Юпитер

Просмотров : 3773

Юпитер


Без сомнения, Юпитер — это король планет и самый обворожительный из всех объект при наблюдении в небольшой телескоп. В скромный бинокль виден диск планеты светло-желтого цвета и четыре основных спутника, которые стали называть Галилеевыми спутниками после того, как итальянский ученый Галилео Галилей открыл их в 1609 г. 
Некоторые люди с исключительно острым зрением могут увидеть Галилеевы спутники невооруженным глазом как слабые звездоподобные точки по обе стороны от планеты.
В небольшой телескоп видны некоторые детали диска Юпитера: темные полосы облаков, параллельные экватору, и похожая на глаз отметина в южном полушарии, известная как Большое Красное Пятно, впервые наблюдавшееся в 1831 г. (хотя похожую деталь видели и в 1664 г.). Аккуратный анализ этих деталей позволяет обнаружить, что период вращения Юпитера изменяется с широтой, от 9 часов 50 минут на экваторе (самая быстро вращающаяся планета в Солнечной системе) до 9 часов 55 минут на более высоких широтах. Кроме того, Большое Красное Пятно немного дрейфует по отношению к своему окружению. Все это говорит о том, что видимая поверхность Юпитера не твердая. Мы смотрим на облака, постоянно бурлящие и закручивающиеся, изменяющие свой цвет и форму Юпитер никогда нельзя увидеть дважды одним и тем же. В этом его прелесть.
Юпитер очень просто увидеть невооруженным глазом, он достигает максимальной звездной величины -2,9m, когда находится ближе всего к Земле, на расстоянии 590 миллионов км. Но даже когда он дальше всего от нас, он все еще ухитряется затмевать все звезды, за исключением Сириуса. Его блеск является следствием мощных, отражающих свет облаков и внушительного размера — это самая большая планета в Солнечной системе. Анализ его формы дает дополнительное подтверждение того, что это не твердая планета: у Юпитера раздутая «талия». Экваториальный диаметр равен примерно 143 000 км, а полярный диаметр — 133 700 км. На линии, равной диаметру Юпитера, можно разместить 11 диаметров Земли. Хотя Юпитер и состоит в значительной степени из самых легких элементов во Вселенной, водорода и гелия, его размер таков, что масса в два с половиной раза больше массы всех других планет вместе взятых.
Юпитер совершает оборот вокруг Солнца за 11,9 года на среднем расстоянии 778 миллионов км, что приблизительно в пять раз больше расстояния от Земли до Солнца, и каждые 13 месяцев он приходит в самое удобное для наблюдения положение. На с. 356-365 вы найдете карты с положениями Юпитера на пятилетний период.
Наблюдатели рисуют Юпитер на заранее подготовленных незаполненных эскизах планеты с экваториальным диаметром 64 мм и полярным диаметром 60 мм. После зарисовки основных особенностей детали можно добавлять, начиная с ведущего края диска, где вращение планеты будет уносить детали из поля зрения со скоростью 6° за каждые 10 минут. Интенсивность можно оценить по шкале от 0 (самые яркие) до 10 (черное небо), как это делают в Европе, или в обратном порядке (10 — самые яркие, 0 — черное небо), как это делается в США. Наибольшую ценность представляют расписания прохождения разных пятен через центральный меридиан, воображаемую линию идущую с севера на юг через центр видимого диска планеты. Повторяющееся появление пятен определяет скорость их вращения и обнаруживает любой дрейф по долготе, вызванный ветрами в атмосфере Юпитера. Даже в эпоху космических зондов и космических телескопов долговременная серия таких наблюдений является полезной.
Поскольку детали облачного покрова Юпитера так недолговечны и движутся так быстро, можно дать только обобщенное описание внешнего вида планеты. Ее диск пересекают чередующиеся яркие и темные полосы, называемые соответственно зонами и поясами. Замерзшие кристаллы аммиака образуют высокие холодные облака в ярких зонах, областях восходящих потоков газа; более темные пояса, области нисходящих потоков газа, ниже и теплее (хотя «тепло» — это только относительное определение, температура на верхней границе облаков составляет около -150 °С). Цвет поясов может изменяться от желтого и коричневого до оранжевого, красного и даже пурпурного, отражая сложные химические соединения в атмосфере Юпитера, причем сера является одним из заметных красителей.
