Неодамнешните истражувања придонесоа за нови сознанија за формирањето на гасниот гигант, но и за целиот Сончев Систем.
Јадрото на Јупитер е составено од мали протопланети - т.н. планетезимали - а новото откритие треба да помогне во разбирањето на историјата како на формирањето на овој гасен џин, така и на целиот Сончев систем.
Внатрешноста на Јупитер е формирана од остатоци од мали протопланети кои гасниот џин ги „голтал“ додека се ширел и станал џинот што го знаеме денес.
Оваа информација ја носи новото истражување во кое истражувачите го анализирале хемискиот состав на планетата под нејзината облачна надворешна атмосфера. Имено, до сега внатрешноста на планетата ни беше прилично непозната поради густата надворешна атмосфера и постојаните бури кои ги блокираат погледите на телескопите.
Сега, истражувачите успеаја да ѕирнат низ облачната покривка на Јупитер користејќи гравитациски податоци собрани од вселенската сонда Juno на НАСА. Овие податоци му овозможија на тимот да го мапира карпестиот материјал во јадрото на џиновската планета, што откри изненадувачки големо изобилство на тешки елементи. Хемискиот состав сугерира дека Јупитер проголтал помали планети - или планетезимали - и на тој начин го поттикнал неговиот експанзивен раст.
Иако Јупитер денес е претежно гасовита топка, тој го започнал својот живот со акумулирање на карпести материјали - исто како и секоја друга планета во Сончевиот Систем. Како што гравитацијата на планетата влечела сè повеќе карпи, карпестото јадро станало толку густо што почнало да црпи големи количини гас од големи растојанија (најчесто водород и хелиум кои останале по раѓањето на Сонцето). Со текот на времето, на овој начин се формирала огромна атмосфера исполнета со гас.
Постојат две теории за тоа како Јупитер успеал да го собере својот првичен камен материјал. Една од нив вели дека Јупитер има акумулирано милијарди помали вселенски карпи, кои астрономите ги нарекуваат „чакал“ (иако тие карпи по големина веројатно се поблиску до камењата).
Друга теорија, поткрепена со наоди од една нова студија, е дека јадрото на Јупитер е формирано со апсорпција на многу планетезимали - големи вселенски карпи кои се протегаат неколку километри и дека во раната историја на Сончевиот Систем потенцијално може да дејствуваат како „семиња“ од кои пораснале помалите карпести планети (како Земјата или Марс).
Меѓутоа, досега не беше можно да се даде дефинитивен одговор на прашањето која теорија е поточна. Со цел да се обидат да ја решат дебатата, истражувачите мораа да изградат слика за внатрешноста на Јупитер. Тие направија математички модели на „утробата“ на Јупитер со комбинирање на низа податоци: првенствено податоци собрани за време на мисијата на Juno, како и за време на претходната мисијата на Galileo. Сондите го мереле гравитационото поле на планетата на различни точки околу нејзината орбита.
Податоците покажаа дека карпестиот материјал акумулиран од Јупитер има висока концентрација на тешки елементи, кои формираат густо-тврди материи и затоа имаат посилен гравитациски ефект од гасовитата атмосфера. Овие податоци му дозволија на тимот да зацрта мали варијации во гравитацијата на планетата, што им помогна да одредат каде точно во планетата се наоѓа камениот материјал.
Моделите открија дека во Јупитер има еквивалент помеѓу 11 и 30 земјини маси на тешки елементи (3 до 9% од масата на Јупитер), што е многу повеќе од очекуваното.
Истражувањата покажаа дека теоријата за планезималите е пооснована. Имено, теоријата за акумулација на „чакал“ не може да ја објасни толку високата концентрација на тешки елементи. Доколку Јупитер првично се формирал од камчиња, евентуалниот почеток на процесот на акумулација на гасови, откако планетата била доволно голема, веднаш би ја завршил фазата на карпеста акреција.
Од друга страна, планетезималите можеле да стигнат до јадрото на Јупитер дури и откако започнала фазата на акумулација на гас - т.е. гравитационата сила на карпите би била поголема од притисокот на гасот. Оваа симултана акумулација на карпест материјал и гас предложена од планезималната теорија е единственото објаснување за високите нивоа на тешки елементи во Јупитер.
Истражувањето откри нешто друго за внатрешноста на Јупитер. Имено, таа не се меша добро со горната атмосфера, што е спротивно од она што претходно го мислеа научниците.
Новиот модел на внатрешноста на Јупитер покажува дека тешките елементи апсорбирани од планетата главно останале блиску до нејзиното јадро и долната атмосфера. Истражувачите претпоставуваа дека топлинскиот флукс (или конвекција) ја измешал атмосферата на Јупитер, така што потоплиот гас во близина на јадрото на планетата ќе се искачел до надворешната атмосфера пред да се олади и да падне назад. Меѓутоа, ако било така, тешките елементи ќе се измешале порамномерно во атмосферата. Истражувачите сугерираат дека одредени региони може да имаат помал ефект на конвекција и потребни се дополнителни истражувања за да се утврди што точно се случува во атмосферата на гасниот џин.
Наодите би можеле да ги променат приказните за потеклото на другите планети, бидејќи Јупитер бил највлијателната планета во формирањето на Сончевиот Систем. Поточно, неговата гравитациска сила помогнала да се обликува големината и орбитата на космичкото соседство, така што одредувањето како се формирало има важни ефекти врз другите планети. Наодите укажуваат и на потенцијално планезимално потекло за другите гасни џинови во Сончевиот Систем - т.е. Сатурн, Уран и Нептун. Научниците сега се надеваат дека - збогатен со новиот вселенски телескоп Џејмс Веб - ќе можат во иднина уште подобро да ги разберат поблиските и подалечни светови на гасни џинови.
