Тайны юпитера. Юпитер

о дной из самых больших планет в Солнечной системе является Юпитер. Он представляет собой планету загадок, включая явление «горячие тени» . Их суть заключается в том, что, когда на планету попадает тень от спутников, температура теневого пятна на поверхности сильно возрастает. Это интересно, так как на нашей планете всё по-другому – в тени температура значительно ниже.

Есть и другие феномены, к примеру, энергия, которую выделяет планета. Путём сложных расчётов было выявлено, что, получая тепло от Солнца, Юпитер отражает в космос температуру, равную -160 градусам. Согласно показаниям, полученным с приборов, изучающих инфракрасное излучение, температура в верхнем слое облаков планеты приближается к -130. Получается, что Юпитер способен излучить намного больше энергии, чем даёт ему Солнце. Это значит, что у него есть свой источник энергии. Какой он и где расположен – пока неизвестно.

Ещё одна известная всем загадка – Большое красное пятно. О нем стало известно в 1665 г., и наблюдается оно свыше 350 лет. Чем является Красное Пятно? Это огромный ураган, превышающий Землю по размеру в 3 раза. Интересно, что он активно меняет свои размеры. К примеру, пару лет назад оно было намного ярче и внушительнее по размерам. Известно, что газ в нем вращается против часовой сутки, а время одного оборота составляет 6 дней. Ветер в пятне движется со скоростью 500 километров в час.

Кроме Большого пятна на Юпитере действуют и небольшие ураганы. Они бывают:

• красного,
• белого
• или коричневого цвета.

Почему пятна окрашены в разный цвет – неизвестно.

Ещё одна тайна касается происхождения планеты. Согласно исследованиям, было выяснено, что Юпитер не мог сформироваться из пылегазового облака. Вычислительные системы показывают, что если бы это было правдой, планета просто упала бы на центральную звезду.

Может ли возникнуть жизнь на Юпитере? Как говорят учёные, несмотря на то, что поверхность планеты – аммиак, атмосфера в основном состоит из водорода, а тепла до объекта доходит немного – жизнь на Юпитере вполне может сформироваться.

Но как быть с ураганами? Если жизнь на планете находится в глубине океана, они будут казаться его обитателям лёгким изменением течения и только. Ни отсутствие кислорода в газообразной форме, ни большое тяготение не могут помешать зарождению жизни.

На нашей планете она возникла ещё тогда, когда кислорода в привычной форме не было. А тяготение – не помеха для тех, кто живёт в воде, так как оно полностью нейтрализуется плавучестью. Тем не менее, если предположить, что живые существа на планете имеются, они полностью изолированы и не могут покинуть место обитания.

Юпитер – пятая планета от Солнца и самая крупная во всей Солнечной системе. По размеру он в 11 раз больше Земли и в 2,5 раза массивнее всех остальных планет вместе взятых! Свое имя Юпитер получил в честь грозного древнеримского верховного бога-громовержца.

Юпитер относится к группе внешних планет - газовых гигантов. Он состоит из водорода и гелия и этим очень похож на обычную звезду. Астрономы даже иногда называют его «неудавшейся звездой».

Один год на Юпитере длится почти 12 земных лет, а вокруг своей оси он вращается быстрее всех остальных планет солнечной системы: сутки на Юпитере пролетают всего за 10 земных часов. Для такого неповоротливого гиганта это просто сумасшедшая скорость.

На снимках из космоса Юпитер выглядит полосатым из-за того, что атмосфера, окружающая планету, состоит из двух разных типов облаков. Светлые облака – легкие и холодные, темные – тяжелые и горячие. Друг с другом слои этих облаков не перемешиваются, а чередуются. Вот и получается, что Юпитер будто бы выкрашен в белые и рыжие полосы.

У Юпитера есть кольца, но они гораздо тоньше и бледнее, чем кольца Сатурна и Урана. И их всего четыре. А состоят они, как и все кольца газовых планет-гигантов, из космической пыли.

У Юпитера 67 спутников! В ночном юпитерианском небе должно быть тесно от такого количества лун. Самые крупные спутники Юпитера – Ганимед, Каллисто, Ио и Европа - похожи на планеты земной группы. А Ганимед по своим размерам даже крупнее Меркурия.

