Héliový dážď na Jupiteri

  • Valentín Korinek | 21 Jún 2021
    Slnečná sústava
Atmosféra Jupitera (na obrázku) je tvorená väčšinou vodíkom a héliom. Hlboko v jej vnútri sa hélium formuje do kvapiek a vytvára tak héliový dážď. (JPL-Caltech / NASA, SwRI, MSSS. Spracovanie obrazu: Prateek Sarpal ( CC NC-SA )
Podľa tlakov a teplôt panujúcich v tomto plynnom obre sa vodík a hélium, ktoré tvoria podstatnú časť jeho atmosféry, nemiešajú. Podľa laboratórnych experimentov sa ukazuje, že hlboko v atmosfére Jupitera sa tieto dva plyny oddeľujú, pričom hélium vytvára kvapôčky, ktoré sú hustejšie ako vodík, a vytvárajú tak dážď.

Exotické tvary v horných vrstvách atmosféry Jupitera sú nám veľmi známe, stále nám však nie je jasné, čo sa deje hlboko pod vrcholmi mrakov. Vedci teda navrhli experiment na kompresiu vodíka a hélia, pri ktorom dosiahli takmer 2 miliónový násobok atmosférického tlaku na povrchu Zeme a teploty tisíce stupňov Celzia. Vytvorili tak podmienky podobné tým, ktoré panujú v plynných gigantoch.

V experimentoch stlačili zmes vodíka a hélia medzi dva diamanty a pomocou silného laseru zasiahli zmes, aby ju ešte viac stlačili. Keď sa tlak a teplota zvýšili, vedci zaznamenali prudké zvýšenie odrazivosti materiálu. Ukázalo sa, že hélium sa oddeľovalo od vodíka, ktorý sa za týchto podmienok stal tekutým kovom. Pri ešte vyšších tlakoch a teplotách sa odrazivosť znížila, čo naznačuje, že vodík a hélium sa začali znova zmiešavať.

Vypočítali, že vodík a hélium sa oddeľujú asi 11 000 kilometrov pod vrcholmi mrakov Jupitera, a to až do hĺbky približne 22 000 kilometrov.

Výsledky by tak mohli pomôcť vedcom vysvetliť pozorovania uskutočnené kozmickými sondami Galileo a Juno ako napríklad skutočnosť, že vonkajšie vrstvy atmosféry Jupitera majú menej hélia, ako sa očakávalo.