|
ОФИЦИАЛЬНАЯ ХРОНИКА 11 НОЯБРЯ ЗВЕЗДОЛЕТ ВОШЕЛ В "СЕМЬЮ" ЮПИТЕРА И ВКЛЮЧИЛ
ПЕРВУЮ АСТРО-ГАЛАКТИЧЕСКУЮ СКОРОСТЬ. |
|
Репортаж с Юпитеро-сатурновского узла Какой он все-таки огромный…Гигант, распростершейся на весь экран обзора... Планета молодая. Младенец, укутанный в пеленки – желтовато-белые аммиачные облака. Если его «распеленать», то через 30000 км. можно добраться до его тельца – небольшого раскаленного ядра… Ядро окутано бескрайним океаном жидкого водорода. Он кипит; его пары так густы, что не понять, где заканчивается жидкость и начинается газовая оболочка…. Приземлится (приюпитерится) невозможно – нет доступной твердой поверхности. Мы осматривали и изучали планету со спутников. КРАТКО: Физические условия на Юпитере Если не считать его ядра, Юпитер на 90% - водород и на 10% - гелий по количеству атомов, и в соотношении 3 к 1-му - по массе. В атмосфере обнаружены метан, вода, аммиак и многие другие вещества. В ядре планеты преобладающими являются тяжелые элементы, в основном, вода. Юпитер имеет огромное магнитное поле, значительно превышающее по напряженности Земное. Магнитосфера Юпитера простирается на 650 млн. км, за орбиту Сатурна! Юпитер - самая крупная из всех планет солнечной системы. Он находится от Солнца на расстоянии 778 млн. км - в 5 раз дальше, чем Земля, и проходит свой путь вокруг Солнца за 12 лет. Наблюдаемая поверхность Юпитера состоит из белых, голубых, коричневых и красных облаков и других атмосферных образований и пересечена многочисленными тёмными полосами (поясами), разделёнными светлыми зонами, расположенными параллельно экватору. Полосы имеют разнообразную окраску и сложную структуру, которая постоянно изменяется. Особенно изменчив вид Южных и Северных экваториальных полос, которые временами исчезают, а затем восстанавливаются с намечающейся цикличностью около 4 лет. Очень узкая экваториальная полоса также нередко становится невидимой. Околополярные же области сравнительно устойчивы. Когда в 1926 г. американский астроном Доналд Мензел впервые измерил
температуру облаков Юпитера, никто не удивился, что она такая низкая (-120
С), ведь Юпитер расположен далеко от Солнца. Дальнейшие наблюдения
показали, что температура на полюсах всего на несколько градусов ниже, чем
на экваторе. А вот это уже насторожило астрономов: на быстро вращающемся
Юпитере ветры дуют вдоль экватора и не могут переносить тепло от экватора к
полюсам. Солнце практически не освещает полюса, так как ось вращения
планеты почти перпендикулярна плоскости орбиты. Почему же нет сильного
перепада температуры между полярными и экваториальными областями?
Оказалось, что Юпитер сам себя равномерно обогревает: из недр планеты
выходит почти вдвое больше тепла, чем она получает от Солнца. Откуда же
берется это тепло? Ученые указывают три возможных источника. Во-первых,
Юпитер еще не совсем остыл с момента своего формирования. Во-вторых, тепло
выделяется за счет перемещения вещества в недрах Юпитера: более плотный
гелий погружается к центру, а водород всплывает. Движение этих газовых
потоков разогревает недра планеты. В-третьих, в атмосферу Юпитера регулярно
с огромной скоростью влетают метеориты, астероиды и ядра комет.
БОЛЬШОЕ КРАСНОЕ ПЯТНО В облачной структуре Юпитера существуют более или менее постоянные образования, примером которых служит Большое красное пятно (БКП). БКП имеет форму овала длиной до 40000 км и шириной около 13000 км. Цвет его - красный, но бывают годы, когда оно лишь с трудом выделяется на белом фоне зоны. Эффекты вращения и вертикальные движения в атмосфере в сочетании с различными уровнями облаков обусловливают сложную зависимость видимых систематических движений на разных удалениях от экватора. Периоды вращения лишь в среднем описывают вращение атмосферы Юпитера. В действительности же систематические направленные ветры, действующие в той или иной полосе или зоне, приводят к сильно отличающимся значениям периода вращения. Пятно не всегда красное. Порой оно бледнеет и становится малозаметным, но установить закономерность этого явления пока не удалось. Каких только гипотез не выдвигали ученые о природе Пятна! Его представляли то островом, плавающим среди безбрежного океана, то вулканом с озером из раскаленной лавы, то плантацией ярко-красных цветов. Но когда межпланетные зонды подлетели к Юпитеру, выяснилось, что у него вообще нет твердой поверхности, а Пятно имеет вихревую структуру и вращается, как циклон в атмосфере Земли. Значит, Большое Красное Пятно -это чисто атмосферное явление, верхушка циклона, ураганной силы тайфун, уже много веков бушующего в атмосфере Юпитера. Такой вихрь может вращаться сотни лет. Прежде астрономы знали только одну «окольцованную» планету - Сатурн. Однако
выяснилось, что кольца есть у всех планет-гигантов, хотя и не такие
эффектные, как у Сатурна. У Юпитера обнаружено тонкое пылевое кольцо.
