Жизнь на юпитере

Содержание

Возможна ли жизнь на Юпитере

Сведения о самой большой планете в Солнечной системе и пятой по удаленности от Солнца интересуют ученых со всего мира. Специалисты изучают климат, атмосферу, температуру и вопрос о том, есть ли жизнь на Юпитере.

Юпитер — самая крупная планета в Солнечной системе. Credit: NASA.

Климатические характеристики планеты

Небесное тело не имеет поверхности, поэтому его часто называют газовым гигантом. Но он содержит жидкие вещества, и у него есть 16 естественных спутников. Диаметр планеты, согласно данным КА «Вояджер 2» с расстояния в 24 млн км, составляет 143 тысячи километров (это в 11,2 раза больше Земли).

Площадь составляет 23713907537 миль². Слои разделены атмосферой и внутренним пространством. Нижний слой называется тропосферой и представлен сложной структурой облаков.

Верхние продукты конденсации водяного пара состоят из таких компонентов, как:

  • сульфид аммония;
  • аммиачный лед.

Высокое давление не дает шансов на существование чему-либо живому. Межпланетный аппарат «Галилео», который отправился в космос в 1989 г., при спуске в атмосферу планеты функционировал всего час. Затем он был разрушен высоким давлением.

Погода

На планете нет привычной погоды. Из ядра небесного тела идет тепловая энергия, превращающая Юпитер в один крупный вихрь. Сутки длятся 10 часов. Смены времен года нет, а скорость ветров достигает 50 км/ч. Так на Юпитере образуются Южный и Северный экваториальные пояса.

Там бывает множество бурь и молний. Масса небесного тела в 2 раза больше остальных планет.

Юпитер имеет мощное магнитное поле. Молнии по протяженности достигают 1000 км.

Гравитация

Юпитер возмущает гравитационное равновесие окружающих планет. Credit: Sunhome.ru.

В облачном слое планеты гравитация для человека составляет 2,5 g. Это прибавляет к весу 100 кг.

Средний скафандр, в который будет облачен исследователь, весит 114 кг, это также стоит учитывать.

Масса будет составлять 214 кг, и передвигаться с таким грузом невозможно. Это также уменьшает шансы на выживание в условиях атмосферы планеты.

Атмосфера

Представляет собой газовую оболочку, окружающую планету. Юпитер имеет твердое ядро.

Газовая оболочка состоит из следующих компонентов:

  • водорода;
  • гелия.

Атмосфера имеет оранжевый цвет из-за содержания таких компонентов, как:

  • сера;
  • фосфор;
  • ацетилен;
  • аммиак.

Температура

Юпитер характеризуется резкими перепадами температурных показателей: то экстремальная жара, то лютый мороз.

Человеческий организм не смог бы выдержать такие погодные условия. Но измерить их в одной точке не получится из-за того, что у планеты нет поверхности.

Удалось узнать, что в верхней части облачного покрова температура не превышает -145°C, т. е. слой атмосферы состоит из гидросульфида аммония и кристаллов аммиака.

Показатели давления зависят от глубины атмосферы: чем ниже, тем больше жара. В месте, где водород преобразуется в жидкость, происходит нагрев до 9700°C.

Данные о температуре на Юпитере, полученные космическим зондом Галилео. Credit: V-kosmose.com.

Бури на Юпитере

Планета окружена газовыми облаками с атмосферой. Она имеет разного цвета области, разделенные между собой потоками вихрей. В них скорость ветра поражает: может достигать более 500 км/ч.

Бури характеризуются небольшой продолжительностью и редко бывают дольше 4 суток. В некоторых случаях вихри наблюдаются месяцами и становятся похожими на ураганы со вспышками молний.

Ученые отметили, что периодичность возникновения подобных штормов — примерно 1 раз в 17 лет. Когда они бушуют, то все сносят на своем пути.

Большое красное пятно

Астроном и инженер Доменико Д. К. в 1665 г. обнаружил большое красное пятно в атмосфере Юпитера. Тогда оно характеризовалось протяженностью в 40000 км. С каждым годом размеры уменьшаются.

Пятно представляет собой атмосферный вихрь, являющийся самым большим в Солнечной системе. Его скорость составляет 435 км/ч, а вращение происходит против часовой стрелки.

Гигантское красное пятно на Юпитере. Credit: NASA.

Радиационные пояса

В окрестностях Юпитера, его верхних слоях присутствуют высокие дозы радиации. Показатели превышают норму для человека и считаются смертельными. Даже если пройти радиационные пояса, то ситуация не изменится: атмосфера планеты радиоактивна.

Газовый гигант излучает мощные радиоволны, становясь наибольшим источником радиации в Солнечной системе. Радиовыбросы часто мешают уфологам, которые думают, что нашли сигналы инопланетян.

Астрофизики утверждают, что ионные газы и магнитные поля представляют собой мощные радиолазеры, создающие плотное излучение.

