Юпитер

Пятая планета Солнечной системы, первая по величине. Относится вместе с Сатурном, Ураном и Нептуном к так называемым газовым гигантам. Среднее расстояние от Солнца — 778.33 млн. км. Период обращения — 11.86 земных лет.

Скорость движения по орбите — 13.06 км/сек. Угол наклона оси вращения к плоскости орбиты 3.1. Один оборот вокруг оси Юпитер совершает всего за 9.84 часа. Благодаря такому быстрому вращению Юпитер сильно «сплюснут» с полюсов. Его экваториальный диаметр составляет 142.984 км, что в одиннадцать раз превосходит диаметр Земли. Масса Юпитера в 1300 раз превосходит земную и в два с половиной раза превышает суммарную массу остальных больших планет.

Атмосфера Юпитера очень беспокойная. Температура верхней кромки облаков составляет минус 150⁰С, однако, мощный тепловой поток идущий из недр планеты, заставляет более теплые газовые массы подниматься наверх, а холодные — опускаться. В результате атмосфера как бы бурлит. Сходную картину можно видеть в атмосферах всех газовых гигантов, но подвижность юпитерианской атмосферы сопоставима разве что с атмосферой Нептуна.

Состоит юпитерианская  атмосфера главным образом из водорода (86%) и гелия (13%), около 1% приходится на метан, аммиак и водяные пары. В ничтожных количествах присутствуют различные соединения.

И в наземные телескопы и на снимках, сделанных с АМС на диске планеты видны длинные полосы облаков, фронты и ураганы. К одной из удивительных особенностей атмосферы этого газового гиганта можно отнести Большое Красное Пятно (БКП) — странное образование в виде неправильного овала.

Большое Красное пятно на поверхности Юпитера астрономы наблюдают уже больше 300 лет. Но о том, что это пятно представляет собой огромный вихрь в атмосфере Юпитера, стало известно относительно недавно. Этот вихрь имеет форму не очень правильного овала, длина его большой оси составляет около 35 тыс. км, а малой оси — 14 тыс. км, то есть пятно по размерам намного больше Земли.          В конце 2000г. исследовательский зонд Cassini, пролетая мимо Юпитера, сфотографировал странное темное пятно, тоже очень большое. Оно по размерам вдвое больше Земли, экваториальный радиус которой составляет около 6380 км. Так что это пятно можно назвать Большим Темным пятном. Но в отличие от Красного пятна, которое находится в «средних широтах» Юпитера, Темное пятно находится в окрестностях северного полюса этой планеты. Специалисты считают, что это не атмосферный вихрь, а облако неизвестного пока состава, которое находится в верхних слоях атмосферы Юпитера.

Правда, первым его заметил не Cassini, а космический телескоп Hubble в 1997 г., но тогда пятно появилось только на одном снимке за несколько лет наблюдений. Зонд Galileo, который больше семи лет работал на орбите Юпитера, вообще ничего не заметил, но он не летал над полярными областями. Зато зонд Cassini сфотографировал пятно во всех подробностях с помощью УФ-камеры. В течение 11 недель это пятно росло в размерах, закручивалось, темнело и меняло форму. Потом, когда зонд Cassini стал удаляться от Юпитера, пятно стало бледнеть.  По мнению специалистов, Темное пятно на Юпитере может быть относительно кратковременным «облачным» явлением, поэтому телескоп Hubble и видел его лишь однажды. И если бы Cassini пролетал мимо Юпитера на месяц или два позже, то он, может быть, не увидел бы никакого пятна.
Есть и другое мнение. Возможно, Темное пятно является каким-то побочным эффектом полярных сияний на Юпитере. Там они в сотни и тысячи раз ярче, чем на Земле, ведь магнитное поле Юпитера намного сильнее земного, а сам Юпитер является мощным источником электронов и ионов.

Фото ESO

Юпитер обладает чрезвычайно мощным магнитным полем, по напряженности в 3 тысячи раз превосходящим магнитное поле Земли и, соответственно, протяженными радиационными поясами.  Активен Юпитер и в радиодиапазоне.

На основе данных, как наземных наблюдений, так и полученных с помощью АМС, ученые пришли к следующей модели строения Юпитера. Толщина атмосферы составляет около 1000 км. На глубине 1000 км давление достигает таких величин, что водород переходит в жидкую форму. Заметим, что у Сатурна, второй по величине планеты, атмосфера более протяженная. Это объясняется тем, что у Юпитера с его огромной массой, градиент плотности больше и давление нарастает быстрее, достигая уже на глубине 1000 км (около 10000 тыс. у Сатурна) величин, при которых водород переходит в жидкую фазу. Слой жидкого водорода тянется примерно на 22.5 тыс. км вглубь, пока нарастающее давление и температура не достигнут отметок, при которых водород переходит в металлическую форму, обладающему свойствами вязкой жидкости и электропроводностью. Слой металлического водорода тянется вглубь примерно на 35 тыс. км. Ниже находится раскаленное каменистое ядро с температурой около 35000 .

