Тайны планеты юпитер. Интересные факты о юпитере. Гром и молнии

Наш далекий сосед Юпитер скрывает тайны, которые могут многое рассказать о том, как возникла солнечная система.
Космический аппарат НАСА «Юнона» уже достиг орбиты газового гиганта, и есть надежда, что этот проект даст ответы на некоторые вопросы.

В 2022 году Европейское космическое агентство планирует запустить собственный космический зонд, чтобы исследовать спутники Юпитера. Шведские ученые участвуют в проекте.

Контекст

Юпитер своими перемещениями уступил дорогу Земле

Юпитер мог способствовать формированию Земли

Павел Глоба: «Над нами Юпитер - планета королей»

Юпитер — пятая по счету планета от Солнца. Нет ничего удивительного в том, что ее называют газовым гигантом: если суммировать массу всех остальных планет Солнечной системы, масса Юпитера все равно окажется вдвое больше.

Планету назвали в честь самого могущественного из богов римского пантеона. С Земли ее можно увидеть невооруженным глазом, поэтому планета известна с древнейших времен, хотя и под разными именами.

В ходе истории мы узнавали все больше о нашем огромном соседе. Итальянский астроном Галилео Галилей (Galileo Galilei, 1564-1642), которого называют отцом современной астрономии, одним из первых вел наблюдения за Юпитером.

Галилей был среди первых ученых, применявших телескоп для изучения небесного свода. Однажды он услышал о голландском изобретении под названием «магическая труба» и в 1609 году построил свой собственный телескоп.

Уже через год, в 1610 году, он сделал ряд важных открытий. Галилей установил расположение звезд, которые не были видны невооруженным глазом, обнаружил горы на Луне, а также открыл четыре крупнейших спутника Юпитера.

Спутники получили имена Ио, Ганимед, Европа и Каллисто, и их до сих пор называют «галилеевыми спутниками» в честь первооткрывателя.

Космический аппарат на орбите

Сегодня Юпитер снова оказался у всех на устах. 5 августа 2011 года американское космическое агентство НАСА отправило к нему спутник «Юнона».

«Юнона» проделала долгий путь, и у нее был всего один шанс выйти на орбиту планеты. Чуть менее месяца назад космическому аппарату удалось взять правильный курс, совершив маневр, который описывали как критический.

Неделю спустя «Юнона» отправила на Землю первые фотографии, сделанные установленной на борту цветной камерой Junocam. На одной из первых размытых картинок видны Юпитер и три галилеевых спутника — Европа, Ио и Ганимед. По мере приближения к газовому гиганту зонд сможет делать все более четкие снимки и в конце концов сфотографирует поверхность планеты.

Один виток вокруг Юпитера «Юнона» на своей нынешней орбите делает за 53 дня. Аппарат останется на орбите в течение 20 месяцев, то есть совершит 37 витков вокруг планеты.

Разумеется, помимо красивых фотографий, у НАСА есть и другие цели. На сайте космического агентства сказано, что задача проекта — попытаться выяснить, как возник Юпитер. Таким образом, появится шанс выяснить новые детали о происхождении нашей солнечной системы.

Есть ли у Юпитера ядро?

Существует теория о том, что солнечная система возникла в результате коллапса огромного газопылевого облака, то есть туманности, примерно 4,6 миллиардов лет назад.

Облако вращалось и охлаждалось, пока из него не сформировались Солнце и планеты.

Как и Солнце, Юпитер по большей части состоит из водорода и гелия. Поэтому ученые считают, что эта планета возникла рано и на основе материала, оставшегося после появления Солнца.

Но это лишь гипотеза. У астрономов пока нет точного ответа на вопрос, как все было на самом деле. Существует предположение, что планета возникла, когда гравитация твердого ядра стала притягивать к себе материал. Согласно другой теории, возникновение Юпитера вызвал коллапс нестабильного участка туманности.

НАСА хочет получить ответ на вопрос, имеет ли Юпитер твердое ядро, и ученые попытаются это выяснить, измерив объемы воды и аммиака в атмосфере планеты.

«Юнона» соберет данные о гравитации и магнитном поле Юпитера. Это позволит вычислить вероятную массу и структуру ядра.

Если удастся найти ответы на эти вопросы, можно будет сделать новые выводы относительно возникновения и истории нашей солнечной системы.

Шведы в исследованиях Юпитера

НАСА — не единственные, кого интересует Юпитер. В 2014 году Европейское космическое агентство тоже решило отправить туда космический аппарат.

Разумеется, проект возник как результат основательной научной работы. Решение о запуске программы было принято лишь после четырех лет подробных исследований по теме.

В настоящее время ученые занимаются планированием, а также конструируют космический аппарат и его оборудование. Аппарат будет называться Juice (сокращение от Jupiter icy moons explorer). В проекте участвуют представители почти всех европейских стран, а также Японии и США.

Juice отправится в путь не ранее 2022 года. Его оснастят десятью измерительными приборами, два из которых будут произведены в Швеции. Первый, PEP (Particle Enviroment Package), строится в Институте космической физики в Кируне, второй, RPWI (Radio Plasma Wave Investigation), — в аналогичном институте в Уппсале.

Во главе проекта стоит Ян-Эрик Валунд. Сейчас его команда занята созданием одного из нескольких прототипов, которые должны будут пройти ряд испытаний, прежде чем в 2019 году ученые сконструируют окончательную версию инструмента.