Тот же космический аппарат «Галилео» при облете небесного тела получил смертельную для человека дозу радиации, превышающую норму в 25 раз.

Есть ли жизнь на планете

Специалисты уверены, что жизнь в космосе на такой планете, как Юпитер, невозможна. Это объясняется тем, что на газовом гиганте отсутствует поверхность и низкое содержание воды в атмосферных слоях.

Карл Саган — астроном из Америки — в 70-е гг. высказал гипотезу о том, что жизнь возможна в верхних слоях атмосферы. Научного подтверждения этому не нашлось.

Но существует шанс наличия водно-углеводородной жизни: в содержащем облака из водяного пара атмосферном слое давление и температурные показатели являются благоприятными. И хотя планету не удастся колонизировать, спутники Юпитера могут быть пригодными для жизни.

Жизнь на планетах. 4. Возможна ли Жизнь на Юпитере и других газовых гигантах?

Еще полвека назад никому в голову не приходила мысль обсуждать возможность зарождения и развития Жизни на газовых гигантах — Юпитере, Сатурне и их меньших братьях Уране и Нептуне. Ибо наши познания ограничивались только самыми верхними слоями атмосфер этих планет. Но времена меняются. С помощью ряда космических аппаратов (КА) удалось заглянуть и в эти атмосферы поглубже и изучить окрестности этих планет и свойства вращающихся вокруг них естественных спутников. И потому новые попытки обсуждения возможности зарождения Жизни на газовых планетах-гигантах и даже на их спутниках вполне естественны. Ограничимся здесь только самими планетами. А о возможности зарождения Жизни на их спутниках поговорим отдельно.
Тем же, кого интересуют не только вопросы зарождения Жизни, могу предложить просмотреть мои посты по метке «Космос», где можно найти много другой информации о планетах, их спутниках, звездах, галактиках и всего остального, чем наполнен Космос.
1. Юпитер.
Юпитер в 5,2 раза дальше от Солнца, чем Земля. Следовательно, интенсивность падающей на него солнечной радиации в 27 раз меньше, чем на Земле. Но, в отличие от каменных планет от Меркурия до Марса, интенсивность падающей на планету солнечной радиации — не единственный энергетический параметр. Дело в том, что Юпитер излучает в окружающее пространство примерно на 60 % больше энергии, чем на него падает от Солнца. Эта прибавка обусловлена его медленным самосжатием. И естественным следствием этого процесса является дополнительный подогрев атмосферы изнутри планеты.
Состав самых верхних слоев атмосферы Юпитера практически такой же, как и у межзвездной среды, из коей образовалась солнечная система — до 90 % водорода и до 10 % — гелия. Ясно, что в подобной атмосфере никакой Жизни зародиться не может.
Но по мере углубления в атмосферу ее температура и давление повышаются, а состав меняется. В 1995 году в атмосферу Юпитера вошел зонд от КА «Галилео» и спустился до глубин, на которых давление превышало два десятка атмосфер, а температура доходила до 150 градусов Цельсия. Над этим уровнем почти на сотню километров простирается слой, в котором температура снижается с высотой до зимних антарктических температур, а давление — до одной атмосферы. И в этом слое есть и аммиачные облаки (в верхней части этого слоя), и водяные (в нижней части). Этот факт хорошо отражает график, вытекающий из измерений параметров атмосферы Юпитера зондом «Галилео»:

Понятно, что именно в этом слое имеет смысл в дальнейшем искать признаки Жизни. Причем не только в водно-углеродной форме, но и в аммиачно-углеродной. Но еще задолго до запуска «Галилео» Карл Саган придумал три формы животных, плавающих в столь густой атмосфере. А именно: синкеры (нечто вроде планктона), флоатеры (питающиеся синкерами крупные животные) и хантеры (питающиеся флоатерами хищники). Дошла ли эволюция Жизни на Юпитере до этих форм, если она вообще зародилась, вопрос будущих исследований.
2. Сатурн.
Сатурн чуть меньше Юпитера и вдвое дальше от Солнца, чем Юпитер. Поэтому интенсивность падающей на него солнечной радиации составляет порядка одного процента от таковой, падающей на Землю. И подобно Юпитеру Сатурн медленно сжимается, излучая вследствие этого в окружающее пространство почти в 2,5 раза больше энергии, чем ему достается от Солнца. Этот фактор, как и у Юпитера, обеспечивает подогрев его атмосферы изнутри планеты в большей степени, чем от Солнца.
К сожалению, в атмосферу Сатурна еще не спускали ни одного зонда. Поэтому термодинамические параметры его атмосферы в зависимости от высоты, а также химсостав атмосферы Сатурна пока однозначно не известны. Но думать, что они существенно отличаются от юпитерианских из самых общих соображений нет никаких оснований. Поэтому и предварительные выводы о возможности зарождения Жизни в плотных слоях атмосферы Сатурна должны быть практически такими же, как и в случае Юпитера.
3. Уран и Нептун. Эти планеты существенно меньше Юпитера и Сатурна. Но значительно больше Земли. И в соответствии с их химсоставом принято называть их газово-ледяными гигантами. Маленькими, разумеется. Никаких зондов от земных КА в их атмосферы не спускалось. Но дистанционными наблюдениями установлено, что Уран дополнительного тепла по отношению к падающему на него от Солнца не излучает. А Нептун излучает примерно в той же мере, как и Сатурн.
Возможно поэтому в приводимом ниже графике (модель, а не результаты измерений), очень похожем на юпитерианский (по результатам измерений с зонда «Галилео»), зона тропосферы Урана, в которой в принципе возможно зарождение Жизни, существенно толще и лежит в интервале давлений от примерно 20 до 200 атмосфер и интервале температур от антарктических (подзона аммиачных облаков) до африкано-пустынных (подзона водяных облаков).

