елементи, по-тежки от хелий. Тези частици могат да се слепват и да всмукват газ от околния диск, образувайки гигантска планета, съставена основно от газ.

Вторият метод, по който могат да се образуват газови гиганти, се нарича нестабилност на диска. Теорията гласи, че когато масивните протопланетарни дискове се охладят, те стават нестабилни и могат да образуват струпвания от скали и газ, които се превръщат в газови гиганти.

Важно е да се отбележи, че този евентуален процес на образуване протича много по-бързо от акумулацията на ядрото.

Хелед казва, че Сатурн и Юпитер вероятно са се образували чрез акумулация на ядро, но нестабилността на диска може да „обясни много масивните планети в големи орбити или гигантските планети около звезди с малка маса“.

Независимо от това как се образуват, структурата на газовите гиганти не прилича на тази на планетите от „земен“ тип. Юпитер и Сатурн нямат повърхност по същия начин, по който я има Земята. Вместо това, атмосферата им просто става по-тънка, докато не остане достатъчна плътност, за да може околният въздух да се счита за част от планетата.

„Няма място, където да можеш да кажеш: „Добре, тук планета свършва“, казва Хелед.

Космически кораб, който се опита да „кацне“ на „повърхността“ на Юпитер, ще трябва да преодолее някои значителни препятствия.

Щом влезете в облака от газ, който приблизително бележи началото на гигант като Юпитер, температурата и налягането постоянно се увеличават, докато се приближавате към ядрото на планетата, а газообразният водород и хелий стават течни.

Макар газовите гиганти в нашата Слънчева система да са далеч от Слънцето, ядрото на един газов гигант вероятно е невероятно горещо – това на Юпитер се оценява на около 43 000 градуса по Фаренхайт.

Трябва да преминете и през гъстите облаци от амоняк, които се намират в горната атмосфера на Юпитер.

Ако корабът е изработен от здрав материал – по-здрав от всеки известен на Земята – който може да издържи на тези условия, той може да стигне до ядрото на газовия гигант. Все още не е ясно какво ще открие там в извънземната мрачна среда.

„Десетилетия наред се приемаше, че има ясно определено ядро“, казва Хелед.

Последните сондажни мисии, като „Юнона“ и „Касини“, са орбитирали съответно около Юпитер и Сатурн. Информацията, изпратена от тези сонди, промени някои наши знания за тези планети.

„Сега смятаме, че те имат това, което наричаме размити или разредени ядра“, казва Хелед.

Това означава, че няма ясна преходна точка между горните слоеве от течен газ и течен водород и хелий и ядрото на планетата.

Всъщност данните от „Юнона“ и „Касини“ революционизираха разбирането ни за структурата на тези планети.

„Сега разбираме, че някои от предположенията, които сме направили, за да моделираме тези планети, са погрешни и трябва да променим моделите“, казва Хелед, цитиран от Popsc.com.