木星的核心隐藏着诸多奥秘,一直困扰着科学家们。
太阳系中最大的行星有着研究人员所称的 “稀释核心”,即其中心区域并没有像曾经预想的那样有清晰的边界。木星核心并非是一个被气体层环绕的明确岩石中心,而是逐渐融入到上方富含氢的层中,形成了一个平滑的过渡区域。
这种不同寻常的结构最初是由美国国家航空航天局(NASA)的朱诺号宇宙飞船发现的,自2016 年起,朱诺号就一直在环绕木星运行。这一发现令天文学家们感到惊讶,因为他们原本认为巨行星会有更明确的核心。
当观测结果显示土星似乎也有类似的稀释核心结构时,谜团进一步加深。
对于木星模糊核心,一种普遍的解释涉及到该行星早期历史中的一次灾难性碰撞。科学家们推测,一个巨大的物体,可能包含木星核心一半的物质,以巨大的力量撞击了这颗年轻的行星,使得中心区域充分混合。
这次碰撞极为剧烈,将木星中心致密的岩石和冰与周围较轻的氢和氦搅乱在一起。
杜兰大学的一组研究人员决定利用强大的计算机模拟来验证这一巨大撞击理论。他们与来自 NASA、SETI 和奥斯陆大学的科学家合作,使用 DiRAC COSMA 超级计算机模拟当巨大物体与木星大小的行星碰撞时会发生什么。
该团队使用前沿软件进行了多次模拟,测试了各种撞击场景,包括极其剧烈的碰撞。他们采用了新方法,以便更好地模拟在这种灾难性事件中物质是如何混合的。
结果既清晰又出人意料,没有一个模拟产生出像木星实际拥有的那样稳定的稀释核心。相反,计算机模型显示,在一次巨大撞击后,致密的岩石物质会迅速回落,在核心和外部氢层之间形成一个清晰的边界,这与朱诺号的观测结果完全相反。
“我们从模拟中看到,这种撞击确实将行星震撼到了核心,但方式并不正确,无法解释我们如今看到的木星内部结构。” 杜兰大学的托马斯·桑德斯博士说道。
这项发表在《皇家天文学会月刊》上的研究表明,木星的稀释核心是通过一个更为渐进的过程形成的。
这种不同寻常的结构并非由一次剧烈的碰撞产生,而很可能是在数十亿年前行星形成过程中,随着不断增ɕ..
奥斯陆大学的路易斯·特奥多罗博士指出,土星类似的结构强化了这样一种观点,即稀释核心并非罕见的、极高能量撞击的结果,而是在行星漫长的生长和演化过程中逐渐形成的。
这些发现的意义不仅局限于我们的太阳系。天文学家已经发现了许多围绕其他恒星运行的木星和土星大小的行星。如果稀释核心是逐渐形成的,而非通过罕见的灾难性事件,那就意味着这些遥远的星球大多可能有着类似复杂的内部结构。
研究表明,虽然巨大撞击在行星形成过程中确实起到了重要作用,但它们无法解释我们所观测到的每一个特征。
随着科学家们继续研究我们所在的恒星区域以及数千颗系外行星,像木星核心这样的谜团提醒着我们,宇宙中仍有许多惊喜等待我们去发现。








木星内核之谜研究角度新颖,有趣!
木星内核形成新解,很有意义!