В отношении же Нептуна вряд ли что можно добавить к уже изложенному.
На этом цикл постов о возможности зарождения Жизни на планетах солнечной системы завершается. Но еще ничего не сказано об аналогичных возможностях на крупных спутниках этих планет. А там ситуация гораздо необычнее и, тем самым, интереснее. Но об этом — продолжение следует.

Кто на Юпитере живёт?

Одна из самых живописных планет Солнечной системы — Юпитер, давно привлекает исследователей космоса как место уникальных природных процессов, хотя и не рассматривается всерьез как потенциальное место для зарождения жизни. Несмотря на это, еще в далеком 1970 году известный американский астроном Карл Саган высказал весьма экстравагантную для своего времени версию о наличии жизни в облаках этой планеты.

Кто может жить на Юпитере?

Хотя на Юпитере отсутствует какая-либо твердая поверхность или даже просто ее некое подобие, на планете-гиганте могут существовать экзотические формы жизни, которых нет на Земле. Среди таких гипотетических жизненных форм, Карл Саган выделил несколько довольно необычных существ: флоатеров, синкеров и хантеров. Так, флоатеры могут представлять из себя по-настоящему гигантские организмы, достигающие километровых размеров! Они могут иметь форму воздушных шаров, которая бы позволяла свободно держаться в атмосфере и вырабатывать энергию благодаря использованию органических молекул.

Синкеры могут быть похожими на обычные земные микроорганизмы с той только разницей, что для своего выживания эти существа должны будут избегать горячие конвекторные потоки Юпитера. Кроме того, синкеры должны иметь способность к массовому размножению, что помогало бы им выжить в крайне неблагоприятных условиях в атмосфере планеты-гиганта.

Как известно, в любой экосистеме есть место для разных видов хищников, которые бы регулировали численность травоядных. В том случае, если синкеры и флоатеры действительно питаются какими-либо органическими веществами, то регулировать количество подобных организмов должны будут хантеры (от англ. Hunter — охотник).

Карл Саган

Кроме того, даже если теория Карла Сагана о жизни на Юпитере несостоятельна, не стоит исключать ее наличие в подобных формах на других планетах. Желая доказать теорию американского ученого, исследователи из Института биофизики Сибирского отделения РАН разработали особую теорию об автокаталитическом способе зарождения жизни на Земле.

Согласно данной теории, создателями первых микроорганизмов, породивших жизнь на Земле в тех формах, которые нам известны, стали некие автокаталитические системы, которые усложняли сами себя в результате естественного отбора. Иными словами, автокатализатором могла бы выступать всё еще неживая материя, при этом способная к самоусложнению. Вероятность возникновения подобных полуорганизмов где-нибудь на Юпитере довольно мала, однако вполне реальна.

Некоторые земные бактерии могут выжить в атмосфере Юпитера

Одной из самых главных проблем для зарождения жизни в атмосфере планеты-гиганта могут являться практически полное отсутствие кислорода и огромное количество аммиака. Для того чтобы выяснить, могут ли земные бактерии выжить в крайне суровой атмосфере Юпитера, группа калифорнийских ученых поставила эксперимент, поместив земных бактерий-экстремофилов в безвоздушные условия, приближенные к юпитерианским.

В результате эксперимента выяснилось, что некоторые микроорганизмы, действительно, способны выжить и размножаться в условиях атмосферы с высоким содержанием аммиака, водорода и гелия, что значительно повышает наши шансы найти какую-либо жизнь, пусть даже самую простую, в атмосферах планет-гигантов Солнечной системы.

Любительская астрономия > Как наблюдать за Юпитером

Наблюдение Юпитера в небе: как найти и когда наблюдать, момент противостояния, выбор телескопа и фильтра, схема расположения формирований, пятна и спутники.