Авария на Юпитере

В 1992 году, впервые за все время изучения космоса, астрономам удалось стать свидетелями большой космической аварии и своими глазами увидеть столкновение двух небесных тел Солнечной системы: Юпитера и кометы Шумейкеров-Леви. До столкновения эта комета лет двадцать двигалась вблизи орбиты Юпитера, пока не приблизилась к нему на опасное расстояние. Юпитер тут же захватил комету своим гравитационным полем и разорвал на 24 куска. Обломки кометы еще два года летали вокруг Юпитера, пока наконец не врезались в его атмосферу. Перед тем, как начать массированную бомбардировку его поверхности, они выстроились друг за другом в гигантскую космическую очередь. Это было фантастическое зрелище!

Тайны Юпитера

Одна из главных тайн Юпитера – Большое Красное Пятно, уникальный ураган-долгожитель, который бушует на планете вот уже несколько сотен лет. И не стихает! Большое Красное Пятно по размеру намного больше всей планеты Земля. А 350 лет тому назад, когда его впервые обнаружил итальянский астроном Джованни Кассини, площадь урагана на Юпитере была еще больше.

Большое Красное Пятно – не единственный юпитерианский ураган, там есть еще несколько пятен поменьше: Малое Красное, Белое и Коричневое. Почему эти ураганы-антициклоны не стихают десятилетиями, для астрономов загадка.

Еще одна неразгаданная тайна Юпитера – это его «горячие тени». На Земле, как и на всех остальных планетах Солнечной системы, в тени всегда прохладнее, чем под палящими лучами Солнца, а на Юпитере все наоборот! Правда, там нет ни деревьев, ни высоких гор, зато множество теней на поверхность Юпитера отбрасывают его спутники. Загадка же состоит в том, что в тех местах на поверхности планеты, куда падает тень от спутников, температура почему-то не снижается, а становится еще выше.

Наверное, трудно придумать условия, более отличные для земного обитателя, чем существующие на планетах типа Юпитера. Если, глядя на Марс, можно представить, что миллионы лет назад его пыльная поверхность могла быть покрыта лесами и океанами, то о наличии хоть какого-то подобия между Землей и газовыми гигантами, говорить не приходится. Небесные тела подобного класса крайне сложны для исследования, поэтому структура и состав Юпитера во многом остаются тайной, которую человечество пытается познать, опираясь на отрывочные знания, накапливаемые долгим и кропотливым трудом.

Когда говорят о юпитерианских облаках, то воображение пытается нарисовать вполне земные картины с мирно убегающими за линию горизонта белыми «барашками» или, на худой конец, постепенно затягивающими небосвод темно-фиолетовыми грозовыми тучами. И то, и другое далеко от действительности. По мнению ученых, то, что земной наблюдатель принимает за «поверхность» планеты, – это обледеневшие пары аммиака, плотно окутавшие Юпитер. Ниже находятся кристаллы сероводорода аммония, а еще глубже – замерзшие кристаллики воды. Последняя может присутствовать и в жидкой фазе в виде мелкой дисперсии. Весь этот «слоеный пирог» плотно закрывает планету от наблюдателя и о том, что творится ниже, можно только догадываться.

Ураганы в атмосфере

Ураганы, бушующие в атмосфере Юпитера со скоростью свыше 600 км/ч, и турбулентные потоки и вихри, поднимающиеся снизу, перемешивают облачные массы, рисуя причудливые картины в виде полос и пятен. Движение потоков в атмосфере газового гиганта, в отличие от Земли, подпитывается за счет внутренней энергии планеты, поэтому образовавшиеся узоры имеют довольно стабильные геометрические размеры, слабо меняющиеся в течение периода их наблюдения.

Большое красное пятно

Природа этих явлений изучена очень слабо и единой стройной теории, объясняющей возникновение и длительное существование полос и пятен в атмосфере Юпитера, на настоящий момент не существует.

