Начиная с середины 60–х в наземных наблюдениях Солнечной системы стало отмечаться поразительное явление — аномальное внутреннее инфракрасное излучение, идущее с планеты Юпитер. Позднее наблюдения, произведенные космическими аппаратами «Пионер» и «Вояжер» в 70–х-80–х, добавили другие «гигантские газовые планеты» — Сатурн, Уран и Нептун — в список миров Солнечной системы, которые каким- то образом, без наличия внутренних термоядерных процессов (как это происходит у звезд), излучают в космос больше энергии, чем получают от Солнца.
В ходе многочисленных дискуссий были установлены три возможных внутренних источника этого аномального «инфракрасного избытка»:
1. Первичное тепло. Остаточное «ископаемое термальное эхо» огромной энергии, связанной с расширением и сжатием планеты в ходе ее формирования. В соответствии с этим сценарием энергия сохраняется внутри планеты буквально миллиарды лет и при этом медленно излучается в космос.
2. Модель текучести гелия. Нагревание, происходящее из- за окончательного разделения легких элементов (гелия от водорода) в планетах — так называемых «газовых гигантах». Отделение высвобождает потенциальную энергию, когда гелий проваливается к центру планеты (что является формой сверхмедленного, непрекращающегося сжатия под действием силы тяжести).
3. Радиоактивный распад. Аномальное высвобождение энергии из- за избыточного радиоактивного распада тяжелых элементов, сконцентрированных внутри массивного «каменного ядра» газовых гигантов.
Из этих трех объяснений «энергетических аномалий» только первое применимо к Юпитеру. Из- за своей массы (318 «земных» масс) Юпитер попадает в категорию миров, которые могут удерживать это первичное тепло на всем протяжении существования Солнечной системы (почти пять миллиардов лет) и могут излучать его в количествах, поддающихся наблюдению.
Однако когда ученые попытались на самом деле измерить количество избыточного тепла, которое излучает Юпитер, выяснилось, что «модель первичного тепла» недостаточна для оценки инфракрасного излучения Юпитера. Даже сегодня коэффициент нынешнего соотношения поглощаемой солнечной энергии (пять миллиардов в год) и излучаемой внутренней энергии Юпитера по–прежнему два к одному. Это намного превосходит тот избыток, который можно было бы предположить по прошествии столь огромного промежутка времени.
После второго полета «Вояжера» в 80–х все стали склоняться ко второй версии объяснения «внутреннего тепла» — «Модели текучести гелия» — из- за теплового избытка, излучаемого Сатурном. Однако, по причине сравнительно небольшой массы планеты (в 30 раз меньше земной), только третья версия — массированный внутренний радиоактивный распад — могла бы дать реальное объяснение еще более странному инфракрасному излучению Урана и Нептуна. При этом во всех трех объяснениях возникают серьезные трудности, если речь идет о планетах легче Юпитера.