Если вы хотите посмотреть на планету, то сначала нужно знать, как найти Юпитер в космосе. На небе ночью мелькает множество звезд и как отыскать газового гиганта, окруженного множеством спутников? Конечно, можно воспользоваться телескопами сайта, чтобы попробовать увидеть его в режиме онлайн. Или же воспользуйтесь советами, чтобы понять, где находится Юпитер в небе и какой следует купить телескоп для поиска. Также полезно знать лучшее время для наблюдения и увидеть фото Юпитера в высоком качестве, сделанные астрономами-любителями.

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Его диаметр почти в 12 раз превышает диаметр Земли, а его вес – более чем в 318 раз. Удивительно, но Юпитер лишен какой-либо твердой поверхности, поскольку планета представляет собой газовый гигант, в составе которого водород и гелий. Здесь нет и сезонов или времен года, поскольку плоскость экватора наклонена только на 3˚ к плоскости орбиты. Свое имя Юпитер унаследовал от главного бога древнеримской мифологии. Вокруг Юпитера есть система колец, аналогичная кольцам Сатурна, однако наблюдать их в любительские телескопы невозможно. На сегодня есть сведения о 63 спутниках Юпитера.

Когда наблюдать Юпитер?

Юпитер, Луна и Венера на ночном небе

Наблюдения Юпитера не вызывают серьезных трудностей даже у начинающих астрономов. При максимальном уровне блеска он уступает по яркости лишь Венере, Луне и Солнцу. Оптимальный период его исследований наступает в момент противостояния, которое происходит каждый год со смещением в один месяц от прошлогодней даты. Обычно во время летнего противостояния Юпитер не отходит далеко от горизонта.

В России это расстояние равно 20-30˚. В связи с этим лучшее время для его наблюдений приходится на период зимнего противостояния. Тогда планета занимает высокое положение на небосклоне и остается там на протяжении всей ночи. Если вы не боитесь зимних морозов, то можете за одну ночь пронаблюдать полный оборот Юпитера вокруг своей оси. Изучите таблицу противостояния Юпитера, чтобы не упустить этот момент.

Ближайшие противостояния Юпитера:

06 января 2014 года -2,7m
06 февраля 2015 года -2,6m
08 марта 2016 года -2,5m
08 апреля 2017 года -2,5m
09 мая 2018 года -2,5m
10 июня 2019 года -2,6m
14 июля 2020 года -2,8m
20 августа 2021 года -2,9m
26 сентября 2022 года -2,9m
03 ноября 2023 года -2,9m

Детали на поверхности Юпитера в зависимости от размера телескопа

В периоды противостояния видимая часть диска Юпитера составляет 45-50 угловых секунды. Это намного больше, чем у иных планет. Но и при серьезном увеличении (до 300х) диск кажется не слишком внушительным. В зависимости от типа инструмента можно наблюдать то или иное количество тонких деталей. К примеру, с помощью бинокля вы разглядите маленький, ничем не примечательный диск, лишенный деталей и окруженный четырьмя галилеевыми спутниками (луны, найденные Галилео Галилеем).

Пример фотографии Юпитера на телескоп Celestron Astromaster 130

В небольшой (до 90 мм) телескоп с увеличением до 100х перед вами вырисуется вид на северный и южный экваториальные пояса, которые находятся немного выше и немного ниже планетарного экватора. Кроме того, вы можете обнаружить и третий пояс, который располагается между южным экваториальным поясом и южным краем диска. Яркая полоска между южным экваториальным поясом и южным умеренным поясом – это южная тропическая зона, где находится знаменитое Большое красное пятно. В телескопе оно выглядит как темноватое пятнышко овальной формы. Приложив некоторые усилия, вы сможете найти более темные полярные регионы планеты и самые большие ландшафтные образования у экватора.

В телескоп мощностью от 100х вы можете наблюдать и 4 спутника Юпитера и прохождение их теней по планетарному диску. Оптика с объективом 150-200 мм и мощностью до 300х делает возможными исследования тонких поясов, огромного числа малых облаков, цветовых оттенков и тончайших деталей на поверхности Юпитера.

А вот Юпитер уже через более мощный телескоп: Sky-Watcher Dob 12″ + линза Барлоу 5х

Но наибольшее количество самых интересных деталей продемонстрирует максимально полезный телескоп с диаметром 300 мм. Более мощная техника не дает больше возможностей из-за неустойчивого характера атмосферы Земли и длительного периода термостабилизации телескопа.

Необходимое оборудование

Какой телескоп нужно купить и иметь под рукой, чтобы запечатлеть Юпитер во всей его красе? Первым делом, астроном должен запастись современным качественным телескопом с большой апертурой с идеальной юстировкой. Сегодня большинство исследователей выбирают апохроматический рефрактор с объективом диаметром 100-150 мм. Он обеспечивает контрастные и яркие изображения. Но стоимость приборов подобного толка доступна далеко не каждому астроному, поэтому их популярность в профессиональном и любительском сообществах пока не слишком высока.

