Юпитер


Юпитер, самая большая планета Солнечной системы, классифицируется как газовый гигант, то есть по большей части состоит не из плотного вещества, как, к примеру, Земля, а из сильно сжатых газов – гелия, водорода, аммиака, метана. Его средняя плотность составляет 1,33 г/см³, что примерно в четыре раза меньше плотности Земли или Венеры, а значит, если бы Юпитер был примерно одного с ними размера, он был бы в четыре раза легче. С другой стороны, если бы такая планета, как Земля, была размером с Юпитер, то под действием огромной силы тяжести она стала бы сжиматься, при этом притягивая к себе и поглощая близлежащие небесные тела до тех пор, пока внутри планеты не началась бы термоядерная реакция. Другими словами, планета превратилась бы в звезду. По этой причине многие ученые называют Юпитер «неудавшейся звездой».


Благодаря газовому составу, скорость вращения Юпитера очень велика – за одни земные сутки он успевает совершить почти 2,5 оборота. В сочетании с потоками тепла, исходящими из ядра планеты под большим давлением, это приводит к возникновению сильных ветров, скорость которых может превышать 600 км/ч. Для сравнения: скорость самого сильного ветра, зафиксированного на Земле, составляла 408 км/ч.


Гигантские размеры атмосферы являются причиной колоссальных ураганов, молний и северных сияний, размеры которых в несколько раз превышают габариты Земли. Так, например, гигантский шторм, известный как Большое Красное Пятно (БКП), наблюдается с середины XVII века – впервые его обнаружил на поверхности Юпитера Джованни Кассини в 1665 году. Размеры БКП достигают 40 тысяч километров в длину и 14 тысяч в ширину, что дает основание считать его самым большим вихрем в Солнечной системе. Средняя температура внутри БКП составляет ‒163 °С, а средняя скорость его вращения – 360 км/ч. По сравнению с этим любой самый сильный шторм в Антарктиде – лишь легкая непогода…


Строение Юпитера



В центре Юпитера находится каменное ядро, состав которого ученые определить затрудняются, однако давление, обнаруженное на столь значительной глубине, позволяет однозначно утверждать, что оно твердое. Ядро окружено мантией, состоящей из жидкометаллического водорода и гелия. Специфические свойства вещества мантии в сочетании с высокой скоростью вращения Юпитера порождают гигантские электротоки, которые, в свою очередь, создают магнитное поле в 18 000 раз больше земного.


Сразу над мантией начинается атмосфера газового гиганта. В ее нижнем слое, состоящем из водорода, гелия, примесей аммиака и воды, расположены облака из аммиачного и водяного льда и снега с температурой ‒130‒145 °С и давлением около 1 атмосферы (такое же давление на поверхности Земли). Выше находится слой из водорода (90 %) и гелия (10 %). Наружный слой атмосферы Юпитера состоит из водорода полностью.


Дожди из гелия и снегопады из аммиака и привычной для землян воды – обычное явление на Юпитере. Только, в отличие от Земли, осадки не собираются на твердой поверхности в лужи или сугробы, а испаряются на лету, попадая в более глубокие области.


Разноцветные из-за различного химического состава атмосферные потоки образуют устойчивые пояса ветров, дующих параллельно экватору с огромной скоростью. На границах поясов, движущихся навстречу друг другу, возникают сильные завихрения (турбулентность), в результате чего образуются циклоны и те самые гигантские ураганы.


Сравнение размеров Земли и Юпитера



Юпитер является четвертым по яркости небесным телом (после Солнца, Луны и Венеры), поэтому виден на ночном небосклоне невооруженным глазом. С древних времен в культурах разных народов эту планету, которую считали яркой звездой, связывали с различными божествами. Не были исключением и древние римляне, давшие этому космическому объекту название в честь своего верховного бога-громовержца Юпитера.


За движением Юпитера наблюдали древние китайцы и инки. Особый интерес к нему вспыхнул после изобретения телескопа – изучением планеты занимались Галилео Галилей, Джованни Кассини, Олаф Ремер. И в наши дни Юпитер остается объектом пристального внимания астрономов-любителей, поскольку эту планету и ее четыре самых крупных спутника можно разглядеть даже в полевой бинокль.


Со второй половины XX века, наряду с активным исследованием Юпитера с помощью современных наземных телескопов, появилась возможность использовать для изучения планеты космические аппараты. В 1970-е годы мимо Юпитера пролетали автоматические межпланетные станции «Пионер-10», «Пионер-11» и два «Вояджера». Космическая станция «Улисс» находилась в окрестностях Юпитера в 1992 и в 2004 годах. В декабре 2000 года планету миновал зонд «Кассини», а в феврале 2007 года – «Новые горизонты». С помощью космических аппаратов были открыты кольца Юпитера, получены ценные данные о химическом составе его атмосферы и температуре ее верхних слоев, о магнитном поле планеты. Кроме того, было обнаружено, что количество энергии, излучаемой Юпитером в космическое пространство, больше получаемого им от Солнца.


В 1989 году был запущен автоматический космический аппарат «Галилео», который, в отличие от своих предшественников, целенаправленно следовал к Юпитеру, а не проходил мимо по пролетной траектории. Он находился на орбите Юпитера с 1995 по 2003 год, передав за это время много уникальной информации об атмосфере планеты и ее спутниках.


В августе 2011 года была запущена автоматическая межпланетная станция «Юнона», которая в июле 2016 года успешно вышла на заданную околопланетную орбиту и приступила к выполнению поставленных задач. Завершение миссии «Юноны» запланировано на июль 2021 года, после чего аппарат сгорит в атмосфере Юпитера.


Помимо тысяч снимков, полученных с автоматических межпланетных станций, большое количество фотографий Юпитера удалось сделать с помощью орбитального телескопа «Хаббл». В частности, с его помощью были получены первые снимки полярных сияний Юпитера.


Эта статья из крутого проекта «Умный плакат «Солнечная система»! Хочешь узнать о нем подробнее? Тогда жми сюда!