Физики из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (США) воспроизвели юпитерианские условия и обнаружили, что на пятой планете Солнечной системы могут идти гелиевые дожди.
Исследование опубликовано в журнале Nature, коротко о нем рассказывает Science News.
Чтобы выяснить, что происходит под облаками Юпитера, исследователи разработали эксперимент по сжатию водорода и гелия до давления, которое почти в 2 миллиона раз превышает атмосферное давление Земли, при температуре в тысячи градусов по Цельсию, как во внутренних слоях газовых гигантов.
Атмосфера Юпитера состоит в основном из водорода и гелия и не имеет четкой нижней границы — она постепенно переходит в океан из жидкого водорода.
Физики разместили смесь гелия и водорода между двумя алмазами и воздействовали на нее мощным лазером, чтобы сжать ее еще больше. По мере увеличения давления и температуры исследователи заметили резкое увеличение отражающей способности материала. Это говорит о том, что гелий отделяется от водорода, который в этих условиях становится жидким металлом.
При еще более высоких давлениях и температурах отражательная способность уменьшалась, что свидетельствует о том, что водород и гелий снова начали смешиваться.
Исследователи подсчитали, что водород и гелий разделяются примерно на глубине 11 000 километров под верхушкой юпитерианских облаков Юпитера на глубину около 22 000 километров. Таким образом, в этом промежутке водород и гелий не смешиваются, а гелий при этом образует капли, которые выпадают в виде дождя.
Результаты исследования позволяют объяснить тот факт, что внешние слои атмосферы Юпитера содержат меньше гелия, чем ожидалось. Эти наблюдения были сделаны космическим аппаратом «Галилео» и позже подтверждены межпланетной станцией «Юнона».
Фото: Shutterstock