Если вы относитесь к числу тех астрономов, кто не может приобрести апохроматический рефрактор, выбирайте «медленный» рефлектор системы Ньютона с относительным отверстием 1/6–1/8. По возможности откажитесь от телескопа с центральным экранированием. Контрастность его невысока. К тому же, сейчас начато производство телескопов типа «апохроматический киллер» системы Максутова-Кассегрена, которые ориентированы на планетарные наблюдения.

Для наблюдения за Юпитером мы рекомендуем:

Несколько слов стоит сказать и о монтировке. При наблюдениях Юпитера исследователь стремится разглядеть максимальное число деталей на его поверхности. Но ручное управление телескопа связано с помехами в изображении от малейшего дуновения ветра. Поэтому не стоит применять устойчивую монтировку с интегрированной системой Go-To или часовым механизмом.

Разумеется, выше был описан идеальный вариант, который должен стать целью любого уважающего себя астронома. Но астрономия не терпит ограничений. Если у вас нет высококлассного телескопа, пытайтесь применять те приборы, что есть под рукой. Ведь любые наблюдения лучше пустых мечтаний.

Изображение Юпитера при использовании различных фильтров

Чтобы повысить контрастность во время наблюдений Юпитера принято использовать комплект цветных фильтров. К примеру, голубой и синий фильтры повышают видимость Большого красного пятна и коричнево-красных поясов. Светло-красные, оранжево-красные и красные фильтры качественно оттеняют детали синего цвета. В первую очередь, это наросты и фестоны на южной границе северного экваториального пояса. Желтый фильтр служит для выделения полярных регионов Юпитера. Эксперты рекомендуют использовать зеленый фильтр при наблюдении облачных поясов, белых пятен и овалов, фестонов и Большого красного пятна. Не бойтесь экспериментировать с различными фильтрами, и вы не заметите, как подберете именно тот набор, что подойдет вам для исследований Юпитера.

Что наблюдать на Юпитере

На планете можно найти множество интересных объектов для наблюдения. Сделать процесс максимально простым поможет карта Юпитера.

  • ЮПШ — Южная полярная шапка
  • СПШ — Северная полярная шапка
  • ЮЮУП — Юго-южный умеренный пояс
  • ЮУП — Южный умеренный пояс
  • БКП — Большое красное пятно
  • ЮЭП — Южный экваториальный пояс
  • ЭП — Экваториальный полоса
  • СЭП — Северный экваториальный пояс
  • СУП — Северный умеренный пояс
  • ССУП — Северо-северный умеренный пояс
  • ЮЮУЗ — Юго-южная умеренная зона
  • ЮУЗ — Южная умеренная зона
  • ЮТЗ — Южная тропическая зона
  • ЭЗ — Экваториальная зона
  • СТЗ — Северная тропическая зона
  • СУЗ — Северная умеренная зона
  • ССУЗ — Северо-северная умеренная зона

Юпитер можно смело назвать наиболее интересной планетой для исследований. Она крайне динамично, на ее поверхности постоянно происходят изменения. Сколько бы вы не смотрели на Юпитер, вы никогда не увидите его одинаковым. В первую очередь, причины этого кроются в разной скорости вращения облачного покрова. Так, полный оборот экваториальной зоны проходит за 9 часов 50 минут, а полярных зон – за 9 часов 57 минут. К тому же атмосфера никогда не бывает спокойной.

Там происходят атмосферные течения, циклоны, падения комет и астероидов, поэтому новые детали образуются ежедневно.

Наиболее известные детали на поверхности Юпитера

Если вы планируете серьезно изучать Юпитер, берите в руки телескоп как можно чаще. Чем дольше вы будете проводить наблюдения, тем выше будет ваше мастерство и тем больше деталей вы сможете увидеть на поверхности Юпитера.

Пусть первая встреча с Юпитером будет посвящена его общему обзору. Так вы научитесь находить самые крупные объекты – зоны, пояса, пятна. Затем вы сможете изучать тончайшие детали его поверхности и атмосферы. Большинство из них можно рассмотреть только с помощью большого любительского телескопа при отличных условиях и отработанных наблюдательных навыках.

Красные, белые и чёрные пятна

Как известно, Юпитер – это постоянно меняющаяся планета. Но на его поверхности есть некоторые детали, которые существуют на протяжении долгих лет. Из них наибольшую известность приобрело Большое Красное Пятно, открытое Джованни Кассини в 1665 году. Характер данного образования был изучен далеко не сразу. Только в последние годы миссии космических станций Вояджер и Пионер открыли нам природу Большого Красного Пятна. На самом деле, это долгоживущий вихрь размером 15 000 на 30 000 км, который делает полный оборот за 6 земных суток.

