Куда исчезла поверхность
Юпитер — крупнейшая планета Солнечной системы. Его средний диаметр примерно в одиннадцать раз больше земного, а объём превышает земной более чем в тысячу раз. Но внутри нет огромной пустой полости, в которую можно сложить маленькие планеты. Это сравнение размеров. Сам Юпитер представляет собой колоссальный мир вещества под возрастающим давлением.
В отличие от Земли и Марса, у газового гиганта нет привычной твёрдой поверхности для посадки. По мере погружения газ становится плотнее и переходит в другие состояния. Поэтому радиус, температуру и силу тяжести здесь указывают для условного уровня атмосферы. Распространённый ориентир — давление один бар, примерно сопоставимое с земным давлением у моря.
Полосатая погода и огромное пятно
Светлые зоны и тёмные пояса Юпитера — структуры в его атмосфере, состоящей преимущественно из водорода и гелия. Облака и примеси создают сложный узор. Соседние потоки движутся в разных направлениях, образуя длинные полосы. Быстрое вращение, менее десяти часов на оборот, помогает организовать атмосферную циркуляцию этого гигантского мира.
Большое Красное Пятно — долговечный атмосферный вихрь, а не участок суши. Его размеры и очертания меняются. Приборы Juno исследуют не только видимую верхушку, но и глубинное строение шторма. Особенно интересно сопоставлять фотографию с измерениями: красочный завиток на плоском снимке оказывается трёхмерной системой с собственной температурой, ветрами и историей развития.
Водород, который ведёт себя как металл
Глубоко внутри Юпитера давление настолько велико, что водород приобретает свойства проводящего металлического вещества. Движение этих слоёв связано с мощным магнитным полем планеты. Это совсем не земной океан и не металл в виде привычного железного слитка. Слова обозначают свойства вещества при условиях, которые очень трудно воспроизвести в лаборатории.
Juno измеряет гравитационное и магнитное поля, чтобы проверять модели невидимых недр. Его данные указывают, что ядро может быть размытым: тяжёлые компоненты распределены по большой области, а не собраны в чётко отделённый твёрдый шар. Такую картину нельзя просто сфотографировать. Её восстанавливают, сопоставляя расчёты с несколькими независимыми видами измерений.
Четыре спутника — четыре разных истории
Ио, Европа, Ганимед и Каллисто известны как галилеевы спутники. Ио знаменит вулканизмом, Европа — ледяной оболочкой и убедительными свидетельствами подповерхностного океана. Ганимед крупнее Меркурия, а Каллисто хранит множество древних ударных кратеров. Общая планета рядом не сделала эти тела одинаковыми: состав, орбиты и внутренний нагрев привели к разным результатам.
Гравитационные взаимодействия могут деформировать спутники и поддерживать приливный нагрев. Это расширяет поиск мест, где возможно существование жидкой воды: солнечный свет не единственный источник энергии. Однако океан подо льдом ещё не равен обнаруженной жизни. Сначала нужно выяснить свойства воды, доступность химических веществ и устойчивость условий на достаточно больших промежутках времени.
Как читать портрет гиганта
Многие фотографии Юпитера обрабатывают с усилением цвета и контраста, чтобы лучше показать облачные детали. Это не делает снимок выдумкой, но меняет то, как его следует воспринимать. Для изучения атмосферы полезно сопоставлять кадры, полученные разными приборами и в разных диапазонах. Одна эффектная картинка редко отвечает на все научные вопросы сразу.
У гиганта есть и слабые пылевые кольца, почти незаметные рядом со знаменитыми кольцами Сатурна. Вместе с облаками, магнитосферой и спутниками они образуют связанную систему. Выбери на снимке маленькую деталь и спроси, что её создало: поток воздуха, частицы, тень или освещение. Такой вопрос превращает любование Юпитером в начало настоящего исследования.
Дальше — к первоисточникам
- NASA Science — Jupiter Facts
- NASA Science — Juno
- NASA Science — Juno Probes the Depths of the Great Red Spot
- NASA Science — Jupiter Moons
- NASA NSSDCA — Jupiter Fact Sheet
Материал написан для первого знакомства с темой. Числовые значения округлены; научные оценки могут уточняться.
