ЮПИТЕР. САМАЯ БОЛЬШАЯ ПЛАНЕТА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Планета Юпитер знакома людям с древних времён: яркую точку желтоватого цвета легко отыскать на ноч­ном небе — сильнее могут сиять только Венера и Марс. До изобретения телеско­па учёные знали о Юпитере не очень много. Было известно, что планета обра­щается вокруг Солнца и находится от него дальше, чем Марс, но ближе, чем Сатурн.

7 января 1610 г. Галилео Галилей взглянул в свой небольшой самодель­ный телескоп на Юпитер и первым из астрономов увидел оранжевый кру­жок — диск планеты. А спустя почти 400 лет, в декабре 1995 г., космичес­кий аппарат «Галилео» стал первым искусственным спутником Юпитера и сбросил в его атмосферу устройство с научными приборами (зонд).

Юпитер — пятая по расстоянию от Сол­нца планета и самая крупная из планет-гигантов, в 318 раз превосходящая по массе Землю. Диаметр Юпитера в 11 раз больше земного, он равен 142 700 км. Если бы этот гигант был полым, то внут­ри него удалось бы поместить 1400 зем­ных шаров! Его масса в 2,5 раза превы­шает массу других планет, а также их спутников, астероидов, метеоритов и ко­мет вместе взятых — т. е. на долю Юпи­тера приходится более 2/3 всего веще­ства нашей планетной системы.

Планета-гигант неторопливо плывёт по своей орбите, совершая один оборот вокруг Солнца за 12 земных лет. Юпи­тер движется со скоростью 13,1 км/с — более чем в два раза медленнее Земли. Сутки на Юпитере короче земных: самая большая планета Солнечной системы успевает обернуться вокруг своей оси всего за 9,9 часа. Столь быстрое враще­ние сплющило Юпитер — наблюдаемый в телескоп диск планеты имеет форму эл­липса, а не круга.

Юпитер располагается в 5,2 раза дальше от Солнца, чем Земля, и получа­ет от нашего светила в 2 7 раз меньше тепла. Однако, несмотря на это, темпера­тура его поверхности намного выше, чем должна быть в подобных условиях. Это объясняется тем, что планета-гигант имеет собственное тепловое излучение — оно поступает из её недр и примерно вдвое превышает поток энергии, получа­емый от Солнца.

Сила тяжести на поверхности Юпитера в 2,5 раза больше, чем на Земле. По­этому любому телу, чтобы преодолеть его притяжение и улететь в космическое пространство, надо иметь скорость 61 км/с (на поверхности Земли вторая космичес­кая скорость равна 11,2 км/с). Мощное магнитное поле Юпитера в 12 раз силь­нее земного, но синяя стрелка компаса здесь покажет не на север, а на юг.

Возле Юпитера побывало несколько космических «роботов», сделанных че­ловеком: в 1973 г. «Пионер-10», в 1974— «Пионер-11». Эти лёгкие (258 кг) и простые аппараты передали на Землю несколько сотен фотографий планеты и её спутников. Аппараты «Пи­онер» были разведчиками, показавши­ми, что полёты во внешние области Сол­нечной системы возможны и космичес­кий корабль может, не получив повреждений, пролететь сквозь пояс ас­тероидов. В 1979 г. к Юпитеру были от­правлены более тяжёлые (815 кг каж­дый) и совершенные космические аппа­раты «Вояджер-1» и «Вояджер-2», передавшие тысячи цветных фотографий как самого Юпитера, так и многих его спутников (три из которых были откры­ты благодаря этим фотографиям).

Атмосфера Юпитера

Юпитер окружён слоем атмосферы тол­щиной 1000 км. Это не позволяет учё­ным разглядеть, что происходит на его поверхности.

