Тайны юпитера. Семь главных тайн юпитера, которые нынешняя юнона авось и раскроет Тайны юпитера

И, конечно, загадка номер один - это знаменитое Красное Пятно, его хорошо видно на многих фотографиях, - гигантское пятно овальной формы, длиной около 50 000 километров и шириной около 10 000 километров. Большую часть времени Красное Пятно остается достаточно бледным, но иногда оно становится кирпично-красным, и тогда его можно увидеть даже в сравнительно небольшой телескоп. Природа Пятна остается неизвестной. Юпитер делает полный оборот вокруг своей оси примерно за 9 часов и 55 минут, то есть быстрее чем любая другая планета солнечной системы. При этом его различные широтные зоны вращаются с разными скоростями.

Но вот еще одна загадка - наблюдения показали, что перемещение облачных масс порой удивительно противоречат движения остальных атмосферы гигантской планеты. Иногда газовые массы движутся навстречу вращению Юпитера. Даже достаточно устойчивое Красное Пятно, тоже перемещается относительно окружающих газовых масс. Есть даже указание на то, что вокруг Красного Пятна происходит своеобразная циркуляция с периодом около 12 суток.

И - загадка номер три - такая активность требует затраты большого количества энергии, а откуда она берется? От нашего дневного светила Юпитер получает мало тепла, тепловой поток от Солнца в районе этой планеты в 17 раз меньше, чем у Земли. Так что природа атмосферной активности на Юпитере пока остается невыясненной. Не все ясно и с присутствием в газовой оболочке Юпитера водяного пара. В верхней атмосфере ее нет из-за очень низкой температуры. Однако в нижних слоях, где теплее, водяной пар может быть. Но для этого нужен кислород. С другой стороны, если кислород на Юпитере есть, то вряд ли он может находиться в свободном состоянии вместе с большим количеством свободного водорода... Еще одно парадоксальное явление на Юпитере - «горячие тени».

Радиоизмерения показали, что там, где на планету падает тень от его спутников, температура заметно повышается. Парадоксальное явление, которое, во всяком случае, противоречит и земной опыта, и потому, что мы знаем, скажем, о Луне. Видимо, Юпитер обладает мощным магнитным полем, значительно сильнее, чем магнитное поле Земли. Об этом свидетельствует тот факт, что гигантская планета является источником достаточно мощного радиоизлучения, которое на волне 68 сантиметров соответствует температуре около 7000 градусов. Поскольку подобные температуры на Юпитере вряд ли реальны, остается предположить, что это радиоизлучение рождается при движении заряженных частиц в магнитном поле. В дециметровом диапазоне Юпитер - один из самых мощных источников радиоизлучения в космосе.

Несколько лет назад было установлено, что Юпитер является источником мощных всплесков радиоизлучения на волне, которая превосходит 7 метров. Это излучение идет по отдельным пунктам поверхности, участвующих в обращении планеты. Радиовсплесков длятся 1-2 секунды и обладают большой мощностью, превосходящей даже мощность аналогичных всплесков на метровых волнах на Солнце. Однако физическая природа этих всплесков остается неясной. Пожалуй, только будущие исследования дадут ответ на вопрос, связаны парадоксальные явления на Юпитере с недостаточностью современных наблюдательных данных или они объясняются какими-то необычными физическими процессами.

В современное время планетологи уверены, что нам удастся обнаружить жизнь скорее на спутнике Европа (юпитерском спутнике), чем на Марсе. Данное космическое тело имеет массу неразгаданных тайн. На сегодняшний день известно, что под толстой ледяной коркой Европы содержится жидкий океан, вполне пригодный для зарождения жизни, теплый и сравнительно безопасный.

Очень часто в интернете появляются статьи о том, что под ледяной поверхностью Европы обитают живые существа, похожие на наших рыб и млекопитающих. Иногда такие теории подкреплены фотографиями знакомых нам дельфинов. Конечно же, нам было бы приятно встретить знакомых млекопитающих на других планетах, но если рассуждать с научной точки зрения, то их, скорее всего, в океане спутника не окажется. Никто не отрицает, что там может присутствовать жизнь, но она, вероятнее всего, будет иметь свою форму, особенную и неповторимую.

