Можно ли стоять на поверхности Юпитера?

Можно ли стоять на поверхности Юпитера? Известно, что на Юпитере много облаков и плотная атмосфера. Но если спуститься достаточно глубоко и при условии, что нас не раздавит атмосферное давление или гравитация планеты, найдем ли мы землю, на которой сможем стоять?

Чтобы ответить на этот вопрос, сначала нужно заглянуть под облака и понять, на что похожи планеты-гиганты.

Океаны Юпитера

Если спускаться в атмосферу внешних планет, будут происходит две вещи: становится жарче и повышается давление. Юпитер и Сатурн — газовые гиганты, состоящие в основном из водорода и гелия. На определенной глубине водород вместе, возможно, с некоторым количеством жидкого гелия сжимается в океан.

Океан Юпитера, возможно, самый большой в Солнечной системе, и он находится под таким давлением, что водород теряет свои электроны, превращаясь в жидкий металл.

По мере своего движения этот океан создает электрический ток, который придает Юпитеру магнитное поле, в 15 раз превышающее солнечное. Это самое сильное магнитное поле среди всех планет Солнечной системы.

Уран и Нептун также могут иметь океаны, но из жидкой воды. Помимо водорода и гелия, эти ледяные гиганты содержат большое количество воды и льда.

Хотя эта идея до сих пор вызывает споры, некоторые ученые полагают, что на определенной глубине вода становится жидкой и на молекулярном уровне может смешиваться с минералами. Эта жидкость может быть перегрета выше точки кипения воды, но высокое давление в облаках удерживает ее от выкипания.

Штормовая погода, алмазный дождь

Уже более 350 лет ученые знают о шторме на Юпитере под названием Большое Красное Пятно. Земля могла бы поместиться внутри Пятна, а сам шторм простирается примерно на 350 километров вглубь планеты. (Самые высокие зарегистрированные грозовые облака на Земле имеют высоту около 20 км.) На этих глубинах температура слишком высока, чтобы вода могла конденсироваться, а это означает, что штормы на Юпитере действуют совсем иначе, чем на Земле.

Между тем, самые быстрые ветры в Солнечной системе принадлежат Нептуну, и их скорость составляет 2000 км в час. Такую скорость можно частично объяснить сильным сдвигом атмосферы, который создается различными полосами широт, вращающимися со своей собственной скоростью.

Кроме того, вершины облаков Нептуна холоднее –200 ° C, а недра планеты пылают при температуре 5100 ° C. Эта разница температур способствует очень сильным ветрам.

Еще есть странный шестиугольник Сатурна — шестигранная полоса облаков над его северным полюсом, образованная полярным реактивным потоком. Форма уникальна для Солнечной системы и может быть образована разными слоями, вращающимися с разной скоростью.

Уран и Нептун могут обладать и другими замечательными свойствами. Например, на Уране и Нептуне могут быть океаны и ливни из жидких алмазов.

Здесь, на Земле, ученые обнаружили, что при достаточном нагреве и давлении алмазы могут превращаться в жидкость, не превращаясь в графит. Хотя астрономы не наблюдали жидкие алмазы непосредственно на Уране и Нептуне, давление и температура создали для этого подходящие условия.

Алмазные дожди могут также случаться на Сатурне и Юпитере. На Сатурне может быть еще один своеобразный дождь. Одно из его колец доставляет обратно на планету материал, содержащий смесь углекислого газа, бутана, пропана, аммиака и воды.

Тепло газовых гигантов

Помимо странных дождей, внутри планет-гигантов удивительно жарко. Фактически, Сатурн, Юпитер и Нептун излучают больше тепла, чем получают от Солнца, отчасти потому, что при их формировании планеты медленно охлаждались, излучая энергию обратно в космос.

Но что странно, хотя ученые могут объяснить внутреннее тепло Юпитера этим механизмом, они не могут сделать то же самое для Сатурна, другого газового гиганта.

Ученым трудно объяснить, почему, но одно из предположений заключается в том, что на Сатурне может идти гелиевый дождь. Зонд «Галилео» обнаружил гелиевый дождь на Юпитере, и если такой дождь есть на Сатурне, его последствия могут быть усилены более низкой внутренней энтропией Сатурна, то есть трение капель дождя нагревает ядро ​​планеты. Эта идея имеет некоторые основания, поскольку в верхних слоях Сатурна гелия меньше, чем ожидалось.

Уран — странный. Он излучает не намного больше тепла, чем получает от Солнца. Планета намного холоднее, чем ее ледяной собрат Нептун, хотя орбита Нептуна дальше от Урана, чем орбита Сатурна от Солнца.

Итак, какой бы процесс ни нагревал Юпитер, Сатурн и Нептун, на Уране он не происходит. Причина этого – загадка. Некоторые ученые полагают, что это может быть связано с событием во время его формирования, которое отбросило Уран на бок, в то время как другие предполагают, что это как-то связано с внутренней структурой планеты.

Итак, можно ли стоять на Юпитере?

Теперь мы, наконец, можем подойти к исходному вопросу: можно ли стоять на поверхности Юпитера или любой из этих планет-гигантов? Ответ: возможно, что нет. Чтобы пояснить, вернемся к соседу Юпитера — Сатурну.

Облака Сатурна движутся с разной скоростью в зависимости от широты. Облака вблизи полюсов движутся медленнее, чем облака на экваторе. Это дифференциальное вращение наблюдается на глубине 10 000 км, или на одной шестой пути внутрь планеты. В ядре Сатурна, которое примерно в 12–20 раз больше Земли, находится концентрация тяжелых элементов.

Между ядром Сатурна и его облаками можно представить несколько сценариев. Один состоит из слоев и имеет четкое различие между твердой поверхностью и атмосферой.

Многие предыдущие модели внутренней части Сатурна предполагали такие отдельные слои, но есть и другая возможность: ядро ​​Сатурна становится каменистым лишь постепенно, поскольку водород и гелий медленно смешиваются с более тяжелыми элементами в ядре. Такую модель часто называют «нечетким ядром».

Шесть лет назад космический зонд «Кассини» завершил свою миссию и пролетел сквозь облака Сатурна. Перед своей гибелью зонд отправил гравитационные данные, которые были проанализированы учеными для определения свойств внутренней части планеты, и наблюдения подтверждают нечеткую модель ядра.

Подобное ядро ​​подозревается и на Юпитере, тогда как Уран и Нептун могут иметь его, а могут и не иметь. Трудно сказать об этом наверняка, пока астрономы не проведут более подробные наблюдения за этими планетами.