Точно также как Сатурн, Уран, и Нептун, Юпитер обладает кольцами. Существование вокруг Юпитера кольца или системы колец было предсказано еще в 1960г. отечественным ученом С.К. Всехсвятским. Открыты кольца Юпитера были в 1979г. во время сближения с планетой АМС «Вояджер-1». Колец вокруг Юпитера на сегодняшний день обнаружено три.

Юпитер обладает обширным семейством спутников. На сегодняшний день известно 16 спутников этой планеты. Метис и Адрастея были открыты в 1979г. с помощью АМС серии «Вояджер».

Особенностью спутников Юпитера является расположение их четырьмя группами.

Спутники первой группы находятся от планеты на расстоянии примерно 130 тыс. км. В эту группу входят: Теба, Адрастея, Амальтея и Метис.

Спутники второй группы находятся на расстоянии около 400 тыс. км от планеты. Вторую группу составляют самые крупные спутники, размером, сопоставимым с Луной — Ио, Ганнимед, Европа, Каллисто. Открыты эти спутники были еще Галилеем и получили название галилеевых. Третья группа — Леда, Гималия, Лиситея, Элара. Спутники третьей группы расположены примерно в 9 миллионах км от Юпитера.

Дальше всех, на расстоянии около 18 млн. км находятся спутники четвертой группы — Ананке, Карма, Пасифе, Синопе. Особенностью четвертой группы является движение в направлении, противоположном вращению Юпитера.

Не исключено, что вокруг Юпитера обращаются еще неоткрытые небольшие спутники.

К настоящему времени в окрестностях Юпитера побывали пять автоматических  межпланетных станций: «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1», «Вояджер-2» и АМС «Галилео».

«Пионеры» и «Вояджеры» производили исследования с пролетной траектории, АМС «Галилео» —  с орбиты искусственного спутника Юпитера. Во время пролета АМС «Кассини» мимо Юпитера в 10 млн. км было обнаружено, что радиация у Юпитера более интенсивна, чем предполагали по данным АМС «Галилео». АМС «Кассини» «прослушивала» эфир, используя антенну высокого усиления, которая была создана Итальянским космическим агентством. На данный момент эта антенна служит для связи с Землей, а у Сатурна будет применена для  радиозондирования Титана. Данные, полученные «Кассини»» о величине  радиации у Юпитера, полезны не только для понимания физики процессов радиационных поясов, но и для создателей других  АМС при проведении экспериментов около Юпитера. После тщательного анализа полученных данных с Кассини, ученые пришли к выводу, что среда у Юпитера еще более опасна, чем ожидали. Мощное радиационное поле Юпитера нанесет бортовой аппаратуре космических аппаратов большие неприятности. Это явилось плохой новостью для конструкторов юпитерианских АМС. Впрочем, опыт проникновения в зону опасной границы радиационного пояса у ученых уже есть. Первыми пдверглись жесткому радиационному облучению «Пионер-10 и 11», «Вояджер-1, -2», а так же АМС «Галилео» и АМС «Кассини».

Качественные инфракрасные изображения Юпитера удалось получить  в ходе испытаний датчика инфрмации камеры ISAAC (Infrared Spectrometer And Array Camera), установленной на телескопе Very Large Telescope (VLT) в Паранельской обсерватории (Чили)  в феврале 2001. Снимки продемонстрировали интенсивное полярное сияние над северным полюсом гигантской планеты и незначительное — над южным полюсом. Кроме того, удалось зафиксировать вулканическую деятельность на Ио. Хотя проведенные наблюдения имеют экспериментальный характер, они демонстрируют большой потенциал для регулярных наблюдений магнитосферы Юпитера с помощью земных телескопов.

Самая большая планета Солнечной системы Юпитер вновь вышел на первое место по числу естественных спутников. Теперь их у гиганта стало, ни много, ни мало, аж 39. Об обнаружении еще 11 небольших спутников сообщили астрономы Гавайского университета.  Напомним, что четыре первых юпитерианских луны (Ио, Европа, Каллисто, Ганимед) обнаружил в 1610г. итальянский астроном Галлилео Галилей.

Все объекты были обнаружены в декабре 2001г. с помощью канадско-французско-гавайского телескопа CFH. Полагают, что все они в прошлом являлись астероидами, которые были захвачены мощным полем тяготения Юпитера. Подробная информация о новых объектах приведена в таблице.

 

	Высота в  в апоцентре, млн.км	Эксцентри- ситет	Накло- нение, градус	Период, сут.	Диаметр, км
S/2001 J10	18,978	0,156	147	534,1	2
S/2001 J8	20,712	0,475	165,3	609	2
S/2001 J9	20,816	0,272	141,9	616,7	2
S/2001 J2	20,841	0,295	149	614,7	4
S/2001 J7	20,997	0,176	145,9	621,7	3
S/2001 J3	21,324	0,251	150,3	629,9	4
S/2001 J6	22,877	0,288	165,4	715,3	2
S/2001 J4	23,317	0,345	150,1	713,1	3
S/2001 J11	23,401	0,291	165,7	735,5	3
S/2001 J5	23,515	0,454	155	732,3	2
S/2001 J1	23,776	0,415	151,9	752,9	4

