Юпитер

Юпитер - пятая по расстоянию от Солнца и самая большая планета Солнечной системы - отстоит от Солнца в 5,2 раза дальше, чем Земля, и затрачивает на один оборот по орбите почти 12 лет. Экваториальный диаметр Юпитера - 142 600 км (в 11 раз больше диаметра Земли). Период вращения Юпитера - самый короткий из всех планет - 9 ч 50 мин 30 с на экваторе и 9 ч 55 мин 40 с в средних широтах. Таким образом, Юпитер, подобно Солнцу, вращается не как твердое тело - скорость вращения не одинакова на разных широтах. Из-за быстрого вращения эта планета имеет сильное сжатие у полюсов. Масса Юпитера равна 318 массам Земли. Средняя плотность - 1,33 г/см³, что близко к плотности Солнца. Ось вращения Юпитера почти перпендикулярна к плоскости его орбиты (наклон 87°).

Даже в небольшой телескоп хорошо видно полярное сжатие Юпитера и полосы на его поверхности, параллельные экватору планеты. Видимая поверхность Юпитера представляет собой верхний уровень облаков, окружающих планету. Благодаря этому Юпитер имеет сравнительно высокое альбедо (0,45), а детали на его поверхности постоянно меняют свой вид. Из устойчивых деталей известно Большое Красное пятно, наблюдающееся уже более 300 лет. Это - громадное овальное образование размерами 35 000 км по долготе и 14 000 км по широте между Южной тропической и Южной умеренной полосами. Цвет его красноватый, но подвержен изменениям. Можно предположить, что Красное пятно - это антициклон с длительным временем жизни.

Спектральные исследования Юпитера показали, что его атмосфера состоит из молекулярного водорода и его соединений: метана и аммиака. В небольших количествах присутствуют также этан, ацетилен, фосфен и водяной пар.

Облака Юпитера представляют собой трехслойную систему, состоящую из кристалликов и капелек аммиака, гидросульфидов аммония и водяного льда. В декабре 1973 г. с помощью американского космического аппарата "Пионер- 10" удалось уточнить содержание гелия в атмосфере Юпитера. Можно считать установленным, что атмосфера Юпитера на 74% состоит из водорода и на 26% из гелия.

На долю метана приходится не более 0,2%, на долю аммиака - не более 0,1% состава атмосферы планеты (по массе). Учитывая низкую среднюю плотность планеты, можно считать, что эти два газа (водород и гелий) составляют почти всю массу самой планеты.

Ниже чисто газового слоя в атмосфере Юпитера лежит слой облаков, которые мы и видим в телескоп. Слой жидкого молекулярного водорода имеет толщину 24 000 км. На этой глубине давление достигает 300 ГПа, а температура 11 000 К, здесь водород переходит в жидкое металлическое состояние. Слой жидкого металлического водорода имеет толщину 42 000 км. Внутри него располагается небольшое железосиликатное твердое ядро радиусом 4000 км и массой, достигающей 10- 20 масс Земли. На границе ядра температура достигает 30 000 К.

Вид планеты Юпитер в телескоп

Большое Красное пятно на Юпитере. Снимок межпланетной станции 'Пионер-11'

В 1956 г. было обнаружено радиоизлучение Юпитера на волне 3 см, соответствующее тепловому излучению с температурой 145 К. По измерениям в инфракрасном диапазоне температура самых наружных слоев облаков Юпитера 130 К. Полеты американских космических аппаратов "Пионер-10" и "Пионер-11" позволили уточнить строение магнитосферы Юпитера, а измерение температуры облачного слоя в основном подтвердило известный из наземных наблюдений результат: количество тепла, которое Юпитер испускает, более чем вдвое превышает тепловую энергию, которую планета получает от Солнца. Возможно, что идущее из недр планеты тепло выделяется в процессе медленного сжатия гигантской планеты (1 мм в год!). Напряженность магнитного поля у поверхности в полярных областях планеты 10-15 эрстэд, т. е. в 20 раз больше, чем на Земле.

Кроме теплового и дециметрового радиоизлучения Юпитер является источником радиовсплесков (резких усилений мощности излучения) на волнах длиной от 4 до 85 м, продолжительностью от долей секунды до минут и даже часов. Однако длительные возмущения это не отдельные всплески, а серия всплесков своеобразные шумовые бури или грозы. Согласно современным гипотезам, эти всплески объясняются плазменными колебаниями ионосфере планеты.

Юпитер имеет 16 спутников. Первые 4 спутника были открыты еще Г. Галилеем (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто). Они, а также внутренние спутники Амальтея и открытые в 1979-1980 гг. маленькие спутники Метис и Адрастея движутся почти в плоскости экватора планеты. Внешние спутники обращаются вокруг планеты по сильно вытянутым орбитам с большими углами наклона к экватору (до 30°). Это маленькие тела - от 10 до 120 км, по-видимому, неправильной формы. Самые внешние 4 спутника Юпитера обращаются вокруг планеты в обратном направлении (см. Спутники планет).

По данным, полученным с американских космических аппаратов "Вояджер", в экваториальной области Юпитера имеется кольцо. Кольцо расположено в 50 000 км от поверхности планеты, его ширина не менее 6000 км.