Յուպիտերի միջուկի առեղծվածը դեռ բացահայտված չէ. Գիտնականները հերքել են ամենահայտնի վարկածը
Դարեմի համալսարանի (Մեծ Բրիտանիա) գիտնականները NASA-ի, SETI ինստիտուտի և Օսլոյի համալսարանի հետ համատեղ հերքել են այն տեսությունը, համաձայն որի Յուպիտերի «մշուշոտ» միջուկը ձևավորվել է պրոտոմոլորակի հետ հսկայական բախման հետևանքով: 2025 թվականի օգոստոսի 22-ին Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը ցույց է տվել, որ մոլորակի միջուկի եզակի կառուցվածքը առաջացել է նրա աստիճանական ձևավորման ընթացքում, այլ ոչ թե աղետալի բախման հետևանքով:
«Մշուշոտ» միջուկի առեղծվածը
Յուպիտերը՝ Արեգակնային համակարգի ամենամեծ մոլորակը, ունի անսովոր միջուկ. միջուկի և ջրածնի ու հելիումի շրջապատող շերտերի միջև հստակ սահմանի փոխարեն այն աստիճանաբար անցնում է գազային թաղանթի: Այս երևույթը, որը կոչվում է «մշուշոտ միջուկ» (dilute core), հայտնաբերվել է NASA-ի Juno զոնդի կողմից, որը 2016 թվականից ուսումնասիրում է մոլորակի ներքին կառուցվածքը:
Նախկինում գիտնականները ենթադրում էին, որ «մշուշոտ» միջուկը կարող էր առաջանալ Յուպիտերի և նրա միջուկի զանգվածի կեսին հավասար պրոտոմոլորակի հետ հզոր բախման հետևանքով: Ըստ այդ վարկածի, նման բախումը կհանգեցներ ներքին շերտերի խառնմանը՝ դարձնելով միջուկը պակաս խիտ և ավելի մշուշոտ:
Սուպերհամակարգչային սիմուլյացիաներ
Այս տեսությունը ստուգելու համար հետազոտողները կատարել են սուպերհամակարգչային սիմուլյացիաների շարք՝ օգտագործելով Դարեմի DiRAC COSMA հաշվողական համալիրում գտնվող SWIFT ծրագրակազմը և նյութերի խառնման մոդելավորման նոր մեթոդ: Նրանք փորձարկել են բախումների տարբեր սցենարներ, ներառյալ բախման ծայրահեղ պարամետրերը:
«Մենք տեսնում ենք, որ նման բախումներն իսկապես «ցնցել» են մոլորակը մինչև կենտրոն, բայց բոլորովին այնպես, ինչպես անհրաժեշտ է Յուպիտերի ներկայիս կառուցվածքը բացատրելու համար», — նշել է հետազոտության առաջատար հեղինակ դոկտոր Թոմաս Սանդնեսը:
Արդյունքները ցույց են տվել, որ նույնիսկ հզոր բախումների դեպքում տեղաշարժված քարե և սառցե ապարները արագորեն նստել են հետ՝ վերականգնելով միջուկի և արտաքին շերտերի միջև հստակ սահմանը: Ոչ մի սիմուլյացիա չի հանգեցրել «մշուշոտ» միջուկի կայուն ձևավորմանը, ինչը հերքում է աղետալի բախման վարկածը:
Այլընտրանքային բացատրություն
Գիտնականները եզրակացրել են, որ Յուպիտերի միջուկի կառուցվածքը ձևավորվել է աստիճանաբար՝ մոլորակի աճի ընթացքում: Նրա ձևավորման ընթացքում ծանր տարրերը (օրինակ՝ երկաթը և սիլիկատները) և թեթև տարրերը (ջրածինը և հելիումը) անհավասարաչափ ներգրավվել են նրա ընդերք՝ ստեղծելով մշուշոտ սահման: Այս էվոլյուցիոն սցենարը հաստատվում է Սատուրնի մոտ վերջերս հայտնաբերված նմանատիպ կառուցվածքով:
«Յուպիտերի միջուկը ձեռք է բերել իր առանձնահատկությունները ոչ թե միանգամյա կատակլիզմայի, այլ աստիճանաբար՝ մոլորակի աճի ընթացքում, երբ ծանր և թեթև տարրերն տարբեր կերպ ներգրավվել են նրա ընդերք», — բացատրել է Սանդնեսը:
Գիտության համար նշանակությունը
Այս բացահայտումը փոխում է գազային հսկաների ձևավորման մասին պատկերացումները և կարևոր է ոչ միայն Յուպիտերի համար: Նման «մշուշոտ» միջուկները կարող են բնորոշ լինել այլ նմանատիպ մոլորակների, ներառյալ մեր գալակտիկայի այլ աստղային համակարգերում հայտնաբերված Յուպիտերի կամ Սատուրնի չափսի բազմաթիվ էկզոմոլորակների համար: Սա բացում է նոր հնարավորություններ նրանց ներքին կառուցվածքի և էվոլյուցիայի հասկանալու համար:
Բացի այդ, հետազոտությունն ընդգծում է Juno առաքելության կարևորությունը, որն ապահովել է Յուպիտերի մասին եզակի տվյալներ՝ թույլ տալով գիտնականներին վերանայել հին վարկածները: Նմանատիպ առաքելությունները դեպի այլ գազային հսկաներ, ինչպիսին է Սատուրնը, կարող են բացահայտել նրանց ձևավորման մասին լրացուցիչ մանրամասներ:
Հակիրճ…
Գիտնականները հերքել են այն վարկածը, որ Յուպիտերի «մշուշոտ» միջուկը ձևավորվել է պրոտոմոլորակի հետ բախման հետևանքով: Սուպերհամակարգչային սիմուլյացիաները ցույց են տվել, որ նույնիսկ հզոր բախումները չեն կարող ստեղծել կայուն մշուշոտ կառուցվածք: Փոխարենը, միջուկը ձևավորվել է աստիճանաբար՝ մոլորակի աճի ընթացքում, ինչը հաստատվում է Սատուրնի վերաբերյալ նմանատիժ տվյալներով: MNRAS-ում հրապարակված աշխատանքը ոչ միայն լուծում է Յուպիտերի հիմնական առեղծվածներից մեկը, այլև օգնում է ավելի լավ հասկանալ գազային հսկաների և մեր գալակտիկայի էկզոմոլորակների ձևավորումը:
