Jupiter ternyata tidak homogen; metallicity memberikan petunjuk tentang asal jupiter

Sebuah tim astronom internasional, yang dipimpin oleh Yamila Miguel (SRON/Leiden Observatory), telah menemukan bahwa selubung gas Jupiter tidak memiliki distribusi yang homogen. Bagian dalam memiliki lebih banyak logam daripada bagian luar, menambahkan hingga total antara 11 dan 30 massa bumi, yang berarti 3-9% dari total massa Jupiter. Ini adalah logam yang cukup tinggi untuk menyimpulkan bahwa benda berukuran kilometer—planetesimal—pasti berperan dalam pembentukan Jupiter. Ini akan diterbitkan pada 8 Juni di Astronomi & Astrofisika.

Ketika misi luar angkasa Juno NASA tiba di Jupiter pada tahun 2016, kami melihat sekilas keindahan luar biasa dari planet terbesar di tata surya kita. Selain Bintik Merah Besar yang terkenal, Jupiter ternyata dikotori oleh angin topan, hampir memberikan tampilan dan mistik lukisan Van Gogh. Selubung planet di bawah lapisan tipis yang terlihat, bagaimanapun, tidak segera terlihat. Namun, Juno mampu memberi kita gambaran dengan merasakan tarikan gravitasi di atas berbagai lokasi di Jupiter. Ini memberi para astronom informasi tentang komposisi interior, yang tidak seperti yang kita lihat di permukaan.

Sebuah tim astronom internasional, yang dipimpin oleh Yamila Miguel (SRON/Leiden Observatory), kini menemukan bahwa selubung gas tidak sehomogen dan tercampur dengan baik seperti yang diperkirakan sebelumnya. Sebaliknya ia memiliki kontraksi logam yang lebih tinggi—elemen yang lebih berat daripada hidrogen dan helium—ke arah pusat planet. Untuk mencapai kesimpulan mereka, tim membangun sejumlah model teoretis yang mematuhi batasan pengamatan yang diukur oleh Juno.

Tim mempelajari distribusi logam karena memberi mereka informasi tentang bagaimana Jupiter terbentuk. Logam-logam tersebut ternyata tidak terdistribusi secara homogen di seluruh amplop, dengan lebih banyak di bagian dalam daripada di bagian luar. Totalnya menambahkan hingga antara 11 dan 30 massa Bumi dari logam. Miguel: “Ada dua mekanisme bagi raksasa gas seperti Jupiter untuk memperoleh logam selama pembentukannya: melalui pertambahan kerikil kecil atau planetesimal yang lebih besar. Kita tahu bahwa begitu bayi planet cukup besar, ia mulai mengeluarkan kerikil. logam di dalam Jupiter yang kita lihat sekarang tidak mungkin dicapai sebelum itu. Jadi kita dapat mengecualikan skenario dengan hanya kerikil sebagai benda padat selama pembentukan Jupiter. Planetesimal terlalu besar untuk diblokir, jadi mereka pasti berperan.”

Temuan bahwa bagian dalam amplop memiliki elemen yang lebih berat daripada bagian luar, berarti bahwa kelimpahan menurun ke luar dengan gradien, alih-alih terjadi pencampuran homogen di seluruh amplop. “Sebelumnya, kami mengira Jupiter memiliki konveksi, seperti air mendidih, sehingga benar-benar tercampur,” kata Miguel. “Tetapi temuan kami menunjukkan hal yang berbeda.”