Ο πυρήνας του Δία διαλύεται

Ακόμη και οι πιο σκληροί μπορεί να χάσουν την καρδιά. Νέοι υπολογισμοί δείχνουν ότι ο βραχώδης πυρήνας του Δία διαλύεται σαν ένα αντιόξινο δισκίο μέσα στο νερό. Η μελέτη αυτή θα μπορούσε να εξηγήσει επίσης γιατί ο πυρήνας του φαίνεται μικρότερος και η ατμόσφαιρα του πιο πλούσια σε βαριά στοιχεία από ότι είχε προβλεφθεί.

Οι γιγάντιοι πλανήτες όπως ο Δίας και ο Κρόνος πιστεύεται ότι έχουν αρχίσει τη ζωή τους ως στερεά και παγωμένα βραχώδη σώματα, σαν τη Γη μας. Όταν όμως απέκτησαν περίπου 10-πλάσια μάζα από της Γης, η βαρύτητα τους τράβηξε το νεφέλωμα αερίου που τους γέννησε, δίνοντάς τους μια παχιά ατμόσφαιρα που αποτελείται κυρίως από υδρογόνο.

Οι μελέτες που έχουν γίνει τα τελευταία χρόνια δείχνουν ότι ο στερεός πυρήνας του Δία έχει μάζα περίπου δέκα φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης, όταν ο πυρήνας του Κρόνου που είναι μικρότερος από τον Δια υπολογίζεται ότι έχει μάζα 15-30 φορές μεγαλύτερη από αυτή του πλανήτη μας.

Η νέα μελέτη

Ορισμένοι ερευνητές είχαν προτείνει ότι οι έντονες πιέσεις και θερμοκρασίες στην καρδιά του Δία θα μπορούσαν να αναγκάσουν τον πυρήνα του να διαλυθεί μέσα στο γύρω περιβάλλον, το οποίο είναι σε τόσο υψηλή πίεση ώστε να συμπεριφέρεται κάπως ως ένα υγρό.

"Εργαστήκαμε για να καταλάβουμε αν πραγματικά αυτό συμβαίνει. Η θεωρία μας εξηγεί έστω και μερικώς τόσο την παρουσία διαφόρων βαρέων στοιχείων στην ατμόσφαιρα του Δία όσο και την σχετικά μικρή μάζα του πυρήνα του” αναφέρει ο Hugh Wilson μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Έτσι, η ομάδα του από το Πανεπιστήμιο Berkeley υποστηρίζει ότι ο πυρήνας του Δία λιώνει από την πρώτη στιγμή που δημιουργήθηκε πριν από 4,5 δις έτη. Κατέληξε στο συμπέρασμα της χρησιμοποιώντας εξισώσεις κβαντομηχανικής για να μελετήσουν οι ερευνητές πως διάφορα βαρέα στοιχεία, όπως το οξείδιο του μαγνησίου, συμπεριφέρονται στις συνθήκες που επικρατούν στο κέντρο ενός γίγαντα αερίου.

Ειδικότερα, το οξείδιο του μαγνησίου κάτω από πίεση 40.000.000 ατμόσφαιρες και θερμοκρασία 20.000 °C, συνθήκες που δεν μπορούν να δημιουργηθούν σε εργαστήρια στη Γη (ίσως να προσεγγιστούν μόνο οι πιέσεις αλλά όχι οι θερμοκρασίες), διαλύεται μέσα στα υγρά στοιχεία που δημιουργούνται σε αυτές τις συνθήκες.

Ο Wilson υποψιάζεται ότι το διαλυμένο πέτρωμα μπορεί να μπερδεύεται στην ατμόσφαιρα του Δία με την πάροδο του χρόνου. «Θα μπορούσε τουλάχιστον να εξηγήσει εν μέρει τόσο τον εμπλουτισμό με βαρέα στοιχεία της εξωτερικής ατμόσφαιρας, αλλά και το γεγονός ότι ο πυρήνας του μπορεί να είναι μικρότερος από το ότι προτείνουν τα θεωρητικά μοντέλα," τονίζει ο Wilson.

Ο υπολογισμός του προτείνει, επίσης, το λόγο για τον οποίο ο Κρόνος – που έχει περίπου το ένα τρίτο της μάζας του Δία – φαίνεται να έχει ένα βαρύτερο πυρήνα. Οι συνθήκες μέσα στον πλανήτη με τους δακτυλίους δεν είναι και τόσο ακραίες όσο είναι μέσα στον πυρήνα του Δία, έτσι εάν ο πυρήνας του Κρόνου διαλύεται, αυτή η διάλυση θα γίνεται πολύ πιο αργά, υποστηρίζει ο Wilson.

‘Άκαρδοι’ πλανήτες

Η διαδικασία συμβαίνει κατά πάσα πιθανότητα πολύ πιο γρήγορα σε πλανήτες με μεγαλύτερη μάζα από τον Δία, σκέφτεται η ερευνητική ομάδα. Ο Dave Stevenson του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνιας συμφωνεί. «Η διάβρωση του πυρήνα είναι πιθανώς πιο αποτελεσματική αν η μάζα αυξάνει», πιστεύει.

"Υποψιάζομαι ότι για πολύ μεγάλους «υπερ-Δίιους» πλανήτες, δεν θα είχαμε κανένα πυρήνα», εξηγεί ο Wilson. Αν όντως αυτό συμβαίνει θα πρέπει να έχουμε αύξηση συγκέντρωσης των βαρέων στοιχείων στην ατμόσφαιρα τους, που τα μελλοντικά τηλεσκόπια θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν, λέει.

Μήπως το γεγονός ότι η καρδιά του Δία είναι υπό διάλυση στεναχωρεί τον Wilson; Ακριβώς το αντίθετο, λέει. «Είναι ένα σημάδι ότι ο Δίας είναι ακόμη υπό διαμόρφωση – δεν έχει ακόμη σταθεροποιηθεί."

Ανάμεσα στις θεωρίες που έχουν προταθεί για να εξηγηθεί το φαινόμενο είναι εκείνη που έκαναν πέρυσι Κινέζοι επιστήμονες που υποστηρίζουν ότι έπεσε κάποτε στον Δία ένα σώμα (αστεροειδής ή ακόμη και πλανήτης) μεγαλύτερο σε μέγεθος από τη Γη με αποτέλεσμα να εξατμιστεί μεγάλος μέρος του πυρήνα του.

Πηγή

Posted in: Διάστημα