Современные представления о структуре и составе Юпитера

Рисунок художника изображающий сброс космическим аппаратом Галилео зонда в атмосферу Юпитера, справа художник нарисовал сброс защитного теплового щита зонда

Большинство ученых склоняются к мысли, что гигант Солнечной системы состоит из атмосферы, ядра и промежуточного слоя. Основные химические элементы, присутствующие на Юпитере, – это водород и гелий. Но результаты миссии космического аппарата «Галилео», сбросившего в конце 1995 года на планету зонд, подтвердили наличие также аргона, криптона, углерода и азота, и ряда других газов. Внешний слой атмосферы гиганта образован газообразным водородом, в среднем – добавляется гелий (в пропорции 1 к 9), а в нижнем – аммиак, гидросульфид аммония и вода, которые образуют облачный покров планеты.

Металлический водород

Ниже располагается «океан», состоящий из металлического водорода. Такую структуру этот химический элемент может принимать под воздействием высоких давлений и температур. Представления о металлическом водороде чисто теоретические и в лабораторных условиях получить его пока не удалось. По мнению ученых, он представляет собой сверхтекучую и сверхпроводящую жидкость, способную образовываться при давлениях порядка миллиона атмосфер. Предполагается, что после снятия давления свойства полученной структуры могут сохраниться.

Толщина такого жидкометаллического слоя планеты оценивается в 42–46 тыс. км. Не исключается присутствие в нем и жидкого гелия. Четкой границы между атмосферой и слоем металлического водорода не существует, а имеется пограничная турбулентная зона, толщиной 7–25 тыс. км, в которой происходит изменение фазового состояния этого химического элемента.

Ядро планеты

Размеры ядра Юпитера оцениваются примерно в 1,5 диаметра Земли, а температура и давление в нем достигают 30 000 K и 100 млн. атмосфер. Предполагается, что состоит оно из различных металлов и силикатов, а его масса составляет приблизительно 10–15 земных. Благодаря механизму Кельвина – Гельмгольца, такое ядро способно обеспечивать теплом процессы, происходящие в верхних слоях планеты, подпитывая их накопленной при сжатии энергией.

… Недаром прозвали его планетой-гигантом. Масса его составляет более двух третей массы всех планет солнечной системы, и как это ни обидно, на «песчинки», включая нашу Землю, приходится всего один процент общей массы.

Угрюм, загадочен Юпитер, укутанный непроницаемой пеленой ядовитых облаков. Но прежде чем говорить о его загадках, немного цифр. Без них не обойтись. Итак, известно: объем Юпитера больше объема Земли в 1300 раз; масса Юпитера больше массы Земли в 318 раз. 1300 и 318. Из сравнения этих цифр видно, что вещество в Юпитере размещено более свободно. Плотность его гораздо меньше плотности нашей планеты и всего раза в полтора больше плотности воды. Отчасти это верно. Но…

Масса Юпитера, оказывается, размещена не совсем равномерно. Планета-гигант, как и наша Земля, состоит из литосферы - твердого ядра, гидросферы и, наконец, атмосферы. Причем соотношения трех этих сфер у нас и на Юпитере совсем разные. Объем литосферы Земли почти равен всему объему планеты - 99,5 процента. Твердое же ядро Юпитера составляет лишь тринадцатую часть его видимого в телескоп объема. Остальное делят примерно поровну гидро- и атмосферы. Так что на поверку Юпитер выходит «газовым гигантом».

Вот эти-то две верхние оболочки Юпитера - газовая и жидкая - являются, по мнению некоторых ученых, обиталищем жизни. Когда возникает спор, на какой из планет, скорее всего, возможна жизнь, сразу отметаются обычно и наш спутник - Луна. Меркурий слишком близок к Солнцу и раскален, Луна безвоздушна, на ней слишком велики колебания температуры. ? Пожалуй. Хотя почти нет на нем , хотя и холодновато там для белковых форм жизни, скажут некоторые, почему бы не возникнуть на Марсе самой примитивной растительности?

Ну, а Юпитер? - нерешительно спросите вы.
Тут многие специалисты замашут руками.
- Невозможно! Ведь там все не как на Земле. Атмосфера Юпитера очень ядовита и толста. Света и тепла она не пропускает. А какая жизнь во мраке и стоградусном холоде?! Да к тому же беспрестанные ураганы и огромное притяжение планеты-гиганта. Нет! Никак нет!..