Движение Большого Красного Пятна через короткие промежутки времени

Для каждого любителя астрономии Большое Красное Пятно представляется контрастной деталью, которую можно наблюдать даже в телескопы начального уровня. Но Пятно периодически меняет интенсивность окраса, поэтому регулярно оно практически сливается с поверхностью Юпитера. К примеру, такое явление было зафиксировано в конце XIX, а в конце 1960-х годов Пятно вновь вернулось к своему обычному цвету. Также пятно постоянно уменьшается в размерах, которое наблюдается в течение последних десятилетий. По данным астрономов XIX века, 100-120 лет назад пятно было в 2 раза больше.

Не менее интересно наблюдать на Юпитере и иные устойчивые образования, в число которых входят Белые Пятна FA, BC и DE. Они располагаются у Южного Умеренного Пояса. Белый цвет данных образований сливается с общим фоном поверхности, поэтому их визуальные исследования весьма затруднены. Впервые они были замечены в 1939 году и были идентифицированы как маленькие наросты в Южном Умеренном Поясе. Но уже в 1947 году они приобрели вид заливов у южного края ЮУП. И только затем они трансформировались в белые пятна. Сегодня видимость белых пятен резко упала из-за того, что ЮУП постепенно теряет свою окраску. Но профессиональным астрономам всё-таки удается поймать моменты, когда из-за волнений атмосферы Белые Пятна выделяются на фоне поверхности Юпитера.

Анимация движения Юпитера, на которой можно заменить белые и черные пятна

Изредка атмосфера Юпитера радует наблюдателя красочным зрелищем – образованием крупных Черных Пятен, что вызвано многочисленными осколками комет и астероидов. В середине 1990-х годов такими «провокаторами» стали осколки кометы Шумейкера-Леви 9. Именно от них предположительно появилось Черное Пятно, которое недавно открыл астроном-любитель Энтони Уизли. Данный факт стал дополнительным доказательством того, что регулярные наблюдения Юпитера и отличные знания о его внешнем виде могут сделать любителей астрономии настоящими звездами научного мира.

Наблюдения спутников Юпитера

Спутник Угловой размер Звездная величина
Ио 1»,05 5,43
Европа 0,87 5,57
Ганимед 1,52 5,07
Каллисто 1,43 6,12

Сегодня известно более 60 спутников Юпитера. Но астрономы обычно сосредотачивают своё внимание лишь на четырех, самых ярких из них. Все они были открыты более 400 лет назад Галилео Галилеем. Данные спутники являются самыми крупными планетарными спутниками Солнечной системы и стоят в одном ряду с Луной и Тираном (спутником Сатурна). Сегодня каждый любитель астрономии может с легкостью повторить наблюдения, сделанные Галилеем. Для этого достаточно иметь под рукой телескоп начального уровня или бинокль. Сначала найдите на ночном небосклоне Юпитер и направьте на него оптическую трубу. Рядом с желто-оранжевым диском газового гиганта найдите 4 звезды. Это и есть галилеевы спутники – Каллисто, Ганимед, Европа и Ио. Они весьма активно вращаются вокруг Юпитера, поэтому уже через полчаса вы сможете обнаружить изменения в их позиции по отношению к диску планеты.

Юпитер и галилеевы спутники через любительский телескоп

Тени от спутников

Телескоп с объективом от 80 мм предоставляет широкие возможности для исследования прохождения теней, отбрасываемых спутниками на Юпитер. Более того, для телескопов такого класса подобные наблюдения являются тестом оптических качеств. Если в телескопе тень спутника визуализируется как темное пятно нечеткой формы, перемещающееся по поверхности планеты, значит телескоп справился с испытанием. Заметьте, скорость перемещения пятна намного выше скорости движения деталей атмосферы. Это особенно очевидно около границ планетарного диска.

Тройной транзит спутников

Иную картину увидит наблюдатель, у которого есть телескоп в 150-200 мм. В таком объективе можно увидеть, что тени спутников имеют свои особенности и отличия. Это объясняется разной удаленностью спутников от планеты, а также разницей в их размерах. К примеру, в спокойную прозрачную ночь можно с легкостью увидеть, что тени Европы и Ио отличаются резкими границами и имеют вид маленьких Черных Пятен. А тени Каллисто и Ганимеда наоборот больших размеров и с нечеткими границами.

В ряде случаев можно увидеть двойное прохождение теней. Тогда по планетарному диску одновременно движутся тени от двух спутников. Наблюдатель может самостоятельно сравнить эти тени и сделать выводы об особенностях каждой из них. Намного реже происходит тройное прохождение теней.

Ганимед и Ио отбрасывают тень на Юпитер

Отметим, что тени спутников на планетарном диске – это солнечное затмение, происходящее на Юпитере. Если бы в момент земного солнечного затмения мы будем находиться в космосе, на поверхности нашей планеты мы будем наблюдать ту же картину.

