Юпитер

Юпитер — крупнейшая планета Солнечной системы, газовый гигант без твёрдой поверхности. Его масса в 318 раз больше земной и в два с половиной раза больше массы всех остальных планет вместе взятых, но всё равно составляет лишь около тысячной доли массы Солнца. Юпитер состоит в основном из водорода и гелия — тех же веществ, что и Солнце, — и вращается быстрее всех планет: сутки на нём длятся меньше десяти часов.

Какая это планета

Экваториальный диаметр Юпитера — около 143 тыс. км, это в 11 раз больше земного. Вокруг Солнца он обходит за 11,9 года на расстоянии 5,2 а. е. Из-за быстрого вращения планета заметно сплюснута у полюсов. Выделяет она больше тепла, чем получает от Солнца: недра остывают после образования планеты и медленно сжимаются. У Юпитера самое сильное магнитное поле среди планет: его магнитосфера — огромная область, захваченная частицами высоких энергий. Есть и тонкие слабые кольца, их открыл «Вояджер-1» в 1979 году.

Что внутри

Под облаками водород сжимается под огромным давлением и из газа превращается в жидкость, а на глубине в десятки тысяч километров, при давлении в миллионы атмосфер, — в жидкий металл. Токи в этом металлическом водороде создают мощное магнитное поле. В центре, возможно, есть ядро из тяжёлых элементов; данные «Юноны» говорят, что оно размытое, а не плотное и компактное, как считали раньше. Точное устройство недр пока неизвестно.

Атмосфера и погода

Видимая нами поверхность — верхняя граница облаков из аммиака и других соединений, окрашенных в оттенки белого, жёлтого и красного. Вращение растягивает облака в чередующиеся светлые зоны и тёмные пояса; ветры вдоль них достигают сотен километров в час. Цвет полос связан с движением газа: в светлых зонах воздух поднимается, остывает, и аммиак вымерзает в белые облака, а в тёмных поясах сухой воздух опускается, облака там тоньше, и видны более глубокие и тёплые слои. Но картина сложнее: грозы и молнии на Юпитере бушуют как раз в поясах. Атмосфера Юпитера бурлит: там идут грозы с молниями и живут гигантские вихри. Самый известный из них — Большое красное пятно, антициклон, который надёжно прослеживается с 1831 года; пятно, которое Кассини наблюдал в XVII веке, по-видимому, было другим вихрем. Он сжимается: в XIX веке длинная ось пятна была около 41 тыс. км, «Вояджеры» в 1979 году измерили около 23 тыс. км, а «Хаббл» в 2014 году — около 16,5 тыс. км, то есть тогда пятно было шире Земли примерно в 1,3 раза. Пятно продолжает меняться, поэтому его размер нужно указывать вместе с датой измерения.

Что узнала «Юнона»

По данным «Юноны», полосы и зоны Юпитера уходят вглубь атмосферы примерно на 3000 км, а магнитное поле оказалось намного сильнее ожидаемого: его источник — жидкий металлический водород на меньшей глубине, чем предполагали (NASA: Juno).

Измерения «Юноны» показали, что Большое красное пятно уходит вглубь атмосферы примерно на 300–500 км. Вокруг полюсов она обнаружила группы гигантских циклонов: восемь вокруг северного полюса и пять вокруг южного. Аппарат измерил и гравитационное поле, и на его основе уточнили модели недр. Кроме того, «Юнона» исследовала полярные сияния, самые мощные в Солнечной системе.

Спутники

Международный астрономический союз признал у Юпитера 115 спутников (данные NASA). Самые заметные — четыре, открытые Галилеем в 1610 году: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто («Галилеевы спутники»). Ио — самое вулканическое тело в Солнечной системе. Вулканы там открыли почти случайно: 2 марта 1979 года вышла статья Пила, Кассена и Рейнольдса с расчётом, что приливное трение должно плавить недра Ио, а через несколько дней «Вояджер-1» подлетел к Юпитеру. Инженер навигационной группы Линда Морабито, обрабатывая снимок, сделанный для точной привязки аппарата по звёздам, заметила над краем диска Ио светящийся шлейф высотой около 270 км. Это был первый действующий вулкан, найденный вне Земли. Под ледяной корой Европы, вероятно, скрыт океан воды, а Ганимед — крупнейший спутник планет, больше Меркурия.

Радиация

Вокруг Юпитера — самые мощные радиационные пояса среди планет. Частицы, захваченные магнитным полем, выводят электронику из строя, поэтому аппараты летают в системе Юпитера по специальным траекториям и защищены толстыми экранами. Особенно опасна орбита Европы.

Как увидеть Юпитер

Юпитер — одно из самых ярких светил после Солнца, Луны и Венеры. Уже в бинокль видны его спутники, которые каждую ночь меняют положение, а в небольшой телескоп — два тёмных экваториальных пояса и иногда Большое красное пятно («Наблюдение планет»).

Как изучали

Первыми к Юпитеру подлетели американские «Пионер-10» (1973) и «Пионер-11» (1974), затем два «Вояджера» (1979). Аппарат «Галилео» работал на орбите с 1995 по 2003 год и сбросил в атмосферу зонд. «Юнона» (NASA) вышла на орбиту 4 июля 2016 года и изучала недра и магнитное поле планеты; по плану NASA её расширенная миссия завершалась в сентябре 2025 года, но аппарат продолжает работать и в 2026 году; когда его орбита со временем разрушится, он сгорит в атмосфере Юпитера. К системе Юпитера летят ещё два аппарата: «Европа Клиппер» (NASA, запуск 14 октября 2024 года, прибытие в 2030 году) и Juice (ESA, запуск 14 апреля 2023 года, прибытие в 2031 году) («Juice и Europa Clipper»). В июле 1994 года астрономы впервые наблюдали падение на планету кометы Шумейкеров — Леви 9: обломки оставили в атмосфере тёмные следы.