Густая атмосфера Юпитера оказалась бы губительной для человека. По соста­ву она похожа на солнечную: в ней пре­обладают газы — водород (82%) и гелий (13%). Однако здесь присутствуют в очень небольших количествах и другие химические вещества: метан, аммиак, водяные пары и ацетилен. Это достаточ­но зловонный и ядовитый газовый состав. Скорее всего, такой же была и первич­ная атмосфера Земли 4 млрд лет тому назад.

В верхней части атмосферы Юпитера с помощью небольшого телескопа мож­но разглядеть тёмные (красновато-ко­ричневые) и светлые (белёсые) полосы. Постоянно меняя свои очертания, они тянутся через весь диск планеты парал­лельно её экватору. Такую «полосатость» придают Юпитеру облака в атмосферных течениях, двигающихся в разные сторо­ны с большой скоростью (100 м/с).

Широко известен исследователям ко­лоссальный атмосферный вихрь овальной формы — Большое Красное Пятно. По размеру оно превосходит диаметр Земли, имея ширину приблизительно 14 тыс. км, а длину — 30—40 тыс. км. Период кру­говорота облаков в этом вихре составляет неделю. Астрономы не знают, когда воз­никло Большое Красное Пятно. Первым увидел этот атмосферный вихрь итальян­ский астроном Джованни Кассини более 300 лет назад — в 1665 г.

Учёные предполагают, что Большое Красное Пятно может существовать даже тысячи лет, но причину такой долгой его жизни объяснить пока не могут. Пятно иногда почти исчезает, потом появляет­ся снова. В 1994—1995 гг. оно было едва заметно с Земли. Подобные атмосфер­ные вихри на Юпитере возникают часто, но размеры их намного меньше, и за год или два они разрушаются.

В атмосфере Юпитера есть несколь­ко облачных ярусов. Верхний слой об­лаков довольно тонкий, он составляет менее 0,01 радиуса планеты. Здесь хо­лодно (-100° С), но давление — как у поверхности Земли. Некоторые обла­ка имеют красноватый оттенок, который говорит о том, что в них много сложных химических соединений, образующихся под влиянием излучения Солнца, внут­реннего тепла планеты и мощных разрядов атмосферных молний, длина кото­рых достигает тысячи километров.

Немного ниже плавают красно-ко­ричневые облака, а температура здесь выше (всего —10° С). Почти над самой поверхностью Юпитера уже по-летнему тепло (+20° С). Водяной пар и кристал­лы льда образуют ещё один слой обла­ков. Некоторые учёные предполагают, что существует четвёртый ярус облаков, состоящий из соединений аммиака. Под ним начинается поверхность Юпитера.

От поверхности до ядра планеты

Наибольшая часть глубинной области Юпитера в основном состоит из водорода. Под огромным давлением он превращает­ся здесь из газа в жидкость. На глубине около 100 км простирается безбрежный океан жидкого водорода. Учёные предпо­лагают, что чёткая граница между водо­родным океаном и атмосферой отсутству­ет. На поверхности Юпитера образуется газо-жидкая водородная смесь, поэтому кажется, что водород кипит.

Почти звезда?

Царь планет Юпитер излучает в пространство почти в два раза больше тепловой энергии, чем получает от Солнца. Для объяснения этого факта некоторые астрономы выдвинули интересную гипотезу: планета-гигант, в процессе своего возник­новения чуть было не ставшая звездой, име­ет собственный энергетический источник! В действительности всё оказалось про­ще. У Юпитера нет своей «ядерной топки» — его тепло не возникает в результате превра­щения водорода в гелий, как это происходит в звёздах. Планета-гигант на самом деле от­личный аккумулятор тепла — медленно ос­тывая, она отдаёт свой «первородный» жар, полученный миллиарды лет назад.

Впрочем, Юпитер «не дотянул» до звезды совсем немного. Его масса такова, что при её увеличении всего в 100 раз в недрах плане­ты-гиганта, сжимаемых чудовищно высоким давлением, могла бы начаться термоядерная реакция. Юпитер превратился бы в звезду, и на небе Земли засияли бы два солнца .