Сильнейшие ветры, вплоть до 500 км в час, затягивают края зон и поясов в турбулентные вихри, похожие на гребешки. Погода на Юпитере непредсказуема. Темные и светлые пятна могут внезапно прорваться сквозь облака, оставаясь видимыми неделями и даже десятилетиями перед тем, как исчезнуть. Одна из основных задач наблюдателей-любителей заключается в том, чтобы следить за этими штормами, когда они прорываются и движутся вокруг планеты.
Из всех деталей Юпитера самое известное и самое заметное, — это Большое Красное Пятно. Безусловно, это огромное образование: 14 000 км в ширину и целых 40 000 км в длину, вполне достаточно, чтобы поглотить три Земли. Но оно не всегда красное: чаще оно розоватое, а иногда оно может потускнеть до бледно-серого цвета. Предполагают, что его цвет определяется или фосфором, или серой. По счастью, пятно было особенно заметно, когда космические корабли «Вояджер-1 и 2» достигли планеты в 1979 г. Даже сейчас его природа до конца не понятна. По-видимому, оно является восходящим по спирали потоком газа, подобным урагану на Земле, его верхняя часть простирается на 8 км над окружающим слоем облаков. Предполагают, что другие, меньшие по размеру пятна Юпитера, включая серию долгоживущих белых овалов, являются похожими вихревыми системами. Будто подчеркивая ураганную активность планеты, «Вояджеры» и недавний зонд «Галилео» сфотографировали массивные вспышки молний на ночной стороне Юпитера, значительно более сильные, чем в любую грозу на Земле.
Ключом к метеорологии Юпитера является тот факт, что он выделяет в два раза больше тепла, чем получает от Солнца. При формировании планета была горячей, и какое-то количество того тепла сохранилось до сих пор. Этот внутренний запас тепла является причиной сложной облачной системы Юпитера, поддерживая Большое Красное Пятно и его меньших братьев активными гораздо большее время, чем может существовать любой другой шторм на Земле.
Интересно, что Юпитер фактически имеет тот же химический состав, что и Солнце: в основном водород и гелий. Существует мнение, что в центре Юпитера находится каменное ядро, примерно в два раза превышающее размер Земли, но никакие космические зонды никогда не смогли бы приземлиться на него. Под тонкими высокими облаками замерзшего аммиака находятся сложные химические соединения, которые придают темным поясам их цвет. Еще глубже температуры становятся близкими к температурам на Земле, и конденсируются облака водяного пара. Примерно на 1000 км ниже видимой верхней границы облаков температура и давление возрастают до точки, где водород начинает сжиматься в жидкость. Жидкие водородные моря Юпитера имеют глубину около 20 000 км. Ниже, под сокрушительным давлением в 3 миллиона земных атмосфер, водород сжимается в сверхплотное вещество с металлическими свойствами; иногда его называют металлическим водородом. Предполагается, что конвекция внутри горячего металлического водорода в недрах Юпитера ответственна за сильное магнитное поле планеты, в 10 раз сильнее земного, простирающееся в космос на 100 радиусов Юпитера. Если бы магнитное поле Юпитера можно было увидеть невооруженным глазом, оно бы в два раза превышало видимый размер полной Луны.
Одно из самых значительных событий в истории планетных наблюдений произошло в 1994 г., когда комета Шумейкера-Леви 9, которая предварительно была захвачена на орбиту вокруг Юпитера, распалась более чем на 20 фрагментов и врезалась в планету, оставив темные отметины в ее облаках, которые можно было увидеть в небольшой телескоп. В последующие месяцы темные пятна растянулись в цепочку вокруг Юпитера, которой понадобилось больше года, чтобы исчезнуть. Цепочки кратеров на юпитерианских лунах Каллисто и Ганимеде говорят о том, что они тоже испытали в прошлом падение фрагментов распавшейся кометы.