Плотность его так мала, что оно прозрачнее стекла. Кольцо состоит из
пылинок размером от 1 до 100 мкм, самые большие толщиной с человеческий
волос. Магнитное поле планеты притягивает их, вырывая из кольца. Частицы
покрупнее оседали на поверхности Юпитера близ экватора, а помельче - в
высоких широтах. Зато кольцо постоянно пополняли частицы вещества,
притянутые с ближайших спутников Юпитера — Метиды и Адрастеи.
СПУТНИКИ Все спутники неизменно повернуты к Юпитеру одним полушарием, как Луна к Земле. Эти спутники часто называют галилеевыми, потому что их открыл Галилей, испытывая в 1610 г. свой первый телескоп. В 1675 г. датчанин Оле Рёмер заметил, что положение спутников то совпадает с расчетным, то отклоняется от него. И догадался: это связано с движением Земли и Юпитера, которые то сближаются, то расходятся. Поэтому световые лучи долетают от Юпитера к Земле за разное время. Зная расстояние до Юпитера, Рёмер впервые определил скорость света - важнейшую физическую величину. А учитывая запаздывание света, астрономы точно вычислили положение спутников на много месяцев вперед и записали в специальные таблицы. Наблюдая в подзорную трубу за расположением спутников, можно было по таблице сразу определить, который сейчас час. Морякам и путешественникам спутники Юпитера служили отличным хронометром, ведь надежных механических часов тогда еще не было. На данный момент открыто 29 спутников. Всего их 39. Вот самые известные:
ИО На Ио мне понравилось. Там практически нет людей, кроме нашей группы. Нет толчеи и общественного транспорта, есть только наш разведывательный корабль:). Зато там много действующих вулканов, а застывшая лава искрится как снег. В отличие от большинства спутников во внешней солнечной системе Ио и Европа подобны по составу планетам земной группы, прежде всего наличием силикатных горных пород. Ио имеет железное ядро (возможно, смесь железа с сульфидом железа) радиусом по крайней мере 900 км. Ио отличается от всех прочих спутников бурной вулканической деятельностью. Ее вулканы — самые мощные в Солнечной системе. Такой «горячий характер» спутника, имеющего форму дыни, вызван его близостью к Юпитеру, который своим могучим притяжением постоянно «мнет» спутник и этим разогревает его изнутри. Учёные постоянно наблюдают в атмосфере Юпитера своего рода "полярные сияния". Правда, они гораздо мощнее и интенсивнее, чем на Земле, и происходят, в основном, в рентгеновском диапазоне. Что удивило учёных, так это то, что эти сияния возникали каждые 45 минут в одних и тех же местах. На Земле ничего подобного наблюдать не приходилось. Учёные предполагают, что эти рентгеновские вспышки обязаны своим возникновением выбросам из вулканов спутника Юпитера Ио: тяжёлые молекулы вещества врезаются в верхние слои атмосферы газового гиганта, и из-за этого возникают вот эти рентгеновские вспышки. Пролетая мимо Юпитера, был зафиксирован поток молекул кислорода, серы и натрия, несшийся со стороны газового гиганта со скоростью... три миллиона километров в час(!). Все эти вещества, очевидно, имеют своим источником вулканы Ио. Присутствие натрия объясняет, почему Юпитер иногда начинает светиться жёлтым, как уличный фонарь. Однако, учёные никак не могут понять, почему магнитосфера Юпитера настолько более мощная по сравнению с земной, пускай даже Юпитер во много раз крупнее нашей планеты. И вот выясняется, что у этой магнитной оболочки планеты наличествует своего рода сдерживающий обод — из сильно намагниченного водяного пара. Роль "застёжки" этого пояса играет Европа.
