Зонд Juno исследовал возникновение Юпитера

“Еще до прибытия Juno к Юпитеру, зонд „Галилео“ получил первые данные по количеству воды в атмосфере планеты, сбросив на нее спускаемый аппарат. Эти замеры, однако, не были доведены до конца, так как концентрация влаги продолжала расти в тот момент, когда прибор вышел из строя. Мы провели первые полные замеры такого рода на экваторе Юпитера и показали, что в его формировании вряд ли участвовали „зародыши“ планет, богатые водой”, — пишут ученые.

Долгое время ученые считали, что в атмосфере Юпитера почти нет воды и аммиака. Эти воззрения поменялись в декабре 1995 года, когда зонд “Галилео” сбросил спускаемый аппарат в атмосферу газового гиганта. Изначально его инструменты не находили следов воды, однако постепенно, по мере погружения второй половины “Галилео” вглубь облаков Юпитера, ее концентрация начала быстро расти.

Завершить эти замеры не удалось, так как сверхвысокое давление атмосферы планеты уничтожило спускаемый модуль после того, как он прошел на 156 километров вглубь нее. И отсутствие воды в верхних слоях атмосферы, и ее наличие в облачном слое стало большой неожиданностью для астрономов, так как теоретического объяснения этому не было.

Позже многие ученые усомнились в этих замерах, предположив, что модуль мог изначально попасть в своеобразную “пустыню”, где по каким-то пока неизвестным причинам вода отсутствовала. В пользу этого говорили многочисленные наблюдения за атмосферой Юпитера, проведенные при помощи радиотелескопов и оптических обсерваторий, которые указывают на наличие больших количеств воды на крупнейшей планете Солнечной системы.

Группа астрономов под руководством Хантера Уайта, планетолога из Юго-западного исследовательского института в Боулдере (США), попыталась разрешить эти противоречия, используя радары зонда Juno, изучающего Юпитер с лета 2015 года.

Для этого ученые проследили за тем, какие типы пучков микроволнового излучения вырабатывали разные участки атмосферы Юпитера во время первых девяти сближений автоматической станции с планетой гигантом.

Проанализировав эти данные и удалив из них все сигналы, порожденные мощнейшим магнитным полем планеты и космическим источниками, ученые смогли достаточно точно измерить долю воды в атмосфере на экваторе Юпитера, примерно в той же зоне, куда был сброшен спускаемый аппарат миссии “Галилео”.

Эти замеры, как подчеркивают Уайт и его коллеги, пока носят предварительный характер и касаются только экваториальных регионов, а не всей планеты. Более полные данные будут получены после анализа последующих пролетов Juno. Тем не менее уже сейчас эти замеры позволяют сказать, что атмосфера Юпитера не содержит в себе большие количества воды.

В частности, расчеты ученых показывают, что ее концентрация примерно в 2,7 раза выше, чем доля кислорода в недрах Солнца. Это достаточно средний показатель, в разы уступающий многим прошлым оценкам. Он одновременно исключает возможность того, что Юпитер возник в результате слияния чрезмерно “сухих” протопланетных тел, не содержавших в себе воды в принципе, а также “зародышей” планет, состоявших почти целиком из воды или ее соединений.

Последующие сближения с газовым гигантом, как надеются Уайт и его коллеги, дадут им возможность получить аналогичные замеры для умеренных широт и полюсов Юпитера. Эти данные помогут ученым окончательно решить главную водную загадку крупнейшей планеты Солнечной системы, что крайне важно не только для раскрытия истории ее рождения, но и механизмов появления газовых гигантов у других звезд.