Юпитер - Планеты Солнечной системы

Величайшую из планет Солнечной системы -- Юпитер -- долгое время считали то полузвездой, то угасшей звездой. И на самом деле -- масса Юпитера, почти в 318 раз большая массы Земли, превышает массу всех остальных планет, вместе взятых, и составляет одну тысячную массы Солнца, а ведь существуют звезды - карлики с массами 0,006 -- 0,008 масс Солнца, то есть всего в 6 - 8 раз тяжелее Юпитера. Если бы эта планета была хотя бы в десять раз тяжелее, давление и температура в ее недрах были бы достаточны для начала ядерных реакций, а следовательно и самосвечения, но этого не произошло, и Юпитер никогда не был звездой.

Юпитер, пятая по счету от Солнца планета, обращается вокруг него на расстоянии 5,2 а. е., совершая полный оборот за 11,86 земных лет. Даже небольшие любительские телескопы могут зафиксировать сжатие Юпитера (различие экваториального и полярного радиусов; в формуле -- отношение их разности к самому экваториальному радиусу планеты), составляющее 1/16 (у Земли -- 1/298).

Основных причин такого сильного сжатия две. Во-первых, масса планеты более сильно сконцентрирована в глубинных районах, чем, скажем, у нашей планеты. А вторая причина -- это большая скорость вращения Юпитера вокруг своей оси -- он совершает полный оборот менее чем за десять часов! Этим обусловлена и "слоистость" Юпитера при его наблюдении -- различные области массивной атмосферы этой планеты движутся с различными скоростями, и экваториальные "облака" обгоняют более отдаленные от экватора "воздушные" массы.

Наверняка самым привлекательным объектом на поверхности Юпитера при его наблюдении и изучении всегда было Большое Красное Пятно (БКП). Ученые считали его то огромным (размеры БКП составляют 40 000 км в длину и 13 000 км в ширину) островом гелиевого льда в водородном океане, то исполинским постоянно извергающимся вулканом. После неоднократных сближений с Юпитером американских АМС начиная в 1973 года было однозначно установлено, что БКП -- гигантский циклон, вращающийся в атмосфере планеты против часовой стрелки уже по крайней мере 400 лет (с момента его открытия) и совершающий полный оборот за шесть земных суток. Расчеты показывают, что в условиях атмосферы Юпитера такие колоссальные вихри могут существовать по нескольку тысячелетий!

Интересной особенностью Юпитера по сравнению с уже рассмотренными планетами является его средняя плотность: она составляет всего около 1,33 г/см3

Это позволяет сделать достаточно уверенный вывод о химическом составе планеты: подавляющее большинство ее составляют водород и гелий (как, между прочим, и у всех звезд). По модели внутреннего строения Юпитера, построенной группой советских ученых в конце 80-х годов, самый верхний слой Юпитера -- газовый, состоящий из водорода и гелия с незначительными примесями аммиака NН3 и метана СН4, толщиной 0,02 радиуса планеты. Глубже идет массивный и толстый-толстый слой жидкого молекулярного водорода, своеобразный водородный океан, толщина которого составляет 0,22 радиуса. На "дне" этого океана достигается давление, достаточное для перехода водорода в металлическую фазу, то есть протоны и электроны здесь существуют отдельно. В этой фазе у водорода очень велика электропроводность, вследствие чего в нем возникают мощные кольцевые токи, вызывающие чрезвычайно сильное магнитное поле Юпитера (в десятки тысяч раз сильнее земного). В центре планеты вероятно находится железо-силикатное ядро, в котором сконцентрирована большая часть массы, а температура достигает 25 000 К. По другим теориям толщина оболочек указывается другая, но суть построения не меняется.

Из 16 спутников Юпитера четыре крупнейших были открыты еще Галилеем в 1610 году. Это -- Ио (радиус -- 1820 км), Европа (1530 км), Ганимед (2610) и Каллисто (2450). Легко заметить, что Ганимед и Каллисто даже больше Меркурия.

Интереснее других выглядит Ио. Это -- самое сейсмически активное тело Солнечной системы. Во время пролетов мимо Ио космических кораблей начиная с конца 70-х годов было зафиксировано не одно извержение вулканов. Лава преимущественно состоит из серы. Ио окружена очень своеобразной атмосферой: большую часть ее составляет атомарный водород, но присутствуют также обширные облака из атомов натрия!

Все спутники Юпитера, кроме крупнейших пяти, скорее всего являются астероидами, захваченными мощным магнитным полем планеты. Обнаружено вокруг Юпитера и кольцо, но в 105 раз менее плотное, чем у Сатурна.

Мир Юпитера -- удивительный, сказочный и вместе с тем реальный. Снаружи -- быстроменяющаяся облачная оболочка, окраска деталей в которой создается небольшими примесями каких-то веществ, возможно фосфина РН3. Она скрывает огромный океан жидкого водорода глубиной в много тысяч километров.

Ниже идет еще более удивительная оболочка из металлического водорода, прикрывающая какое-то очень плотное, а возможно и твердое ядро. В нашем земном опыте ничего подобного не встречалось, хотя в 1975 году советскими учеными и был получен металлический водород. Вероятно, уже на глубине в 200 -- 300 км наступает полная темнота, господствующая, конечно, и ниже. Юпитер, крупнейшая из планет Солнечной системы, по своей природе есть нечто среднее между карликовой звездой и планетами земного типа.

Похожие статьи




Юпитер - Планеты Солнечной системы

Предыдущая | Следующая