Луны Юпитера. Фото NASA

     В апренле 2010г. на лентах новостей появилось два сообщения о  новых результатах исследований физики планеты Юпитер.
Первое —  ученые из Европейской южной обсерватории впервые получили тепловые изображения и составили карту распределения температуры Большого красного пятна на Юпитере — загадочного ярко-красного вихря, который люди наблюдают уже несколько сотен лет. Об этом сообщает РИА «Новости».      «Мы впервые смогли заглянуть «внутрь» самого большого урагана в Солнечной системе. Когда-то мы считали, что Большое красное пятно не обладает внутренней структурой, однако эти новые данные показали, что на самом деле оно невероятно сложно устроено», — сказал руководитель исследовательской группы Гленн Ортон (Glenn Orton), слова которого приводятся в сообщении обсерватории.  Результаты измерений, выполненных с помощью европейского телескопа VLT при содействии японских и американских астрономов, будут опубликованы в журнале Icarus.  Наблюдения показали, что самые красные области Большого красного пятна, размер которого равен примерно трем диаметрам Земли, а средняя температура — 160 градусам Цельсия ниже нуля, соответствуют относительно теплому ядру урагана, которое окружают более холодные внешние вихри. На изображении видны темные полосы на краю урагана, где газы опускаются в глубины Юпитера.   Инфракрасный инструмент VISIR, установленный на телескопе VLT, позволил ученым составить карту распределения температур, концентрации аэрозолей и аммиака в самом пятне и на его границах. Знание этих параметров позволяет понять, как устроена циркуляция газов в той или иной точке, и как она меняется в пространстве и во времени. Наблюдения с помощью VISIR и других инструментов позволили ученым понять, как Большое красное пятно остается стабильным, несмотря на турбулентные потоки и приближение других антициклонов.   «Одной из наиболее интригующих находок стало то, что наиболее яркая оранжево-красная часть пятна примерно на три-четыре градуса теплее окружающей области», — сказал ведущий автор исследования Ли Флетчер. Эта разница температур кажется небольшой, однако именно она приводит к тому, что вращение газового вихря меняется с направления против часовой стрелки на противоположное при движении от краев к центру, пишет Cyber Security.

И второе — Юпитер, самая большая планета Солнечной системы, неожиданно для астрономов лишился одного из своих украшений — южного экваториального пояса темных облаков, прилегающего к знаменитому Большому красному пятну. Об этом событии сообщил австралийский астроном-любитель Энтони Уэсли (Anthony Wesley), передает РИА «Новости».   В атмосфере Юпитера уже несколько столетий наблюдаются устойчивые структуры: полосы и пятна. В частности, с обеих сторон экваториальной зоны есть две полосы коричневатых облаков, которые, по мнению ученых, образованы замерзшими кристаллами аммиака, смешанного с соединениями серы и фосфора.  В сообщении, опубликованном в блоге AstroBob, говорится, что минувшей зимой южный пояс стал постепенно бледнеть, и в начале мая астрономы обнаружили, что один из привычных «следов колес грузовика» на диске планеты полностью исчез. Однако Большое красное пятно по-прежнему видно. Это говорит о том, что полоса действительно исчезла, а не была скрыта дымкой в более высоких слоях атмосферы.

Астроном Владимир Сурдин из Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ отметил в беседе с РИА Новости, что это «очень интересное событие», которое пока нельзя объяснить. «Дело в том, что это гигантские образования, и они не исчезают мгновенно. Это как раз та широта, где находится Большое красное пятно, и с ним в последние 200 лет ничего не случается, со времен Галилея его наблюдали. Это интересное метеорологическое явление, это доказывает, что за большими планетами тоже надо следить, это по-прежнему актуально», — сказал он.  Сурдин напомнил, что в  июле 2009 года Энтони Уэсли первым зафиксировал падение кометы на Юпитер. «Это показывает, что астрономы-любители могут делать важные научные открытия на уровне профессионалов», — сказал он.  В ночь с 3 на 4 июня в Юпитер врезалось неизвестное небесное тело, сообщается на портале Spac2010гeWeather.com. Столкновение произошло в 00:31 по московскому времени.   В момент встречи планеты-гиганта с объектом в южном полушарии Юпитера появилась белая вспышка. Пока астрономы не могут сказать, что именно врезалось в планету. После этого «происшествия» множество специалистов оставили свои обычные работы и наблюдают Юпитер.Два астронома-любителя — Энтони Уэзли (Anthony Wesley) и Кристофер Гоу (Christopher Go), которые постоянно наблюдают за Юпитером, первыми сообщили о столкновении и сумели получить фотографии этого события и даже смонтировать из них небольшое видео, размещенное на сайте Уэзли.      Это уже второй случай падения на Юпитер космических объектов чуть менее чем за год — 19 июля 2009 г. на планету упал астероид. Астрономы не видели сам момент падения, так как в это время Юпитер был повернут к Земле другой стороной. От столкновения планеты с тогда еще неизвестным объектом на ней осталось большое черное пятно. Позже по его характеристикам астрономы определили, что встретившийся с планетой объект был именно астероидом, а не кометой, пишет Lenta.ru.

 

[mailpoet_form id="1"]