 На фото: Юпитер – вид с поверхности Ио. ЕВРОПА После Ио мы посетили Европу, чтобы с неё, «прыгая» по спутникам, преодолеть притяжение Юпитера и отправится к Сатурну. Европа и Ио подобны по составу планетам земной группы: они также главным образом состоят из силикатной горной породы. Внутри Европа состоит из слоев с малым металлическим ядром в центре. На ледяной поверхности Европы имеется множество необычных образований. На сегодняшней Европа - один из самых больших спутников Юпитера. Под ледяной поверхностью Европы находятся океаны воды . Среди множества разломов и хребтов имеются темные горные пики, проходящие от нижнего левого в верхний правый угол. Происхождение этих структур пока еще не ясно. Судя по их форме, большие куски коры движутся подобно тектоническим движениям коры на Земле. Европа: может ли быть обитаем "замок" магнитосферы Юпитера? В Солнечной системе добавилось загадок: у Юпитера обнаружилось ещё одно кольцо — на сей раз, состоящее из водяного пара (или газа). Похоже, что он обязан своим существованием спутнику Юпитера Европе. Массивное газовое кольцо вращается вокруг Юпитера на том же расстоянии, что и его ледяной спутник. Следовательно, Европа испаряется. Медленно, но верно. Возникают вопросы, может ли там быть жизнь в таком случае? Газ очень сильно намагничен. Масса облака составляет приблизительно 60 тысяч тонн, в связи с чем учёные полагают, что радиация Юпитера оказывает существенное влияние на облик поверхности Европы. Заряженные ионы, бомбардируя ледяную поверхность спутника газового гиганта, буквально вышибают из неё молекулы воды и расщепляют их — причём в огромных количествах. Именно таким образом и возникает это пресловутое облако. Что касается жизни на поверхности Европы (а вернее, под её поверхностью), то кое-что нам все-таки удалось откопать во льдах (см.фото). Общепринятой нынче считается теория, которая гласит, что под ледяной поверхностью Европы может находиться жидкая вода. Откуда? Во-первых, вулканы на самой Европе, во-вторых, — и это самое главное, — воздействие гравитационного поля Юпитера и других его спутников на внутренние слои планеты. По этой же причине на Ио постоянно происходят извержения вулканов. По мнению астробиологов, вполне вероятно, что в глубинных слоях поверхности Европы температура может быть относительно высокой, а значит, там может существовать жизнь. Вот отвезем этот образец нашим астробиологам, пусть разбираются, что это за чудо-юдо-рыба-кит:)  Так почему же у учёных возникли сомнения в этом, когда стало известно о газовом кольце, где Европа играет роль своеобразной застёжки? Очевидный ответ — слишком сильная радиация. Впрочем, этот ответ не вполне убедителен. Известно о существовании даже на Земле таких микроорганизмов, которым радиация нипочём. Например, Deinococcus Radiodurans. Радиационный фон внутри Европы запредельно высок, по земным
меркам. Всё дело в том, что земные мерки для космоса особо не годятся :)
ГАНИМЕД Ганимед - самый большой спутник в Солнечной системе и своими размерами превосходит еще и две планеты - Меркурий и Плутон. Его диаметр больше диаметра Меркурия, но его масса составляет только приблизительно половину массы Меркурия. Ганимед намного больше, чем Плутон. Его покрывает мощный, ледяной панцирь толщиной до 75 км, испещренный
трещинами. Тектоническая деятельность здесь давно прекратилась. Еще одна
особенность Ганимеда - горные цепи высотой до 700 м. Сложены они из
водяного льда, смешанного с пылью.
КАЛЛИСТО Каллисто - это имя нимфы, которую любил Зевс и ненавидела Гера, превратившая ее в медведицу. Позже Зевс поместил ее на небо в виде созвездия Большой Медведицы. Гималия Каллисто состоит наполовину из камня и наполовину изо льда. Этот спутник Юпитера по размерам равен Меркурию и является третьим большим спутником в Солнечной системе после Ганимеда и Титана. Возраст поверхности Каллисто составляет миллиарды лет. На поверхности полностью отсутствует вулканическая активность. Каллисто плотно покрыт хребтами и кратерами. Мы видели кратер Валхалла - самый большой кратер во всей Солнечной системе. Его диаметр составляет 4 тысячи км. Концентрические кольца Валхаллы и его размер очень похожи на котловину Калорис на Меркурии. Под поверхностью спутника Юпитера Каллисто есть океаны. Почему вблизи Каллисто меняется магнитное поле Юпитера? Сам по себе спутник Каллисто не обладает сильным магнитным полем. Один из возможных ответов состоит в том, что под поверхностью Каллисто находятся океаны соленой воды, обладающей значительной электропроводностью. Эта гипотеза получила дополнительное подтверждение после недавно проведенного анализа того, как Каллисто генерирует и рассеивает тепло. Считается, что тепло на Каллисто, вырабатывается в результате протекающих в горных породах процессов радиоактивного распада. Такие же процессы поддерживают в расплавленном состоянии земную мантию. Каллисто не может эффективно рассеивать тепло, поскольку поверхность спутника покрыта толстыми слоями льда и горных пород. Возможно, именно эта теплота предотвращает замерзание воды, находящейся под поверхностью спутника. Эта гипотеза присоединяет Каллисто к двум другим спутникам Юпитера.
Наш корабль отправляется на Сатурн… В добрый путь!
Ответственный редактор номера - Лель
В СЛЕДУЮЩЕМ НОМЕРЕ: |