سیاره مشتری هیچ پایه محکمی ندارد – هیچ سطحی مانند چمن یا خاکی که اینجا روی زمین روی آن قدم می گذارید. چیزی برای راه رفتن و هیچ جایی برای فرود سفینه فضایی وجود ندارد.
اما چگونه این امکان وجود دارد؟ اگر مشتری سطحی نداشته باشد، چه چیزی دارد؟ چگونه می تواند خود را در کنار هم نگه دارد؟
حتی به عنوان یک استاد فیزیک که انواع پدیده های غیرعادی را مطالعه می کند، متوجه می شوم که درک مفهوم جهان بدون سطح دشوار است. با این حال، با وجود اینکه کاوشگر روباتیک ناسا، جونو، نهمین سال خود را در مدار این سیاره عجیب و غریب آغاز می کند، بسیاری از مشتری ها همچنان یک راز باقی مانده است.
https://www.youtube.com/watch?v=JRHwq1DIgbI frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”>
اول، برخی از حقایق
مشتری، پنجمین سیاره از خورشید، بین مریخ و زحل است. این بزرگترین سیاره در منظومه شمسی است که به اندازه کافی بزرگ است که بیش از 1000 زمین را در درون خود جای دهد و فضای خالی برای آن وجود داشته باشد.
در حالی که چهار سیاره درونی منظومه شمسی – عطارد، زهره، زمین و مریخ – از مواد جامد و سنگی ساخته شده‌اند، مشتری یک غول گازی با ترکیبی شبیه به خورشید است. این یک توپ گازی هیجان انگیز، متلاطم و به شدت متلاطم است. برخی از نقاط مشتری بادهایی با سرعت بیش از 400 مایل در ساعت (حدود 640 کیلومتر در ساعت) دارند که تقریباً سه برابر سریعتر از طوفان رده 5 روی زمین است.
در جستجوی زمین محکم
از بالای جو زمین شروع کنید، حدود 60 مایل (تقریبا 100 کیلومتر) پایین بروید و فشار هوا به طور پیوسته افزایش می یابد. در نهایت به سطح زمین برخورد می کنید، چه زمینی باشد چه آب.
این را با مشتری مقایسه کنید: شما از بالای جو شروع می کنید، که عمدتاً هیدروژن و هلیوم است، و مانند زمین، هر چه به عمق بیشتری بروید، فشار افزایش می یابد. اما فشار روی مشتری بسیار زیاد است.
همانطور که لایه‌های گاز بالای شما بیشتر و بیشتر به سمت پایین فشار می‌آورند، مثل این است که در ته اقیانوس هستید – اما به جای آب، توسط گاز احاطه شده‌اید. فشار آنقدر زیاد می شود که بدن انسان می ترکد. له می شدی
1000 مایل (1600 کیلومتر) پایین بروید و گاز داغ و متراکم شروع به رفتار عجیبی می کند. در نهایت، این گاز به شکلی از هیدروژن مایع تبدیل شد و چیزی را ایجاد کرد که می‌توان بزرگترین اقیانوس منظومه شمسی را در نظر گرفت، البته اقیانوسی بدون آب.
20000 مایل دیگر (حدود 32000 کیلومتر) بروید و هیدروژن بیشتر شبیه یک فلز مایع جاری می شود، ماده ای به قدری عجیب و غریب که دانشمندان به تازگی و به سختی آن را در آزمایشگاه بازتولید کرده اند. اتم های این هیدروژن فلزی مایع به قدری محکم بسته بندی شده اند که الکترون های آن آزادانه در پرسه زدن هستند.
توجه داشته باشید که این انتقال بین لایه ها تدریجی است، نه ناگهانی. انتقال از هیدروژن گازی معمولی به هیدروژن مایع و سپس به هیدروژن فلزی به آرامی و هموار اتفاق می افتد. در هیچ نقطه ای مرز تیز، مواد جامد یا سطح وجود ندارد.
تا استخوان می ترسد
در نهایت به هسته مشتری خواهید رسید. این منطقه مرکزی داخل مشتری است و نباید با سطح آن اشتباه گرفته شود.
دانشمندان هنوز در مورد ماهیت دقیق ماده اصلی بحث می کنند. ترجیحاً مدل: جامد نیست، مانند سنگ، بلکه مخلوطی داغ، متراکم و احتمالاً فلزی از مایع و جامد است.
فشار موجود در هسته مشتری به قدری زیاد است که مانند 100 میلیون جو زمین به شما فشار می آورد – یا دو ساختمان امپایر استیت در هر اینچ مربع از بدن شما.
اما تنش تنها مشکل شما نخواهد بود. فضاپیمایی که سعی می کند به هسته مشتری برسد در اثر گرمای شدید – 35000 درجه فارنهایت (20000 درجه سانتیگراد) ذوب می شود. این سه برابر گرمتر از سطح خورشید است.
مشتری به زمین کمک می کند
مشتری مکان عجیب و ممنوعه ای است. اما اگر مشتری در اطراف نبود، این امکان وجود دارد که انسان وجود نداشته باشد.
این به این دلیل است که مشتری به عنوان سپری برای سیارات داخلی منظومه شمسی از جمله زمین عمل می کند. مشتری با کشش گرانشی عظیم خود، مدار سیارک ها و دنباله دارها را طی میلیاردها سال تغییر داده است.
بدون دخالت مشتری، برخی از این زباله های فضایی می توانند به زمین برخورد کنند. اگر یک فاجعه بود، می تواند یک رویداد در سطح انقراض ایجاد کند. فقط ببینید چه اتفاقی برای دایناسورها افتاده است.
مشتری ممکن است به وجود ما کمک کرده باشد، اما خود سیاره به شدت برای زندگی غیرقابل مهمان‌نوازی است – حداقل زندگی آنگونه که ما می‌شناسیم.
قمر مشتری اروپا، شاید بهترین شانس ما برای یافتن حیات در جای دیگری در منظومه شمسی باشد.
Europa Clipper ناسا، یک کاوشگر روباتیک که در اکتبر 2024 پرتاب شد، قرار است حدود 50 پرواز از این ماه انجام دهد تا اقیانوس وسیع زیرسطحی آن را مطالعه کند.
آیا چیزی می تواند در آب اروپا زندگی کند؟ دانشمندان برای مدتی نمی دانند. با توجه به فاصله مشتری از زمین، کاوشگر تا آوریل 2030 نخواهد رسید.
بنجامین رولستون، استادیار فیزیک دانشگاه کلارکسون
این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.
