Юпитер

    Юпитер - самая большая планета Солнечной системы, его диаметр в 11 раз превосходит диаметр Земли, а масса в 318 раз больше массы Земли. Путь Юпитера по орбите вокруг Солнца занимает 12 лет, при этом среднее расстояние до Солнца равно 800 млн км. Пояса облаков в атмосфере и Большое Красное пятно делают Юпитер весьма живописной планетой.

    Юпитер - не твердая планета. В отличие от четырех твёрдых планет, ближе других расположенных к Солнцу, Юпитер представляет собой огромный газовый шар. Есть и еще три газовых гиганта, которые еще более удалены от Солнца: Сатурн, Уран и Нептун. По своему химическому составу эти газовые планеты очень похожи па Солнце и сильно отличаются от твердых внутренних планет Солнечной системы. Атмосфера Юпитера, например, на 85 процентов состоит из водорода и примерно на 14 процентов - из гелия. Хотя сквозь облака Юпитера мы не можем видеть никакой твердой, каменистой поверхности, но глубоко внутри планеты водород находится под таким давлением, что приобретает некоторые черты металла.

    Юпитер вращается вокруг своей оси исключительно быстро - он делает один оборот за 10 часов. Скорость вращения настолько высока, что планета выпячивается вдоль экватора. Такое быстрое вращение является, кроме того, причиной очень сильных ветров в верхних слоях атмосферы, где облака вытягиваются длинными красочными лентами. Разные части атмосферы вращаются с несколько различными скоростями, и именно это различие порождает полосы облаков. Облака над Юпитером неоднородные, бурные, поэтому внешний вид облачных полос может измениться всего за несколько дней. В облаках Юпитера имеется, кроме того, очень большое количество вихрей и круговых пятен. Самое большое из них - так называемое Большое Красное пятно, превосходящее по своим размерам Землю. Его можно увидеть даже через небольшой телескоп. Большое Красное пятно представляет собой огромного размера бурю в атмосфере Юпитера, которую наблюдают вот уже 300 лет. По орбитам вокруг Юпитера летает не менее 16 лун. Одна из них, Ганимед, является самый большим спутником в нашей Солнечной системе; он превосходит по размеру планету Меркурий.

Путешествия к Юпитеру

    Большое Красное пятно на Юпитере - это ураган, который бушует вот уже 350 лет. По своим размерам он превосходит Землю. Белый овал ниже Красного пятна - это ещё один вихрь.

    К Юпитеру уже было послано пять космических кораблей. Пятый из них, «Галилей», был отправлен в шестилетнее путешествие в октябре 1989 г. Космические корабли «Пионер-10» и «Пионер-11» впервые произвели измерения. За ними последовали два корабля «Вояджер», которые в 1979 г. сделали фотографии крупным планом, от которых просто захватывает дух. После 1991 г. фотографировать Юпитер начал космический телескоп «Хаббл», и эти снимки но качеству не уступают тем, что были сделаны «Вояджерами». К тому же космический телескоп «Хаббл» будет делать фотографии в течение нескольких лет, в то время как в распоряжении «Вояджеров» был лишь короткий промежуток времени, пока они пролетали мимо Юпитера.

Облака ядовитого газа

    Темные, красноватые полосы па Юпитере называются поясами, а более светлые полосы - зонами. Фотографии, сделанные космическими кораблями и космическим телескопом «Хаббл», показывают, что всего за несколько педель в поясах и зонах происходят заметные изменения. Это связано с тем, что видимые для нас характерные черты Юпитера в действительности являются цветными и белыми облаками верхних слоев атмосферы. Вблизи Большого Красного пятна облака образуют красивые картины с вихрями и волнами. Крутящиеся в вихрях облака сдуваются вдоль полос сильнейшими ветрами, скорость которых превышает 500 км/ч.

    Большая часть атмосферы Юпитера оказалась бы губительной для людей. В дополнение к преобладающим газам - водороду и гелию - там содержится также метан, ядовитый аммиак, водяные пары и ацетилен. Тебе такое место показалось бы зловонным. Этот газовый состав похож на солнечный.

    В белых облаках содержатся кристаллы замерзшего аммиака и водяного льда. Коричневые, красные и синие облака, возможно, обязаны своим цветом химическим веществам, подобным нашим красителям, или сере. Через наружные слои атмосферы бывают видны грозовые молнии.

    Активный облачный слой довольно тонок, он составляет менее одной сотой радиуса планеты. Ниже облаков температура постепенно повышается. И хотя на поверхности облачного слоя она равна -160°С, опустившись сквозь атмосферу всего на 60 км, мы обнаружили бы такую же температуру, как на поверхности Земли. А еще немного глубже температура уже достигает точки кипения воды.

Необычное вещество

    Телескопы и космические зонды могут показать нам лишь слои ядовитых облаков верхней части атмосферы Юпитера. Под тяжелым слоем облаков водород настолько сильно сжимается, что начинает вести себя подобно жидкому металлу - он проводит природный электрический ток, текущий в недрах этой гигантской планеты. Вполне возможно, что в центре Юпитера находится плотное, твёрдое ядро, в 20 раз более массивное, чем Земля.

    В глубине Юпитера материя начинает вести себя весьма необычным образом. Хотя нельзя исключить, что в центре планеты имеется небольшое железное ядро, но все же наибольшая часть глубинной области состоит из водорода. Внутри планеты под огромным давлением водород из газа превращается в жидкость. На все более и более глубоких уровнях давление продолжает повышаться из-за колоссального веса вышележащих слоев атмосферы.

    На глубине около 100 км расположен безбрежный океан жидкого водорода. Ниже 17 000 км водород оказывается сжат настолько сильно, что его атомы разрушаются. И тогда он начинает вести себя, как металл; в этом состоянии он легко проводит электричество. Электрический ток, протекающий в металлическом водороде, создает вокруг Юпитера сильное магнитное поле.