«Прибор будет измерять электрическое и магнитное поля, а также электрически заряженный газ», — поясняет руководитель проекта.

Основная цель заключается в том, чтобы провести измерения вокруг поверхностей спутников Европы, Каллисто и Ганимеда, с центром орбиты на Ганимеде. Космический аппарат выйдет на орбиту спутника во внешней части солнечной системы, подчеркивает Ян-Эрик Валунд.

Другими словами, НАСА сосредоточится на исследовании планеты, а Европейская космическая организация займется ее спутниками.
Европейцы тоже хотят найти ответы на вопрос о том, как возникла солнечная система.

«Можно сказать, что Юпитер — это солнечная система в миниатюре. Вначале он был очень горячим, подобно красному карлику, но погас, так и не став звездой. К тому же, у Юпитера более 60 спутников», — говорит Ян-Эрик Валунд.

Там может быть жизнь

Спутники Юпитера интересны по нескольким причинам.

Предполагается, что под ледяной коркой на поверхности крупных небесных тел скрываются океаны. Так это или нет, выяснится после того, как будут измерены магнитные и электрические поля.

Есть надежда, что удастся приблизиться к ответу на вопрос, может ли существовать жизнь на каком-либо из спутников. Конечно, речь идет не о пришельцах из голливудского фильма, а об одноклеточных организмах.

«Собственно, мы ищем на ледяных спутниках не жизнь, а обитаемость. Не думаю, что мы обнаружим живые организмы, для этого пришлось бы прорубаться через лед», — комментирует Валунд.

Но Юпитер находится не в соседнем дворе, так что предстоит долгий полет сквозь космос. Если Juice отправится в путь в 2022 году, как и планируется, пройдет восемь лет, прежде чем он, по расчетам, прибудет в место назначения в 2030 году. И еще через пять лет он будет утилизирован на Ганимеде.

«Захватывающе. Слетать на Юпитер — такое бывает лишь раз в жизни», — говорит Ян-Эрик Валунд.

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.

Наука

В настоящее время о спутнике Юпитера Европе известно не так уж много. Самая важная информация об этом объекте Солнечной системы была получена благодаря приближению к нему космических кораблей НАСА "Вояджера 2" в 1979 году и "Галилео" во второй половине 1990-х. Поэтому астрономы начали серьезно подумывать о том, чтобы отправить к объекту новые аппараты в ближайшем будущем.

Несмотря на то, что в прошлом корабли приблизились к спутнику на очень короткое время, ученые смогли разглядеть его покрытую трещинами и льдом поверхность с очевидными признаками существования океана жидкой воды под твердой коркой.

Такая среда делает возможной существование микробных форм жизни , считают ученые. Если когда-нибудь астрономы отправят аппараты-роботы на Европу, им следует провести тщательную подготовку, чтобы понять, что именно нужно взять с собой и что им следует там искать.

Считается, что спутник Юпитера Европа - главный претендент на существование жизни в Солнечной системы, а миссия к этому объекту сможет раскрыть все секреты. Например, ученым еще предстоит выяснить, что за красные полосы и трещины покрывают поверхность объекта, какой химический состав имеет спутник, и есть ли в нем органические молекулы, которые являются строительными блоками для живых организмов?

В первую очередь, считают ученые, миссии на Европу предстоит взять образцы материала на разных глубинах (0,5-2 см и 5-10 см), чтобы можно было сделать выводы о композиции грунта и его химическом составе, а также особенностях солей, органических материалов и так далее.

Второй задачей миссии будет изучение геофизических особенностей Европы , сейсмологии и магнитометрии. Потребуется также проникнуть сквозь корку льда к океану.

К сожалению, пока полет к Европе – всего лишь далеко идущие планы для НАСА, так как в настоящее время колоссальные бюджеты уходят на другие не менее важные миссии.

Всего у Юпитера 67 спутников , однако большинство из них (около 50) очень мелкие – менее 10 километров в диаметре . Число спутников, впрочем, периодически меняется. Большую часть спутников открыли, начиная с 1970-х годов, после того, как к Юпитеру стали приближаться различные космические аппараты.

Большому количеству спутников Юпитер обязан своей гигантской массой , благодаря гравитационной стабильности на орбите планеты может удерживаться такое большое количество объектов, в том числе и сравнительно крупных. У Земли, к примеру, всего один спутник, так как ее гравитационное поле не позволяет удерживать еще один спутник на орбите .

Спутники вращаются вокруг Юпитера с разной скоростью и за разные промежутки времени: от 7 часов до 3 земных лет .

Несмотря на то, что Европа – один из самых крупных спутников Юпитера, он является наименьшим из четырех галилелеевых спутников .

Спутник Европа немного меньше Луны.

Поверхность Европы очень гладкая, она покрыта льдом толщиной около 100 километров , на ней почти нет кратеров, но есть полосы и трещины. Температура у поверхности около минус 150-190 градусов Цельсия . Благодаря корке льда Европа хорошо отражает свет, что делает ее очень яркой. Поверхность спутника сравнительно молодая – от 20 до 180 миллионов лет .

На поверхности Европы имеются своеобразные "веснушки" , более темные пятна, которые образовались благодаря существованию жидкого океана под слоем льда , как считают ученые.

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.