Спутники на фоне планеты

Не менее занимательная, но весьма трудная задача – наблюдение прохождение спутников по диску Юпитера. Основная трудность заключается в том, что спутники сливаются с ярким диском планеты. И для ого, чтобы разглядеть их на фоне облаков, нужен мощный телескоп и отличные показатели атмосферы. Кроме того, нужно знать, что контраст между спутниками и поверхностью Юпитера возрастает у края планетарного диска, и огромное влияние на визуализацию имеет факт прохождения спутника на фоне ярких зон или темных поясов.

Анимация движения Ио на фоне Юпитера

Спутник Европа, практически полностью состоящий изо льда, отражает более 68% солнечного света, падающего на него. По сути, это единственный спутник Юпитера, который ярче его облаков. Каллисто – наиболее темный спутник, отражающий меньше 19% солнечного света. Визуально он выглядит намного темнее облаков. Ганимед, несмотря на огромные размеры, практически полностью сливается с фоном облаков, а Ио отличается характерным желтым цветом.

В периоды противостояний можно увидеть одновременное прохождение спутников и их теней по планетарному диску.

Затмения и покрытия

В ходе своего движения вокруг планеты спутники регулярно заходят в тень, которую отбрасывает Юпитер, поэтому они исчезают из области видимости. Данное явление именуют затмением. При этом, когда спутники входят в тень, они исчезают не сразу, а постепенно. Каллисто и Ганимед быстрее, Европа и Ио медленнее. Также весьма занимателен процесс наблюдения выхода спутника из тени. Помните, что зафиксировать сам момент выхода спутника очень сложно. Если при его входе астроном видит, как спутник постепенно теряет свою окраску, а потом исчезает совсем, то при выходе все происходит наоборот. Нужно внимательно приглядываться к предполагаемой точку выхода, а не зная точное место появления спутника, можно запросто пропустить момент «разгорания».

Частичное покрытие спутника

Если в ходе своего движения спутник заходит за планету, это называется «покрытие». Различают две фазы покрытия спутников планеты: их появление из-за планеты и их заход за нее. В первом случае астроном наблюдает медленное появление нароста, которой затем трансформируется в каплю, отделяющуюся от диска Юпитера. Во втором случае, напротив, наблюдается слияние планеты и спутника.

Взаимные затмения и покрытия спутников

Разумеется, реже всего можно увидеть взаимные затмения и покрытия. Серия покрытий одного спутника другим происходит примерно один раз в шесть лет. Такие явления может наблюдать даже астроном-любитель. Полная фаза покрытия сопровождается снижением яркости спутников-участников. При этом, данный параметр всегда остается ниже 62%. Более трудная задача – это наблюдение затмения одного спутника другим. Поскольку невозможно увидеть тень спутника, который он отбрасывает в космос, астрономы могут зафиксировать лишь само затмение. В этот момент заслоняемый спутник тускнеет и затмение продолжается от пары минут до полутора часов.

Наблюдение поверхности спутников

Спутники Юпитера визуализируются в телескоп 125-150 мм как маленькие диски. Астрономы, которые располагают оптикой в 250-300 мм, могут разглядеть детали на их поверхности. Но это требует немалого труда. Сравните, Ганимед в телескоп 300 мм демонстрирует столько же деталей, как Марс в объектив 50 мм телескопа.

Юпитер и Ганимед

Фотографии Юпитера, сделанные астрономами любителями:

Объекты наблюдения

  • Как наблюдать за Солнцем
  • Как наблюдать за Луной;
  • 100 объектов на поверхности Луны
  • Как наблюдать за Меркурием и Венерой;
  • Как наблюдать за Марсом;
  • Как наблюдать за Юпитером;
  • Как наблюдать Сатурном;
  • Как наблюдать за Ураном, Нептуном и Плутоном
  • Солнечное затмение;
  • Лунное затмение
  • Как наблюдать за темными туманностями;
  • Как наблюдать за шаровыми скоплениями
  • Двойные звезды: основные понятия
  • Полярное сияние;
  • Серебристые облака: открытие, наблюдения, свойства

masterok

Лучший способ изучить планету – приземлиться на неё. Поэтому люди посылали космические аппараты на Луну, Венеру, Марс, на Титан – луну Сатурна… Список можно долго продолжать.
Но есть в Солнечной системе несколько мест, которые мы можем никогда не изучить настолько, насколько нам хочется. Одно из таких мест – Юпитер.
Юпитер в основе своей состоит из водорода и гелия. Так что попытка приземления на него будет сродни попытке приземлиться на облако здесь, на Земле. Нет никакой поверхности, на которую можно было бы опереться. Только бесчисленные километры газа…
Тогда появляется вопрос: возможно ли влететь в Юпитер с одной стороны и вылететь с другой? На самом деле нет, вы не преодолеете даже половину пути. Итак, вот что произойдёт, если попробовать приземлиться на Юпитере:
Важно отметить, что в этом примере, в первой половине пути до центра Юпитера, мы используем аппарат для посадки на Луну. В действительности, этот аппарат относительно непрочен по сравнению, к примеру, с космическим кораблём Орион от НАСА. Поэтому аппарат для посадки на Луну не будет использоваться для посадки на любую планету, у которой есть атмосфера – такую, как Юпитер. Однако любой космический корабль, как бы он ни был надёжен, недолго проживёт на Юпитере, поэтому аппарат для посадки на Луну так же хорош для этого гипотетического сценария.
Во-первых, в атмосфере Юпитера нет кислорода, поэтому убедитесь, что у вас достаточный его запас. Во-вторых – там очень высокая температура, так что приготовьте кондиционер. Вот, теперь вы готовы к этому невероятному путешествию.

