Ο Δίας είναι ο γίγαντας αερίων του Ηλιακού μας συστήματος, με ένα τεράστιο βαρυτικό και μαγνητικό πεδίο, που επηρεάζει τα πάντα γύρω του. Ο πυρήνας του Δία όμως, κρύβει μυστικά που συνεχίζουν να προβληματίζουν τους επιστήμονες.
Ο Δίας διαθέτει αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν «αραιό πυρήνα». Πρόκειται για μια περιοχή μέσα στον πλανήτη, χωρίς ακριβή όρια, όπως οι περισσότεροι πλανήτες. Αντί για ένα βραχώδες και μεταλλικό κέντρο, που περιβάλλεται από στρώματα αερίου, ο πυρήνας του Δία σταδιακά αναμειγνύεται με τα πλούσια σε υδρογόνο στρώματα που τον καλύπτουν, δημιουργώντας μια ομαλή μεταβατική ζώνη.
Αυτή η ασυνήθιστη δομή ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από το διαστημόπλοιο Juno της NASA, το οποίο βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Δία από το 2016. Το εύρημα εξέπληξε τους αστρονόμους, οι οποίοι υπέθεταν ότι οι γιγάντιοι πλανήτες θα είχαν πιο σαφώς καθορισμένους πυρήνες.
Το ίδιο μυστήριο όμως επεκτάθηκε και στον Κρόνο, που και αυτός, σαν μικρότερος αέριος γίγαντας, έχει μια παρόμοια δομή στον πυρήνα, πιο αραιή από ότι πιστεύαμε.
Μια αρκετά δημοφιλής εξήγηση για τον αραιό και ασαφή πυρήνα του Δία, είναι πως κάποιο τεράστιο αντικείμενο, με περίπου το μισό υλικό του πυρήνα του Δία, έπεσε πάνω στον πλανήτη στα πρώτα στάδια της δημιουργίας του. Αυτή η τρομερή σύγκρουση ανακάτεψε όλη την κεντρική περιοχή του πλανήτη, δημιουργώντας έναν ασαφή πυρήνα.
Τώρα, μια ομάδα ερευνητών θέλησε να βάλει αυτή τη θεωρία σε δοκιμασία. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Durham, χρησιμοποίησε ιδιαίτερα ισχυρές προσομοιώσεις σε υπολογιστές, για να δει τι έχει συμβεί. Η μελέτη έγινε σε συνεργασία με επιστήμονες της NASA, το SETI και το Πανεπιστήμιο του Όσλο. Χρησιμοποιήθηκε ο υπερυπολογιστής DiRAC COSMA, ώστε οι ερευνητές να μοντελοποιήσουν τι θα συνέβαινε εάν τεράστια αντικείμενα συγκρούονταν με τεράστιους πλανήτες στο μέγεθος του Δία.
Η ομάδα έτρεξε πολλαπλές προσομοιώσεις, κάνοντας χρήση λογισμικού αιχμής. Δοκίμασαν διάφορα σενάρια πρόσκρουσης, όπως τρομερά βίαιες συγκρούσεις. Οι νέες μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν εξασφαλίζουν τα καλύτερα και πιο ακριβή αποτελέσματα από τις προσομοιώσεις. Με αυτό τον τρόπο μπόρεσαν να προσομοιώσουν τον τρόπο με τον οποίο τα υλικά του Δία θα αναμειγνύονταν, κατά τη διάρκεια τεράστιων συγκρούσεων.
Οι ερευνητές είδαν με έκπληξη πως τα αποτελέσματα ήταν τόσο σαφή, όσο και απροσδόκητα. Καμία από τις προσομοιώσεις δεν παρήγαγε έναν σταθερό αραιό πυρήνα όπως αυτόν που έχει στην πραγματικότητα ο Δίας. Αντίθετα, τα υπολογιστικά μοντέλα έδειξαν ότι μετά από μια γιγάντια πρόσκρουση, το πυκνό βραχώδες υλικό θα κατακάθιζε γρήγορα, δημιουργώντας ένα αιχμηρό όριο μεταξύ του πυρήνα και των εξωτερικών στρωμάτων υδρογόνου, ακριβώς το αντίθετο από αυτό που παρατήρησε το Juno.
«Βλέπουμε στις προσομοιώσεις μας ότι αυτό το είδος πρόσκρουσης κυριολεκτικά κλονίζει τον πλανήτη μέχρι τον πυρήνα του, απλώς όχι με τον σωστό τρόπο για να εξηγήσει το εσωτερικό του Δία που βλέπουμε σήμερα», είπε ο Δρ. Thomas Sandnes από το Πανεπιστήμιο του Durham.
Σύμφωνα με την μελέτη που δημοσίευσε η ομάδα, υποδηλώνεται πως ο αραιός πυρήνες του Δία σχηματίστηκε μέσω μιας πιο σταδιακής διαδικασίας. Αντί να δημιουργηθεί από ένα μεμονωμένο και βίαιο γεγονός. Η ασυνήθιστη δομή πιθανότατα αναπτύχθηκε καθώς ο αναπτυσσόμενος πλανήτης απορρόφησε αργά τόσο βαριά όσο και ελαφρά υλικά κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτή η θεωρία σταδιακού σχηματισμού υποστηρίζεται από το γεγονός ότι ο Κρόνος έχει επίσης έναν αραιό πυρήνα.
[Αποκλειστικό] Αυτό είναι το Galaxy Tab S11 Ultra με τα πρώτα benchmarks
Σύμφωνα με τον Δρ. Luis Teodoro από το Πανεπιστήμιο του Όσλο και συν-συγγραφέα της μελέτης, η παρόμοια δομή του Κρόνου, ενισχύει την ιδέα πως οι αραιοί πυρήνες δεν είναι αποτέλεσμα κάποιου σπάνιου και βίαιου γεγονότος, αλλά σχηματίζονται αργά και σταθερά μέσω της διαδικασίας ανάπτυξης τους.
Τα ευρήματα αυτά είναι πολύ σημαντικά, καθώς έχουν ισχύ ακόμα και πέρα από το ηλιακό μας σύστημα. Έχουμε ανακαλύψει χιλιάδες πλανήτες στο μέγεθος του Δία και του Κρόνου σε όλο το Σύμπαν, που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αστέρια κάθε είδους. Εάν οι αραιοί πυρήνες σχηματίζονται σταδιακά και όχι μέσω σπάνιων καταστροφικών γεγονότων, αυτό υποδηλώνει ότι οι περισσότεροι από αυτούς τους μακρινούς κόσμους μπορεί να έχουν παρόμοια πολύπλοκες εσωτερικές δομές.
Αν και οι βίαιες συγκρούσεις μπορούν να είναι εξήγηση για πολλά πράγματα στο Σύμπαν, από ότι φαίνεται δεν έχουν να κάνουν με τον σχηματισμό του αραιού πυρήνα που συναντάμε στους γίγαντες αερίων. Καθώς οι επιστήμονες συνεχίζουν να μελετούν την αστρική μας γειτονιά και τους χιλιάδες πλανήτες πέρα από αυτήν, μυστήρια όπως ο πυρήνας του Δία μας υπενθυμίζουν ότι το Σύμπαν εξακολουθεί να κρύβει πολλές εκπλήξεις.
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
