Gaz gezegenleri nükleer füzyona uğramaz, neden yüzey sıcaklığı teorik değerden daha yüksek? Bilim adamı gerçeğe yakın
Evrendeki gök cisimleri arasında en yaygın olanları yıldızlar ve gezegenlerdir. Bu iki gök cismi arasındaki en büyük fark, nükleer füzyon reaksiyonlarını gerçekleştirme yeteneklerinde yatmaktadır.
Yıldızlar için, nükleer füzyon için hammadde hidrojene sahiptirler ve aynı zamanda çekirdekteki devasa basınç ve sıcaklık, nükleer füzyon reaksiyonlarını gerçekleştirmek ve evrene ışık ve ısı yaymak için koşulları da karşılar. Gezegenler farklıdır, Dünya gibi kayalık gezegenlerin yanı sıra Jüpiter gibi gaz devleri de olsa, hidrojen ve helyumdan oluşurlar ve yıldızlara benzer bileşimlere sahiptirler, ancak yeterli reaksiyon koşullarını sağlayamazlar, bu nedenle çekirdekteki hidrojen "ateşlenemez".
Bu nedenle, teorik olarak konuşursak, bu gezegenlerin sıcaklığı esas olarak yıldızların ısınmasına bağlıdır.
Bu teori her zaman bilim adamları tarafından kabul edilmiştir, ancak gerçekler tatmin edici değildir. Bilim adamları gaz gezegenlerini gerçekten incelediklerinde, sorunun o kadar basit olmadığını gördüler.
İnsanlar bu gaz gezegenlerini keşfetmek için sondalar fırlatmadan önce, bilim adamları teorik sıcaklıklarını yörüngeleri ve özellikleri gibi faktörlere dayanarak hesapladılar. Bununla birlikte, Voyager 1 ve Voyager 2 sondaları asteroit kuşağından çıkıp sırasıyla Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ü ziyaret ettikçe, üzerlerinde yapılan sıcaklık ölçümleri tuhaf görünüyordu: Hepsi daha teorikti. Değer yüksek!
Jüpiter'i örnek olarak ele alan bilim adamları, gerçek sıcaklığına ve alabildiği güneş radyasyonuna dayanarak, saldığı enerjinin, aldığı güneş enerjisi miktarının iki katından fazla olduğunu keşfettiler. Başka bir deyişle, Jüpiter ısı yayıyor!
Ancak teoride Jüpiter nükleer füzyona giremez! Peki Jüpiter'in saldığı enerji nereden geliyor?
Elbette pek çok insan Jüpiter'in gezegen kimliğinden biraz memnun değil, onu kahverengi bir cüce olarak sınıflandırmaya çalışıyor ve bunu kanıt olarak kullanıyor. Bu ifade temelde imkansız olsa da, bilim adamlarının da bu teoriyi gerçekten yıkmak için nedenler bulması ve ısı kaynağını bulması gerekiyor.
Bilim adamları Jüpiter'i daha fazla araştırdıkça, Jüpiter'in Büyük Kırmızı Lekesi üzerindeki sıcaklığın diğer bölgelere göre daha yüksek olduğunu keşfettiler. Bu nedenle, Jüpiter'in Büyük Kırmızı Lekesinin ısıyı açığa çıkardığı ve bunun da Jüpiter'in sıcaklığını artırdığı sonucuna vardılar. Büyük Kırmızı Leke'nin açığa çıkardığı ısı, Jüpiter'in çekirdeğinden gelir. Jüpiter'in çekirdeğinin sağladığı ısı nükleer füzyonla değil, hidrojen iyonlarının aşırı yüksek sıcaklık ve basınçlarda hareketiyle üretiliyor.
Bu ifade Jüpiter'in ısı kaynağının gizemini çözüyor gibi görünüyor, ama çözmüyor. Çünkü Jüpiter'e ek olarak diğer üç gaz gezegeninin de kendi ısı kaynakları var. Bilim adamları tarafından hesaplanan Satürn'ün üst atmosferinin sıcaklığı yaklaşık 150K'dır. Voyager sondası tarafından ölçülen veriler, oradaki sıcaklığın 400 ~ 600K kadar yüksek olduğunu gösteriyor (bunun genellikle Satürn'ün yüzey sıcaklığı dediğimiz şey olmadığını unutmayın). Bu durum Jüpiter ve Neptün'ün yüzeyinde daha da abartılıyor.
Jüpiter'in ısı kaynağı Büyük Kırmızı Leke ise, diğer gaz gezegenlerinin bu tür fırtınaları yoktur. Isı kaynakları nerede? Hangi bakış açısından olursa olsun, bunun gaz gezegenlerinde ortak olan belirli bir özellikten kaynaklandığına inanmak için nedenimiz var.