И все же, хотя доносит до Юпитера в двадцать пять раз меньше тепла, чем до Земли, хотя атмосфера Юпитера на три четверти состоит из , на четверть из гелия и в ней присутствуют обильные примеси аммиака и метана, хотя поверхность планеты покрыта многотысячекилометровым слоем замерзшего аммиака, «какие-то формы жизни на Юпитере возможны» - утверждают некоторые астрономы.

Правда ли, что на Юпитере так уж холодно? Действительно, солнечного тепла до Юпитера доходит мало. Но зато его атмосфера может удержать это тепло. Больше половины солнечного света поглощает она. И пусть лучи Солнца не доходят до поверхности Юпитера в виде прямого света - они проникают туда в виде тепла. Больше того, тепло это не отражается поверхностью планеты, не теряется. Аммиак и метан, содержащиеся в атмосфере Юпитера, не дают ему уйти обратно. Поэтому возможно, что на дне этого огромного « » так же тепло, как на поверхности Земли! И не исключено, что Юпитер - единственная из планет-гигантов, которая обладает гидросферой.

Итак, океан Юпитера. Глубочайший, безбрежный океан, который в полмиллиона раз больше нашего Мирового океана. И над ним атмосфера - тяжелая, густая, как суп. Атмосфера, похожая на ту, которая, по нынешним представлениям, окружала нашу планету, когда на ней только-только зарождалась жизнь. Аммиак, метан, вода, растворенные соли - вот строительный материал для создания органических соединений. В океане Юпитера этого материала изобилие. Но жизнь… Чтобы она возникла, надо привести этот материал в движение. Нужна энергия.

Все, кто видел фотографии Юпитера, полученные с помощью телескопа, заметили на приплюснутом круге планеты параллельные полосы. Полосы эти состоят из молекулярных осколков, которые ведут себя очень активно. Это ультрафиолетовые лучи Солнца разбивают молекулы. И конечно, воздушные течения увлекают часть этих осколков молекул в глубь атмосферы, к поверхности океана. Отдавая свою энергию, молекулярные осколки вступают в реакцию с простыми молекулами и образуют более сложные. Вот один из путей возникновения жизни.

Но даже если энергии Солнца, энергии ультрафиолетовых лучей не хватит, чтобы всколыхнуть жизнь в океане Юпитера, не следует забывать и еще о двух источниках энергии. Первый из них - молнии. Под стать юпитерским масштабам, мощные, продолжительные, беспрерывно разряжаются они, с трудом размешивая густой «суп» атмосферы, порождая ужасные смерчи и неистовые бури. Второй источник энергии - естественная радиоактивность.

Так почему же действительно не возникнуть жизни на Юпитере, если температура там подходящая, если имеется масса сырья для строительства органических соединений, если есть, наконец, энергия, способная толкнуть это сырье на путь превращения более простого в более сложное?

Но бури, ураганы - как быть с ними? Успокойтесь. Жизни в глубине океана они помешать не смогут. Уже на глубине в несколько сот метров их буйное неистовство будет ощущаться лишь как едва приметное океанское течение.

Огромное ? Это тоже не помеха для жизни. Ведь его воздействие почти полностью нейтрализуется плавучестью. Отсутствие кислорода тоже не может смутить нас. И у нас на Земле жизнь зародилась и развивалась, когда в атмосфере ее не было газообразного кислорода. Да и сейчас на Земле живут бактерии, которые прекрасно обходятся без него.

Но если и есть на Юпитере живые существа, жизнь их, к сожалению, полностью изолирована. Находясь в толще океана, они в лучшем случае ощущали бы лишь едва заметное тепловое излучение, попадающее к ним извне, от Солнца. Путь во вселенную для существ, населяющих Юпитер, будь у них даже разум, подобный разуму человека, отрезан навсегда. Немыслимо найти способ выйти из пучин океана, пробить безбрежную ядовитую атмосферу и обосноваться на одном из спутников, чтобы бросить взгляд на Солнце, звезды, планеты. Таковы загадки Юпитера - планеты-гиганта.

