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.



2. vesmírný týden 2021

2. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 11. 1. do 17. 1. 2021. Měsíc bude v novu. Většina planet je úhlově blízko Slunci, jediné dobře viditelné jsou Mars a Uran večer vysoko nad jihem a Neptun nad jihozápadem. První start roku 2021 byl úspěšný, když Falcon 9 vynesl družici Türksat 5A. Očekáváme přistání nákladního Dragonu, test Starship i nějaké starty raket. Před 35 lety při příletu Voyageru 2 k Uranu byly objevovány jeho nové malé měsíčky.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

California-Taurus-M45

Titul Česká astrofotografie měsíce za listopad 2020 získal snímek „California-Taurus-M45“, jehož autorem je Evžen Brunner   Do našich krajin přichází pomalu zima a s ní se nám v průběhu noci vysoko nad hlavu dostávají zajímavá souhvězdí. Tak například Býk či Perseus. A

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

M42 velka hmlovina v Orione

Mozaika 2x (55 x 10s, iso 16000), fotene dobsonom 18" f4.2 s Baader korektorom komy, UHC Optolong filtrom. Snimka kalibrovana a upravena v Sharpcap, MS Image Composer Editor editore a v GIMPe.

Další informace »