Под яркими облаками газовых гигантов может скрываться «темный водород»

Юпитер и Сатурн могут иметь под своими красочными поверхностями слой темноты – «темный водород».

Водород составляет значительную часть этих газовых гигантов и исследования показывают, что вблизи их центров он может представлять собой жидкий металл. Однако, пока точно не ясно, что же происходит между недрами планет и верхним слоем облаков.

Стюарт Мак Уильямс из Университета Эдинбурга и его коллеги использовали лазерный импульс продолжительностью всего несколько микросекунд, чтобы нагреть сжатый водород до 3000 градусов Кельвина. При этом создавалось давление от 10 000 до 1,5 миллионов атмосфер. В итоге была зарегистрирована неожиданная промежуточная фаза состояния водорода. В ней он не поглощает и не отражает видимый свет, но хорошо пропускает инфракрасное излучение, то есть и хорошо отводит тепло от всего, что с ним контактирует.

«Он становится как уголь, просто черным,» – поясной Мак Уильямс. Открытие промежуточного состояния между газом и металлической фазой позволяет предположить, что газовые гиганты имеют слой «темного водорода», который мог бы объяснить загадку их охлаждения после формирования. Исследователи отмечают, что испробованный ими диапазон температур и давлений существует в недрах газовых гигантов. Из-за своих крайне необычных свойств мощный слой «темного водорода», неизбежно окружающий ядро таких тел, должен резко менять характеристики планет в целом. Так, высокая теплопроводность означает, что ядро гигантской планеты, окруженное «темным водородом», будет остывать куда быстрее.

«Температура Сатурна и Юпитера сегодня является одной из самых больших тайн в планетарной науке. Понимание этого углеподобного слоя очень важно для раскрытия тайн их прошлого. Мы надеемся, что космический аппарат «Juno» будет очень чувствителен к деталям внутренней структуры Юпитера, и мы сможем создать лучшую модель газовых гигантов, объединив данные «Juno» с данными нашего эксперимента,» – добавил Мак Уильямс.