V-kosmose.com

Юпитер должен вращаться еще быстрее. Что происходит на газовом гиганте?

Вам бы не понравилось жить в ритме Юпитера. Наши привычные 24 часа позволяют выспаться и продуктивно проводить остальную часть дня. А вот на газовом гиганте даже 8 привычных часов сна станут огромной роскошью, ведь сутки длятся менее 10 часов! Но это не самое необычное, ведь Юпитер должен вращаться вокруг оси еще быстрее.

Юпитер считается самой быстрой планетой по скорости осевого вращения с показателем в 9 часов 55 минут и 30 секунд. И в этом нет ничего удивительного, ведь все представители газовых гигантов набирают большую осевую скорость. Но почему?

В момент формирования Юпитер нарастил атмосферу (более 95% общей планетарной массы) из водорода и гелия в протопланетном диске вокруг Солнца. При поглощении планета должна была вращаться быстрее, так как переняла на себя и момент импульса газа.

В итоге, должен был произойти жуткий момент, когда газовый гигант достигает скорости разрушения. Если вычислить период вращения, основываясь на скорости разрушения, то должны получить показатель меньше, чем 3 часа. Но почему планета вращается медленнее? И что ее тормозит?

Кстати, нечто подобное наблюдается и с Сатурном, который вращается со скоростью 10 часов 33 минуты вокруг оси, вместо вычисляемых 4 часов. Что же не так с газовыми гигантами? Исследователи решили найти ответы и сосредоточились на магнитном поле Юпитера.

Тайна с вращением касается не только газовых гигантов, но и Солнца. Наша звезда при формировании также аккрецировала газообразный водород из окружающего себя диска. В итоге, Солнце должно вращаться быстрее Юпитера, но сутки там длятся около месяца, оставляя Солнцу лишь 1% от углового момента всей системы.

Как же Солнце себя тормозит? Это происходит за счет выброса части материала – магнитное торможение. У нашей звезды наблюдаются солнечные ветры, которые переносят материал с поверхности в космическое пространство. Часть материала попадает на линии магнитного поля, отбирая часть углового момента Солнца.

Из-за быстрого осевого вращения, наблюдать за изменениями на поверхности планеты можно наблюдать даже с любительского телескопа

То есть, чтобы сохранить момент импульса, Солнце вынуждено замедлять скорость вращения. Но может ли Юпитер повторить нечто подобное? Газовые гиганты – это не звезды, поэтому Юпитер лишен механизма «звездного ветра» и не способен таким способом избавляться от материала. Но есть альтернативный вариант.

Долгое время думали, что Юпитер накапливал газ на экваторе. Но сейчас считают, что газ собирался выше Северного полюса и ниже Южного полюса. Таким образом, не весь материал попадал на планету, а часть отправлялась наружу в диск вокруг Юпитера (околопланетный диск). Затем этот диск выбрасывает материал обратно в протопланетный диск, что позволяет снизить угловой момент.

Новая модель позволяет проследить эволюцию развития Юпитера и изменение скорости. Теперь полагают, что газовый гигант начинал с радиуса вдвое больше, чем сейчас. Затем в течение 1 млн. лет гравитация заставила планету сжаться до сегодняшних размеров.

Схема показывает, что вращение начиналось с 8 часов. Затем планета ускорилась при сокращении, чтобы сохранить импульс. Но магнитное торможение снова увеличило скорость до 36 часов примерно в течение 25000 лет. После этого гравитационное сжатие снова вернуло вращение до современного осевого вращения в 9 часов 55 минут и 30 секунд.

Пока это предварительная модель. Ученые надеются найти больше фактов и сделать выборку из большего количества газовых гигантов за пределами нашей системы. Но пока схема намекает на то, что скорость осевого вращения – понятие изменчивое, а значит, будущие земляне могут наблюдать более скоростной или медленный Юпитер.