Sonuç olarak, bu gizem astronomide çözülmemiş bir sorun haline geldi ve kimse onu çözemez. Astronomide buna gaz gezegeninin "enerji krizi" denir.
Son zamanlarda NASA bilim adamları, Satürn hakkında bu gizemi çözebilecek bazı ipuçları buldular.
NASA'nın temeli, düşen Satürn sondası olan Cassini sondasından geliyor. Cassini Satürn'e çarpmadan önce, bazıları hala işlenmekte olan birçok bilgiyi geri gönderdi.
6 Nisan'da "Natural Astronomy" gezegen bilimci Zarah Brown ve meslektaşları tarafından Tucson'daki Arizona Üniversitesi'nden bir rapor yayınladı.Raporda Zarah Brown, gaz gezegeni enerji krizinin cevabının Ka'dan gelebileceğine işaret etti. Sini sondası.
Eylül 2017'de NASA'nın Cassini sondası, görevini tamamlamadan önce yörüngesini ayarladı, tereddüt etmeden Satürn'ün atmosferine koştu ve insanlığa son katkıyı yapmak için kendi kahramanca ölümünü kullandı. Satürn'ün atmosferine spirallenme ve düşme sürecinde, Cassini uzay aracı arka planda yıldızları gözlemleyerek gezegenin üst atmosferini araştırdı. Farklı konumlarda görülebilen yıldızların sayısını gözlemleyerek, atmosferin hava yoğunluğunu tahmin edebiliriz.
Zarah Brown ve arkadaşları, Cassini uzay aracı tarafından döndürülen verilerden 30 örnek topladı ve Satürn'ün atmosferik yoğunluğunun kaba bir haritasını çıkardı. Gaz yoğunluğunun doğrudan sıcaklıkla ilgili olduğunu biliyoruz, bu nedenle bu aynı zamanda Satürn'ün üst atmosfer sıcaklık dağılımının bir haritasıdır.
Bu sıcaklık dağılım haritası bir "tesadüf" gösterir: ister güney ister kuzey yarım kürede olsun, Satürn'ün üst atmosferindeki en yüksek sıcaklık 60 ° enlemdir. Bu bir tesadüf, ancak bilim adamları bir nedeni olması gerektiğine inanıyor.
Aynı şekilde "sebebi" bulmak istiyorsanız, "tesadüf" ü aramaya devam edin. Bu "rastlantı" nın bulunması kolaydır, yani 60 ° güney enlemi ve 60 ° kuzey enlemi Satürn'deki aurora için en yaygın yerlerdir. Öyleyse, Satürn'ün üst atmosferinin anormal derecede yüksek sıcaklığı aurora ile ilişkili mi?
Bilim adamları dikkat çekti: Aurora'nın özü, gezegenin atmosferindeki güneş radyasyonu ve parçacıkların çarpışmasıyla yayılan ve gezegensel gaz moleküllerinin iyonize olmasına neden olan ışıktır. Basitçe aurora hakkında konuşursak, aslında neredeyse ateşsizdir. Ancak gaz iyonize olduğu için elektrik akımı üretilir. Ortaokul fiziği bize, direnç ve akım olduğu sürece ısı üretileceğini söylüyor. Formülü hatırlayabilirsiniz: Q = I ^ 2 * RT.
Diğer bir deyişle, aurora tarafından üretilen elektrik akımı, Satürn'ün atmosferinde iletilir ve böylece ısı üretir.
Sorabilirsiniz: Yeryüzünde aurora da var, dünya neden ısıtılmadı?
Bu raporda şunu belirttiler: Satürn ve Dünya'nın aurorası biraz farklıdır. Birincisinin aurora esas olarak ultraviyole ışıkta ışık yayar. Bu, iki gezegendeki aurora arasındaki fark olabilir, dolayısıyla birinin ısı üretme etkisi vardır, diğeri yoktur. .
Görünüşe göre analizleri sağlam temellere dayanıyor ve gaz gezegeninin enerji krizinin gizemini çözebilecekleri görülüyor. Ancak, tam olarak onaylanmadan önce yapacak çok işleri var.
Bu varsayım diğer gaz gezegenleri için doğruysa, aynı durum dış gezegenler için de geçerli olmalıdır.
Elbette bu Jüpiter hayranları için iyi bir haber olmayabilir. Pek çok Jüpiter hayranı, Jüpiter'in nükleer füzyona uğrayabileceğine dair kanıt bulmayı umuyor ve hatta güneşe karşı saldırdığı bir günü dört gözle bekliyor. Bununla birlikte, Jüpiter'in ısı kaynağının gizemi teoride veya pratikte çözülmeye yaklaşırken, Jüpiter güneşe meydan okuyamayabilir ...
İnsanların denizi uçsuz bucaksız ve tanışması kolay değil. Bilimle ilgileniyorsan, lütfen beni takip etmeyi unutma, hadi bir yere gitmeyelim, tamam ~
