Кольца Юпитера

Общая информация

Располагается Юпитер на пятом месте от Солнца, вращаясь вокруг светила по орбите, пролегающей между орбитами Марса и Сатурна. Не напрасно эта планета считается самой большой в нашей системе – ее объем сопоставим с размерами 1300 таких «шариков», как Земля. Притяжение на Юпитере в два с половиной раза сильнее, чем привычное нам. Таким образом, человек, весящий 100 килограммов, при перемещении на Юпитер увидит на весах число 250. Вес же самой планеты-гиганта больше Земли в 317 раз. Кроме того, его вес в два с половиной раза превышает общий вес всех остальных планет нашей звездной системы.

Название планета получила еще в древности – она была названа в честь главного древнеримского бога.

Несмотря на свои невероятные размеры, Юпитер (кольца которого не делают его уникальным – их имеют многие планеты) является самой быстрой планетой Солнечной системы. Полный оборот вокруг оси занимает всего 10 часов. Такая скорость обусловлена сильной радиацией и магнитным полем планеты. При этом для того, чтобы завершить вращение вокруг светила, гиганту требуется 12 земных лет.

Юпитер долгие годы считался газовым гигантом, однако не так давно ученые установили, что он вовсе не полностью состоит из водорода и гелия – это состав только лишь атмосферы планеты. Сам же Юпитер состоит из жидкого металлического ядра, покрытого огромным слоем металлического водорода. Покрывает это океан из жидкого водорода. То, что на снимках кажется нам поверхностью гиганта, на самом деле является всего лишь верхней частью облаков. Яркие пятна – это облака из аммиака, темные – из гидросульфида аммония.

Особенности строения колец Юпитера

Крупные элементы в системе колец встречаются редко. Оба предположения могут быть закономерными. Также может быть, что кольца образовались из притянутых могучей гравитацией Юпитера сторонних космических объектов, пролетавших мимо. А еще одна интересная теория гласит о том, что кольца пополняются материалом, выброшенным спутниками планеты при вулканических извержениях.

Интересно: Луна: описание, строение, характеристика, интересные факты, фото и видео

Кольца

Существование колец обнаружил в 1979 году пролетающий поблизости от планеты «Вояджер-1». В настоящий момент выделены три компонента, из которых состоит это природное явление. Кольца Юпитера и Сатурна имеют много общего, хотя и различаются в основных моментах. Так, например, слои, окружающие гиганта, не имеют в своем составе частиц льда. Считается, что самое главное из колец образовано в результате столкновения спутников планеты с метеоритами. Ранее считалось, что колец всего три, однако недавние наблюдения позволили сделать вывод о существовании еще одного, ранее незамеченного, кольца, очень близко расположенного к поверхности планеты.

Обнаружение, исследования колец Юпитера и интересные факты

Юпитерианская система колец была впервые обнаружена космической станцией «Вояджер-1» в 1979 году, но корабль только подтвердил их наличие. Активное изучение тел началось лишь в начале 1990-х гг. исследовательским зондом «Галилео», в начале 2000-х гг. объекты наблюдала станция «Новые горизонты».

Образования видны в орбитальный телескоп «Хаббл», а научный зонд «Juno» в 2020 г. сфотографировал их со стороны своей планеты на фоне созвездия Ориона.

Так как образования тонкие и из-за малого наклона оси вращения Юпитера к эклиптике почти всегда повернуты к земному наблюдателю ребрами, с Земли они видны только в самую крупную и мощную астрономическую технику.

При этом объекты наблюдения должны находиться в фазовом угле, близком к 180°, а ночная (темная) сторона Юпитера не должна оставлять засветки.

В 2020 г. стартует 9-летняя международная исследовательская программа, цель которой — детально изучить Юпитер с кольцами и естественными лунами.

Существует 3 основные теории образования кольцевой системы:

• она родилась в результате столкновения спутников Юпитера с другими телами и их последующего разрушения;
• это космическая пыль и небольшие метеориты, притянутые из межпланетного пространства мощной планетарной гравитацией;
• это пыль, выброшенная юпитерианскими лунами при вулканических извержениях, удерживаемая на заданной траектории спутниками-«пастухами» и гравитационными силами центральной планеты.

Возраст системы неизвестен, возможно, он равен продолжительности существования самого Юпитера.

Спутники

Планета Юпитер, кольца которого поразили ученых, имеет удивительную особенность: огромное количество спутников. Всего в настоящее время их насчитывается 63 единицы. Однако подавляющее большинство из них имеют очень маленькие размеры – менее 10 километров в диаметре. Они заставляют ученых предполагать, что до сих пор были обнаружены далеко не все спутники. Высказываются предположения, что в действительности их может оказаться более ста. Относительно крупных выделено всего четыре: Ганимед, Ио, Каллисто и Европа – они были обнаружены еще Галилео Галилеем. Самый крупный – Ганимед – достигает 5262 км в диаметре – крупнее Меркурия. Этот спутник полностью укрыт ледяной коркой, оборот вокруг гиганта он совершает за 7 дней. Ио является одним из самых загадочных объектов – на этом спутнике постоянно извергаются вулканы, возникают озера лавы. На нем расположены горы высотой до 16 км. Ио находится намного ближе к Юпитеру, чем наш спутник к Земле, что тоже является загадкой для ученых.