P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что рано или поздно, но человечество сможет покорить и другие планеты нашей солнечной системы, в том числе и Юпитер. И только представьте себе, что в один прекрасный день можно будет скинуть видео на айфон , записанное на Юпитере или какой-нибудь планеты и будет это столь же обыденным как в наше время оно звучит столь фантастично.

16:07 — REGNUM Специалистам из института исследования планет Германского авиакосмического центра в Берлине удалось обнаружить планету, подобную Юпитеру, обращающуюся вокруг звезды в созвездии Девы. Звездная система, находящаяся на расстоянии около 1,97 тыс. световых лет от Земли, привлекла внимание астрономов возможностью существования в ней экзопланеты, говорится в исследовании, размещенном на сайте ArXiv.org.

Система звезды EPIC 212 803 289 была открыта при помощи космического телескопа НАСА «Кеплер», предназначенного для поиска планет за пределами Солнечной системы. Температура светила примерно равна температуре Солнца, однако его масса больше солнечной в 1,6 раз, а размеры — больше в 3 раза. Вокруг звезды вращается планета, радиус которой почти в 1,3 раза больше, чем радиус Юпитера — крупнейшей планеты в Солнечной системе. По массе планета сопоставима с Юпитером, ее поверхность, как вычислили ученые, разогрета до 1000 °C. Через 150 млн лет звезда станет красным гигантом и поглотит «юпитер».

Наряду с загадками далеких звездных миров ученые продолжают приоткрывать тайны самого Юпитера и его спутников. В начале сентября миссия «Юнона» (Juno), продолжающая свой полет вокруг газового гиганта, передала на Землю новые снимки планеты.

На фотографиях запечатлен облачный покров, скрывающий оба полюса Юпитера и состоящий из слоев разного цвета. Кроме того, инфракрасная камера смогла зафиксировать явление, которое невозможно увидеть при помощи земных телескопов — полярное сияние на южном полюсе планеты. Космический зонд отделяло от верхних слоев атмосферы планеты лишь 4 тыс. 200 км.

Аппарат, отправленный к Юпитеру 5 августа 2011 года, преодолел 2,8 млрд км космического пространства и вышел на орбиту гиганта лишь недавно, 5 июля 2016 года. Сейчас он совершает оборот вокруг планеты за 53 дня. 19 октября 2016 года «Юнона» подойдет к планете еще ближе и в дальнейшем будет полностью облетать планету каждые 14 суток.

«Юноне» предстоит пролить свет на происхождение Юпитера, а также изучить свойства его атмосферы — состав, температуру, конвекционные процессы. Возможно, миссия даже сможет дать ответ на главный вопрос — есть ли у Юпитера твердое ядро?

В феврале 2018 года «Юнона» начнет падение на поверхность планеты и позже сгорит в ее атмосфере. Такая судьба ждет зонд, чтобы не допустить его столкновение с одним из крупнейших спутников Юпитера. Обломки зонда могут занести на поверхность спутников образцы земных микроорганизмов, что помешает поиску собственной жизни, которая, как считают ученые, может там существовать.

Наиболее вероятно наличие живых организмов на Европе. Это самый маленький из так называемых галилеевых спутников Юпитера, открытый ученым в 1610 году, и наиболее, чем другие «ледяные» спутники, похожий на планеты земной группы. Предполагается, что внутри Европы, покрытой слоем льда толщиной от 10 до 30 км, — металлическое ядро, окруженное силикатными породами. По мнению ученых, подо льдом может скрываться жидкий океан.

Вычислить температуру на поверхности Европы удалось ученым из Израиля. Так, «теплее» всего должно быть на экваторе спутника: — 171,45 °С, а вот в районе полюсов температура самая низкая, — 227,89 °С.

Ученые не теряют интерес к ледяному спутнику Юпитера, однако ряд амбициозных миссий, среди которых проекты по поиску жизни в подледном океане Европы, уже отменен. Тем не менее, на 2020-е годы намечен запуск к Европе межпланетной станции НАСА Europa Clipper. Одна из основных целей экспедиции — исследование Европы на предмет её способности к поддержанию жизни. А в 2023 году к другому спутнику Юпитера, Ганимеду, может отправиться российская миссия «Лаплас — П». Под поверхностью Ганимеда, как считают ученые, тоже скрывается жидкий океан.