Для решения этой проблемы учёные разработали наиболее подробные на сегодняшний день симуляции «внутренней атмосферы» Юпитера. Модели объединяют атмосферную химию с гидродинамикой, отслеживая не только присутствующие молекулы, но и то, как газы и частицы облаков перемещаются по планете с течением времени.

Ранее проведённые исследования часто рассматривали химию и движение атмосферы по отдельности, что приводило к существенно различающимся оценкам содержания воды и кислорода на Юпитере. Новая модель учитывает взаимодействие водяного пара, облаков и химических реакций при циркуляции вещества из глубоких горячих слоёв в более холодные верхние слои атмосферы.

Полученные результаты подтверждают модели формирования, в которых Юпитер рос за счёт аккреции богатого льдом материала на ранних этапах истории Солнечной системы, вероятно, вблизи или за так называемой снеговой линией в протопланетном диске, где водный лёд был в изобилии. В основном в таких соединениях, как вода, аммиак и метан. Формирование так далеко от тепла Солнца позволило Юпитеру естественным образом включить больше богатого кислородом материала, заключённого в замёрзшей воде, чем само Солнце.

Симуляции также показали, что циркуляция во «внутренней атмосферы» Юпитера происходит медленнее, чем предполагалось ранее: газам требуются недели, а не часы, для перемещения между слоями. Это открытие может изменить представление учёных о том, как тепло, штормы и химические процессы взаимодействуют внутри планеты. Планеты сохраняют «химические отпечатки среды», в которой они сформировались, что делает их своеобразными капсулами времени планетарной истории. Понимание того, какие условия порождают различные типы планет, проясняет эволюцию Солнечной системы и помогает в поиске экзопланет за её пределами.