Пятно

Еще в 1665 году Юпитер, кольца которого еще не были обнаружены, удивил наблюдателей странным большим пятном на своей поверхности. Походило оно на огромнейший антициклон – еще сто лет назад его длина была более 40 тыс. километров. Сегодня это число уменьшилось в два раза. В нашей галактике этот ураган считается самым большим атмосферным явлением. На его поверхности могли бы разместиться три планеты, подобные нашей. Вращается ураган с огромной скоростью – 435 км/ч, причем не в ту сторону, в которую это происходит во всех других случаях.

Обнаружение и строение

Кольца Юпитера, как уже отмечалось, были обнаружены в третью очередь после двух других планет Солнечной системы. Вот их базовые характеристики: • гало имеет радиус от 92 тыс. км и ширину в районе 30 500 км, масса неизвестна; • главное начинается от 122,5 тыс. км, а ширина его достигает 6 500 км; • первое паутинное радиусом 129 тыс. км обладает показателем ширины в 53 тыс. км; • второе паутинное имеет значение толщины в 8 400 км, а ширины – в 97 тыс. км.

А Вы смотрели: Космонавт Леонид Иванович Попов, биография

Магнитное поле

То, сколько колец у Юпитера, не самый интересный факт. Кроме этого, изумляет мощность магнитного поля этой планеты. Это самый высокий показатель в нашей галактике. Магнитное поле Юпитера превышает соответствующий показатель Земли в 14 раз. Ведущие астрономы считают, что такая мощность достигается благодаря постоянному движению металлического водорода в недрах планеты. Это дает возможность Юпитеру быть невероятно мощным источником радиации, способным если не уничтожить, то нанести существенные повреждения любому спутнику, посланному с Земли. Впрочем, не только радиация способна повредить любое искусственное тело, но и кольцо вокруг Юпитера может нанести серьезный вред корпусу этих объектов.

Магнитное поле связано с солнечным ветром, образовывая магнитосферу. Основная ударная волна удалена примерно на 70 радиусов гиганта. В зависимости от состояния ветра, волна может оказаться на расстоянии до 100 радиусов. Магнитопауза находится примерно на расстоянии 50 радиусов. Внутри нее частицы под воздействием магнитного поля вращаются вместе с планетой.

Структурный состав и внешний облик

Кольца Юпитера различны по характеристикам. Основная часть является самой яркой и по внешнему краю находится на дистанции от самой планеты, равной 129 тыс. км. Оно является совпадающим с орбитой другого спутника. Что касается внутреннего края, у него подобных совпадений нет. Внешний облик пребывает в зависимости от особенностей геометрии, в которой осуществляется обзор. В прямом и рассеянном световом значении яркость идёт на спад. В обратном свете происходит резкий обрыв внешней границы. В процессе наблюдения оно кажется максимально тонким.

Изучение

Юпитер, кольца которого были открыты не так давно, серьезно заинтересовал ученых. Самым первым спутником, который был направлен для изучения этой планеты, стал «Пионер-10». За это время к изучению гиганта было привлечено восемь космических спутников. В 2011 году с Земли стартовала «Юнона», которая после прибытия на место в конце 2020 года должна помочь ученым разгадать некоторые секреты самой большой планеты Солнечной системы.

Изучая другие планеты, специалисты надеются встретить жизнь. Возможно, намек на нее. Хоть что-то, что доказало бы, что мы не одиноки во Вселенной. Однако вряд ли планета-гигант в нашей собственной звездной системе сможет преподнести нам сюрприз. Ученые считают, что жизнь на Юпитере практически невозможна ввиду низкого содержания паров воды в составе планеты и вокруг нее. В 70-е годы было высказано предположение о возможном возникновении жизни в верхнем слое атмосферы, однако подтверждение этой призрачной возможности так и не было найдено. Крайне мала вероятность существования водно-углеродной жизни, поскольку облака содержат незначительное количество воды.

Обнаружение колец Юпитера и интересные факты

Более подробные сведения были получены в 1990-е годы, при работе КА Галилео и телескопа Хаббл. Они активно наблюдались, изучались также с поверхности Земли, через телескопы высокой мощности.

Наблюдение за данным объектом позволило установить, что в состав его входят не ледяные осколки, как у Сатурна, а именно пыль, преимущественно каменная. Несмотря на то, что система колец Юпитера куда более простая, чем у Сатурна, она все равно состоит не из единого компонента, а из четырех. Есть ярко выраженное главное кольцо, два внешних кольца под названием “паутинные”, кольцо – гало во внутренней части. Замечено, что паутинные кольца имеют в составе материал от близлежащих спутников Юпитера – Фивы, Амалтеи.

В основном кольце тоже присутствует материал от спутников, есть частицы пыли от Адрастеи и Метиды, что подтверждает теорию касаемо появления колец при столкновении спутников с другими космическими объектами. Но присутствуют в кольцах также посторонние элементы внешнего происхождения. Как и у других планет-гигантов, кольца Юпитера держатся за счет гравитации и находятся на своей неизменной позиции, которая включает и орбиты некоторых спутников.

Интересно: Почему падают звезды? Описание, фото и видео

Таким образом, Юпитер действительно имеет собственную систему колец, преимущественно пылевую, слабо выраженную. Она была обнаружена относительно недавно, и сегодня ученые продолжают ее исследовать.