W ostatnich latach w astronomii dokonuje się coraz więcej nowych odkryć. Jednocześnie naukowcy ponownie oceniają istniejące teorie, hipotezy i dane dotyczące już pozornie dobrze znanych obiektów kosmicznych. Weźmy na przykład Jowisza. W niektórych aspektach opinia astronomów na jego temat zmieniła się w radykalnie przeciwnym kierunku.
Gigant z wieloma księżycami
Wiadomo, że Jowisz jest gigantem. Wszystkie planety w Układzie Słonecznym razem wzięte ważyłyby o połowę mniej niż sam Jowisz. Logiczne jest, że taka waga ciężka powinna mieć więcej satelitów niż inne planety. I tak też się stało: na początku tego roku odkryto 12 nowych satelitów w pobliżu gazowego giganta, a ich łączna liczba wzrosła do 92, czyli o dziewięć więcej niż Saturn. Jednak już wiosną odkryto aż 62 nowe księżyce w pobliżu tego ostatniego.
Tym samym Saturn oficjalnie posiada 145 księżyców i nie ma znaczenia, że większość z nich to małe głazy o średnicy kilku kilometrów.
Astronomowie zawsze byli szczególnie zainteresowani tym, w jaki sposób Jowisz stał się tak duży i utrzymywał równowagę ze wszystkimi innymi mieszkańcami Układu Słonecznego. Konserwatywna hipoteza mówi, że uformował się on gdzieś poza Układem Słonecznym lub na samym jego skraju, gdzie znajduje się Obłok Oorta i niezliczone kosmiczne śmieci, z którymi zderzenie go spowolniło. Zgodnie z teorią względności Einsteina, grawitacja sama w sobie nie istnieje, a następnie, po utracie prędkości przeciwdziałania, Jowisz zaczął zbliżać się do Słońca. Inne planety, które w tym czasie już się rozwinęły, były w stanie go powstrzymać. Uważa się, że kluczową rolę odegrał w tym Saturn i prawdopodobnie siły odśrodkowe, które w takich przypadkach zawsze są skierowane z dala od osi obrotu.
Oznacza to, że prędkość obrotowa, której Jowisz nie miał wystarczająco, aby pozostać na swojej orbicie, stała się wystarczająca, gdy planeta zbliżyła się do gwiazdy, a prędkość kątowa obrotu wzrosła.
Gazowy kanibal
W zeszłym roku stacja międzyplanetarna NASA Juno, wystrzelona specjalnie w celu zbadania Jowisza, była w stanie obalić teorię, że jądro Jowisza to kamienie i pył zbierane kawałek po kawałku. Okazało się, że cały materiał wewnątrz gazowego giganta jest nierównomiernie rozłożony. Ponadto zgromadziło się w nim tak wiele metali ciężkich, że wystarczyłoby ich dla 15 lub nawet 30 Ziem. Paradoks polega jednak na tym, że Jowisz był pierwotnie planetą skalistą, taką jak nasza czy Mars. Stał się gazowym gigantem po tym, jak grawitacja stała się tak potężna, że oprócz pyłu zasysała substancje gazowe i nie tylko. W jaki sposób Jowisz uzyskał swoją masę, jeśli małe kamienie wypalają się w atmosferze?
Najprawdopodobniej Jowisz jest szlachetnym kanibalem i jest w nim tak dużo metalu, ponieważ po drodze połknął więcej niż jedną protoplanetę. A kiedy to zrobił – przed czy po przekształceniu się w gazowego giganta – wciąż nie wiadomo.
Następnie Jowisz łamie wszystkie nasze wyobrażenia o porach roku i pogodzie. Każdy wie, że oś obrotu Ziemi jest nachylona o 23 stopnie, więc obserwujemy cztery pory roku. Oś Jowisza obraca się tylko o 3 stopnie. Teoretycznie wszystkie jego części powinny otrzymywać taką samą ilość ciepła. Jednak pogoda na nim zmienia się, nawet w sposób cykliczny.
Bez jądra
Patrząc na Jowisza, można zrozumieć, jaką temperaturę mają jego regiony. Tam, gdzie jest zimno, odcienie są jasne; tam, gdzie jest gorąco, odcienie są bardziej brązowe. Tylko z jakiegoś powodu, gdy temperatura spada na pewnych szerokościach geograficznych półkuli północnej, lustrzane szerokości geograficzne półkuli południowej natychmiast się ochładzają. Te szerokości geograficzne są rozmieszczone na ogromnych odległościach, większych niż na Ziemi, ale proces ten jest natychmiastowy. Tak więc naukowcy muszą jeszcze dowiedzieć się, dlaczego klimat na gazowym gigancie zmienia się niezależnie od nachylenia osi obrotu.
Nie mniej interesujące niespodzianki przedstawiają satelity gazowego giganta. Na przykład Europa najprawdopodobniej w ogóle nie ma jądra lub powstała nie tak dawno temu. Fakt ten wytrąca nas z przekonania, że Układ Słoneczny w końcu się uformował i jest w równowadze. Europa w 90% nie składa się z wody, ale z kamienia i metalu. Nowe dane na temat jej gęstości mówią, że po prostu nie ma płynnego jądra i płaszcza w jej wewnętrznej strukturze.
Dzięki modelom komputerowym staje się oczywiste, że Europa powstała w chłodniejszych warunkach, a metal i kamień nie mogły się stopić, ale przylgnęły do siebie i zamarzły. Ocean mógł stopić się pod wpływem Jowisza, ale pełnoprawny rdzeń z ciekłego metalu mógł pojawić się po miliardzie lat, ale nie fakt, że w ogóle istnieje. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że satelita nadal znajduje się w fazie wewnętrznego topnienia.
Miejsce dla życia pozaziemskiego
Inny księżyc Jowisza, Ganimedes, może znajdować się w czołówce kandydatów na obecność życia. W 2021 roku teleskop Hubble’a zarejestrował ślady pary wodnej w jego atmosferze. Znajduje się na nim również dużo ciekłej wody, tylko że cała znajduje się na głębokości 160 kilometrów pod powierzchnią. Teoretyczne obliczenia doprowadziły naukowców do wniosku, że w średnicy Ganimedesa cała jedna trzecia przypada na naprzemienne warstwy lodu i wody. A potem okazało się, że satelita ma własne pełnoprawne pole magnetyczne, co więcej, indukowane i dipolowe, prawie jak na Ziemi. Osłania go ono zarówno przed promieniowaniem słonecznym, jak i polem magnetycznym Jowisza.
Fakt ten pozwala nam stwierdzić, że Ganimedes ma płynne żelazne jądro i wewnętrzne procesy podobne do ziemskich, które mogą prowadzić do tych samych źródeł geotermalnych, które rozpoczynają swoje życie w oceanie, który Ganimedes również posiada. Tak więc dla obcego życia miejsce to jest dość wiarygodne.
