Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Na Jupiteru a Saturnu prší hélium

Na Jupiteru a Saturnu prší hélium

Héliové deště na obřích planetách - ilustrační obrázek
Héliové deště na obřích planetách - ilustrační obrázek
Jak planety Jupiter a Saturn postupně chladnou, teplota v jejich nitru se přibližuje hodnotám, kdy se vodík a hélium přestávají směšovat. Tento proces, který se pravděpodobně již vyskytuje na Saturnu, může vést k vytváření kapiček kapalného hélia, které mohou v podobě héliového deště padat směrem k centru planety a poskytovat jí tak dodatečné zdroje tepla.

Pro určení vlastností směsi vodíku a hélia za tlaku několika miliónů atmosfér na planetách Jupiter a Saturn vypočítali fyzikové z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) a University of Illinois, Urbana-Champaign hodnoty teploty a tlaku, kdy se hélium stává nerozpustným v hustém kovovém vodíku. Tyto závěry se přímo dotýkají modelů vnitřní stavby a vývoje obřích planet typu Jupitera.

Vodík a hélium jsou dva nejlehčí a nejrozšířenější prvky ve vesmíru. Proto je jejich všudypřítomnost ve vesmíru rozhodující v kosmologické nukleosyntéze a jsou neodmyslitelnou součástí stavby hvězd a obřích planet. Vodík sám o sobě poskytuje v pozorovatelném vesmíru vodítko ke zjištění původu a rozmanité struktury galaxií. Avšak vědci dlouho zápasili s určením, jaké podmínky jsou nutné pro vytvoření směsi těchto dvou prvků.

Za využití simulací molekulární dynamiky určil Miguel Morales (University of Illinois) ve spolupráci s Ericem Schweglerem, Sebastienem Hamelem a Kyle Caspersenem (Lawrence Livermore National Laboratory) a Carlo Pierleonim (University of L’Aquila, Itálie) stavovou rovnici soustavy vodík-hélium za extrémně vysokých teplot (4 000 až 10 000 K). Obdobné podmínky mohou panovat v nitru planet Jupiter a Saturn.

Vědecký tým využil rozsáhlé a velmi výkonné počítačové vybavení LLNL k provedení počítačových simulací v širokém rozsahu hustot, teplot a vzájemného poměru vodíku a hélia k nalezení stavové rovnice obou těchto složek.

"Výsledky našich simulací jsou v souladu s předpokladem, že ve velké části nitra Saturnu jsou takové podmínky, že vodík a hélium již nevytvářejí směs plynů," říká Miguel Morales. "To může vysvětlovat zdánlivý rozpor mezi současným evolučním modelem planety Saturn a napozorovanými daty." Kromě toho pro planety typu Jupitera je charakteristické, že vyzařují mnohem více energie, než dostávají ze Slunce. Různé dosavadní modely jejich vývoje a struktury byly navrženy za účelem popsání vztahu mezi stářím, objemem a hmotností planet a jejich svítivostí.

Již delší dobu je známo, že Jupiter vyzařuje více než dvojnásobné množství energie, než jaké přijímá ze Slunce. Dnes se většinou přijímá vysvětlení, podle něhož jde o zbytkové teplo z doby vzniku planety před 4,55 miliardami roků, které se díky ohromné hmotě Jupitera uchovalo dodnes. Druhou možností je nepatrné smršťování planety v důsledku vlastní gravitace, které rovněž může vést k uvolňování energie. U Saturnu však tato vysvětlení neplatí.

Zdroj: publicaffairs.llnl
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí




O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.



4. vesmírný týden 2018

4. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 22. 1. do 28. 1. 2018. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je nízko Neptun a poblíž jihu Uran. Nad ránem je vidět Jupiter a Mars. Z objektů noční oblohy doporučíme zimní kulovou hvězdokupu a asterismus ze souhvězdí Žirafy. Zažili jsme starty menších raket z Číny a Japonska a také úspěšný start rakety Atlas V. Čeká nás start evropské rakety Ariane 5 a čínské CZ-2C. Před 50 lety letěla raketa Saturn IB s nepilotovanou lodí Apollo 5. Po nehodě Apolla 1 šlo o první a hned plně úspěšný test nové lodi. Před 100 lety se narodil významný pozorovatel planetek a objevitel komet Antonín Mrkos.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Měsíčná Vršatec

Titul Česká astrofotografie měsíce za prosinec 2017 obdržel snímek „Měsíční Vršatec“, jehož autorem je Václav Hýža Oblast Bílých Karpat, nalézající se nad obcí Vršatské Podhradie nedaleko Ilavy, byla osídlena již v pravěku lidmi lužické a púchovské kultury, tedy docela jistě nejméně 500 let

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Scintilace hvězdy Sírius

Další informace »