В верхних слоях атмосферы Юпитера протекают химические процессы, в которых задействованы вещества, содержащие кислород. Исследователи сравнили объем этого химического элемента в газовом гиганте и в Солнце. Полученные данные свидетельствуют о том, что его содержание в планете не меньше, чем в звезде, а возможно, и превышает его. Ученые объясняют это особенностями формирования Солнечной системы в отдаленные геологические эпохи.
Около трети массы мантии Земли, включая кору, состоит из кислорода. Этот элемент находится в составе твердых пород, таких как диоксид кремния, оксиды железа и другие соединения. Это свидетельствует о значительном химическом разнообразии вещества, формирующего планету и всю Солнечную систему.
Это обусловлено тем, что наша звезда возникла не первой во Вселенной: за триллионы лет до её появления в других звёздах происходил термоядерный синтез, они взрывались и сталкивались заполняли пространство всевозможными элементами таблицы Менделеева.
При подсчете общей массы кислорода в небесном теле выясняется, что наибольшее его количество содержится в Солнце. Однако, в соотношении к объему водорода и гелия его доля в звезде крайне мала. Этот факт недавнее время привлек внимание исследователей, изучающих Юпитер: он также состоит преимущественно из водорода и гелия, а все остальные вещества составляют всего пять процентов от массы планеты.
Основную долю данных примесей составляет метан (СН 4). В атмосфере газового гиганта присутствует также аммиак (NH 3), сероводород (H2S), гидросульфид аммония ([NH4] SH), однако в нижних слоях заметны следы воды. Наблюдение за ней затруднено из-за плотного облачного покрова».
Американские планетологи недавно предприняли попытку определить объем кислорода в атмосфере Юпитера, используя для этого угарный газ (СО). Этот элемент был обнаружен в незначительных количествах в верхних слоях стратосферы, однако исследователи полагают, что это лишь малая часть общего объема.
В своей статье для издания The Planetary Science Journal ученые объяснили, что на значительных глубинах, в результате многоступенчатых реакций угарного газа, образуется метанол — CH 3Далее, в связи с избыточностью водорода, должна начаться реакция Хидаки – процесс, впервые описанный в 1989 году японским химиком Ясухиро Хидакой. Изучая возможность применения метанола в качестве топлива, он выявил, что при его реакции с водородом образуется метильный радикал (СН 3) и вода.
По мнению планетологов, аналогичные процессы происходят и на Юпитере. Таким образом, обнаруженный в атмосфере газового гиганта угарный газ представляет собой лишь небольшую часть незадействованных веществ, и на его основе можно определить общее количество кислорода в составе Юпитера. Согласно расчётам, этот показатель значительно превышает прежние оценки: концентрация кислорода составляет примерно 500-700 атомов на миллион атомов водорода, что в 1,5 раза больше, чем в фотосфере Солнца.
Ученые провели сравнение и выявили соответствие с ранее известным фактом – значительным содержанием углерода в составе Юпитера. Согласно полученным данным, даже с учетом новых наблюдений, его количество в веществе планеты почти в три раза превышает количество кислорода. В то же время, в солнечной фотосфере наблюдается обратная ситуация: кислород преобладает над углеродом.
Подобная ситуация характерна для большинства планет, входящих в Солнечную систему, за исключением разве что Сатурна. По мнению ученых, это показывает, что окружавший нашу звезду протопланетный диск был неоднородным и в зоне формирования крупнейших миров скопилось очень много содержащих углерод соединений.