Немного общей информации

Европой называют один их четырех гигантских спутников, расположенных возле планеты Юпитер. Всего у этой планеты имеется шестнадцать спутников, но большинство из них особого внимания не заслуживают, так как являются сравнительно мелкими. Орбита Европы имеет вытянутую форму, поэтому она периодически приближается к своей планете, а потом отдаляется от нее. Во время сближения на Европу действует гравитация огромного Юпитера. Таким образом, Европа с постоянной периодичностью сжимается и разжимается. Это нагревает ее внутренний океан, делая его пригодным для жизни разнотипных микроорганизмов.

Планетологи и астрофизики уверены, что в центральной части Европы (спутника Юпитера) имеется ядро, покрытое горными породами. За ним располагается океан с жидкой водой, глубина которого достигает 100 километров. Поверхностным слоем Европы является лед, толщина которого приравнивается к 10-30 км. Температура на поверхности юпитерского спутника приравнивается к -160⁰ по Цельсию.

Из-за невероятно глубоководного океана, покрытого толстенным слоем льда, поверхность юпитерского спутника считают максимально гладкой в нашей планетарной системе. Рассматривая изображения Европы, можно заметить многокилометровые полосы, покрывающие ледяную поверхность, а также хребты, выпуклости и разнотипные вогнутые участки. Эти «неровности» являются прямым доказательством наличия воды подо льдом юпитерского спутника.

Самым интересным явлением на Европе планетологи называют притемненные линии, которые буквально опоясывают спутник вдоль и поперек. Ширина этих образований может доходить до двадцати км. Планетологи считают, что это следы от разломов коры, через которые на поверхность пробивалась жидкость. Цвет полос они объясняют тем, что со льдом в реакцию могли войти продукты жизнедеятельности подводных обитателей Европы, которыми, вероятнее всего, являются бактерии и другие микроорганизмы.

Может ли развиться жизнь на юпитерской Европе

Солнечные ультрафиолетовые лучи «обрабатывают» поверхность юпитерского спутника регулярно. Они растопляют лед, разделяя его на водород и кислород. Легчайший водород практически моментально испаряется, а более тяжелый кислород задерживается некоторое время на поверхности Европы. Через трещины и щели в коре, о которых говорилось выше, кислород может проникать в океан юпитерского спутника. Таким образом, внутри Европы имеется жидкая вода, которая регулярно смешивается с кислородом, а из недр этого юпитерского соседа постоянно идет тепло, подогревающее его океан.

Д. Берне – известный планетолог, говорит о возможности жизни в океане Европы следующее:

На протяжении десятилетий мы считали, что для образования и развития жизни необходимы три фактора – вода, свет и атмосфера. Но на дне моря, к примеру, нет последних двух условий. Несмотря на это, жизнь там существует, причем вполне нормально. Таким образом, последние два условия для образования жизни можно отбросить. В океане Европы (юпитерского спутника) вполне может существовать инопланетная жизнь, подобная нашим трубчатым червям и моллюскам, которые прекрасно существуют на морском и океаническом дне.

Т. Голд, который тоже работает планетологом и интересуется инопланетной жизнью, заявляет:

Самыми живучими существами на нашей планете являются микроорганизмы. Именно они правят миром. Если кто-то может существовать на других планетах, то это они – разнообразные микробы. В океане Европы для них имеются идеальные условия.

Когда тайна Европы раскроется?

Агентство НАСА приступило к разработке новейшего проекта «Clipper», направленного на изучение юпитерского соседа. Бюджет данного проекта оценили в 2 миллиарда долларов. Этот проект планировали реализовать в 2020-х годах, но пока заморозили из-за кризиса. Кроме этого, на Юпитер и его спутники обратило внимание агентство ЕКА, представители которого планируют запустить к вышесказанной планете аппараты в 2025-30 годах.

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.

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.