Юпитер обладает восхитительной коллекцией из спутников, чем-то напоминая миниатюрную Солнечную систему. С помощью самых простых оптических инструментов можно увидеть четыре самых больших спутника, называемых Галилеевыми. Они как бы исполняют веселый танец вокруг Юпитера, изменяя положение от ночи к ночи — иногда находясь вне пределов видимости позади планеты, иногда проходя перед ней, а иногда теряясь в ее тени.
Самый близкий к Юпитеру из Галилеевых спутников — это Ио, 3630 км в диаметре (немного больше нашей собственной Луны), его орбитальный период составляет 421/2 часа. Ио — самое вулканически активное тело в Солнечной системе. В 1979 г. «Вояджер-1» сфотографировал на Ио восемь вулканов, которые извергались одновременно. Кроме того, были замечены сотни других вулканических кратеров, хотя и не активных в настоящее время. Эти вулканы выбрасывают не только расплавленную породу (лаву), как на Земле, но также серу, которая, застывая, образует очень яркую красную, оранжевую и желтую поверхность Ио.
  Причина активности Ио в том, что он попал в гравитационную ловушку между Юпитером и другими Галилеевыми спутниками; их разрывающее притяжение освобождает приливную энергию, которая расплавляет Ио изнутри. Ио бесконечно выбрасывает вещество из своих недр, которое впоследствии оседает обратно на спутник. Часть серы улетает в космос и оседает на самом внутреннем спутнике Юпитера, Амальтее, придавая ей оранжевую окраску. Амальтея — каменная глыба неправильной формы, около 200 км в диаметре, слишком слабый объект, чтобы ее можно было увидеть в любительские телескопы.
В пределах орбиты Амальтеи «Вояджеры» открыли слабое кольцо пыли, растянувшееся от ее орбиты внутрь до 30 000-км высоты, отсчитываемой от верхней границы облаков Юпитера. Предполагают, что это тонкое кольцо Юпитера является следствием разрушения одного или нескольких крошечных спутников, два из которых, Адрастея и Метис, были открыты «Вояджерами», причем их орбиты проходят по внешнему краю кольца.
Двигаясь от Юпитера и минуя Ио, мы подходим к Европе, самому маленькому из Галилеевых спутников диаметром 3140 км. Европа заключена в белую ледяную оболочку, покрытую мелкими трещинами, возможно, созданными приливными силами. Под этой покрытой трещинами ледяной коркой Европа может скрывать океан жидкой воды.
Следующим на пути от Юпитера будет Ганимед, самый большой и самый яркий из спутников; 5260 км в диаметре, это самый большой спутник в Солнечной системе, он даже больше планеты Меркурий. Ганимед и четвертый из Галилеевых спутников Каллисто, 4800 км в диаметре, являются образованиями из камня и льда, весьма напоминая гигантские грязные снежки. Каллисто покрыт ударными кратерами, самый большой имеет диаметр 300 км и называется Валгаллой; он подобен большим бассейнам на Луне и Меркурии, окруженным кольцевыми горными хребтами. Ганимед также покрыт ударными кратерами, но не так сильно, как Каллисто, на большей части его поверхности есть странные углубления, вероятно, образованные смещением и сдавливанием ледяных поверхностных слоев спутника. Яркие пятна на Ганимеде и Каллисто указывают места, где недавние удары метеоритов обнажили свежий лед.
Оставшиеся из 17 известных на сегодняшний момент спутников Юпитера являются маленькими и не представляющими особого интереса объектами. Некоторые из них — особенно четыре внешних спутника, которые движутся по сильно эллиптическим орбитам в обратном по отношению к другим спутникам направлении — возможно, когда-то были пролетавшими мимо телами, захваченными гравитацией Юпитера.


Теги: Юпитер, солнечная система

Комментариев: 0 | Категория: Солнечная система
Вернуться
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Форма входа

Реклама

Популярные статьи

Наша планета Земля

Полезные статьи

Календарь

«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930