    Металлический водород в глубинах Юпитера - это пример необычного вида материи, который астрономы могут изучать, но который практически невозможно воспроизвести в лабораторных условиях.

Почти звезда

    Юпитер выделяет больше энергии, чем получает ее от Солнца. Измерения, произведенные космическими кораблями, показали, что Юпитер излучает примерно на 60 процентов больше тепловой энергии, чем получает от солнечного излучения.

    Считается, что дополнительное тепло поступает из трех источников: из запасов тепла, оставшихся еще со времен образования Юпитера; из энергии, высвобождающейся в процессе медленного сжатия, сокращения планеты; и, наконец, из энергии радиоактивного распада. Это тепло, однако, не возникает с результате превращения водорода в гелий, как бывает в звездах. В действительности даже самые маленькие из звезд, использующих энергию такого превращения, примерно в 80 раз массивнее Юпитера. Это означает, что в других «солнечных системах» могут быть планеты и побольше Юпитера, хотя и меньше, чем звезда.

Радиостанция Юпитер

    Юпитер является природной радиостанцией. Никакого смысла из радиосигналов Юпитера извлечь нельзя, так как они целиком состоят из шума. Эти радиосигналы создаются электронами, проносящимися через очень сильное магнитное поле Юпитера. Мощные бури и разряды молний накладываются на беспорядочный радиогрохот. У Юпитера сильное магнитное поле, которое простирается па 50 диаметров планеты во все стороны от нее. Никакая другая планета Солнечной системы не обладает таким сильным магнетизмом и не создает такого мощного радиоизлучения.

Луны Юпитера

    Луны Юпитера Ганимед, Каллисто и Европа. Европа по величине приблизительно равна нашей Луне. Ганимед и Европа покрыты льдом.

    Семейство лун Юпитера представляет собой как бы Солнечную систему в миниатюре, где Юпитер выполняет роль Солнца, а его луны - роль планет. Самая большая луна - Ганимед, ее диаметр равен 5262 км. Она покрыта толстой коркой льда, лежащей поверх каменистого ядра. Имеются многочисленные следы метеоритных бомбардировок, а также свидетельства столкновения с гигантским астероидом 4 миллиарда лет назад.

    Каллисто но величине почти не уступает Ганимеду, и вся ее поверхность густо усеяна кратерами. Это самый темный по цвету из всех спутников Юпитера.

    У Европы самая светлая поверхность. На одну пятую Европа состоит из воды, которая образует на ней ледяной панцирь толщиной в 100 км. Это ледяное покрытие так же сильно отражает свет, как облака Венеры.

    Из всех лун наиболее живописна Ио, которая вращается в наибольшей близости к Юпитеру. Цвет Ио совершенно необыкновенный - это смесь черного, красного и желтого. Такая удивительная окраска объясняется тем, что из недр Ио было извергнуто большое количество серы. Съемочные камеры "Вояджера" показали на Ио несколько действующих вулканов; они выбра- сывают фонтаны серы на 200 км ввысь над поверхностью. Серная лава вылетает наружу со скоростью 1000 м в секунду. Некоторое количество этого лавового вещества вырывается из поля тяготения Ио и образует кольцо, опоясывающее Юпитер.

    Поверхность Ио молода. Мы можем судить об этом по тому, что на ней почти нет метеоритных кратеров. Орбита Ио проходит менее чем в 400 000 км от Юпитера. Поэтому Ио подвергается возмущающему действию огромных приливных сил. Постоянное чередование растягивающих и сжимающих приливов внутри Ио порождает интенсивное внутреннее трение. Благодаря этому внутренние области остаются горячими и расплавленными, несмотря на огромное удаление Ио от Солнца.

    Кроме четырех больших лун, у Юпитера имеются еще и маленькие "лунки". Четыре из них летают еще ниже над поверхностью Юпитера, чем Ио, и ученые считают их просто большими обломками других спутников, которые уже перестали существовать. Миниатюрные луны, чьи орбиты значительно удалены от Юпитера, по всей вероятности, являются астероидами, которые, пролетая слишком близко от Юпитера, попали в поле действия сил тяготения этой планеты. Не все эти луны были сфотографированы в деталях. Кроме того, у Юпитера есть еще три слабо выраженных кольца, впервые обнаруженных "Вояджером-1". Они состоят из очень мелких частиц пыли.

Важные открытия

• 1610   Галилей наблюдает в телескоп Юпитер и его спутники.
• 1664   В Оксфорде Роберт Гук описывает и зарисовывает Большое Красное пятно.
• 1675   Первое правильное измерение скорости света, произведенное при помощи хронометрирования затмений спутников Юпитера.
• 1932   В атмосфере Юпитера обпаружены метан и аммиак.
• 1951   Высказано предположение, что водород па Юпитере обладает свойствами металла.
• 1955   Случайное открытие радиоволн, излучаемых Юпитером.
• 1973   Первый космический зонд "Пионер" пролетает вблизи Юпитера.
• 1979   Встреча "Вояджера" с Юпитером. Обнаружено вращение Большого Красного пятна, обнаружена небольшая система колец, открыты полярные сияния, получены пеликолепные фотографии Юпитера и всех его лун.
• 1989   Запущен космический зонд "Галилей".
• 1994   Столкновение кометы с Юпитером.
• 1995   Космический корабль "Галилей" начал изучение Юпитера и его лун.

Солнце | Меркурий | Венера | Земля | Марс | Юпитер | Сатурн | Уран | Нептун | Плутон

© Йосип Клечек и Петр Якеш, 1985
© Simon and Jacqueline Mitton, 1994