Теперь схватитесь за что-нибудь покрепче. Когда вы войдёте в верхние слои атмосферы, вы будете мчаться к центру Юпитера со скоростью около 177 000 км/ч только под действием его силы тяжести. Так вы очень быстро попадёте в более плотный слой атмосферы, о который ударитесь, словно о стену. Однако этого удара будет недостаточно, чтобы остановить вас.
Примерно через три минуты вы достигнете вершины облачного слоя на глубине 250 км. Здесь вы ощутите все прелести вращения Юпитера, который является самой быстро вращающейся планетой в Солнечной системе – один оборот он совершает примерно за 9,5 земных часов. Это создаёт мощнейшие ветра, которые мчатся вокруг планеты со скоростью более 500 км/ч.
Ещё через 120 километров вы достигнете границы, до которой Юпитер когда-либо был исследован: зонд Галилео дошёл до этой отметки в 1995. Через 58 минут после входа в атмосферу контакт с зондом был потерян – его уничтожило чудовищное давление.
Давление здесь в 100 раз больше, чем на поверхности Земли. И вы не будете ничего видеть, поэтому придётся полагаться на оборудование, чтобы ориентироваться в пространстве.
Ещё через 700 километров давление будет в 1150 раз больше. Шанс здесь выжить появляется, если ваш спусковой модуль спроектирован как батискаф Триест – глубоководный исследовательский аппарат, совершивший погружение в Марианскую впадину. Чуть глубже – и ни один из существующих человеческих механизмов не переживёт такую высокую температуру и давление.
Однако если вам каким-то чудом удастся спуститься ещё глубже, вам откроются величайшие загадки Юпитера. Правда, к сожалению, вы не сможете рассказать об этом остальным – атмосфера Юпитера поглощает радиоволны, так что коммуникация с внешним миром невозможна.
Как только вы достигнете глубины в 4500 километров, температура окружающей среды будет уже 3300⁰C. Этого достаточно, чтобы расплавить вольфрам – самый тугоплавкий металл во Вселенной.
Вы летите уже 12 часов — и не прошли даже половину пути.
На отметке 21 000 километров вы достигнете глубочайшего слоя Юпитера. Давление здесь в 2 миллиона раз выше, чем на поверхности Земли, а температура – выше, чем на Солнце. Такие условия настолько экстремальны, что меняют химические свойства водорода. Его атомы очень сильно сжаты и находятся так близко, что электронные связи между ними нарушаются, и формируется необычное вещество – металлический водород. Металлический водород отражает весь свет, что на него попадает, так что если вы попробуете посветить вниз и разглядеть там что-то, это будет невозможно.
А еще он очень плотный – гораздо плотнее камня. Если вы направитесь дальше, выталкивающая сила металлического водорода будет противостоять силе тяжести, тянущей вас вниз. Поэтому сначала вас вытолкнет наверх, а потом – снова потянет вниз, как на качелях. А когда эти силы сравняются, вы будете плавать где-то в Юпитере, неспособные ни спуститься глубже, ни подняться наверх.
Подводя итоги – приземление на Юпитер — это плохая затея. Человек никогда не увидит своими глазами, что же скрывается под этими величественными облаками.
А вот на днях НАСА обнародовала данные, которые зафиксировал зонд Juno.
Они свидетельствуют о том, что Юпитер — еще более сложная планета, чем считалось до этого. Оказалось, например, что сильные вихри, зафиксированные в его атмосфере, проникают внутрь планеты и вызывают изменения в гравитационном поле.
Согласно информации о гравитации, газовое ядро Юпитера вращается как твердое тело, сообщает The Verge.
Juno также сделал в инфракрасном диапазоне снимки поверхности планеты. Благодаря им выяснилось, что циклоны в атмосфере Юпитера на его полюсах складываются в причудливые узоры. Причину этого ученые пока не установили.
Запущенный в 2011 году Juno («Юнона») вышел на орбиту Юпитера в 2016 году. Предполагается, что аппарат будет работать до середины 2018 года, после чего его спустят в атмосферу планеты, где он сгорит.