Могучий Юпитер

На Юпитере, главной планете солнечной системы, всегда облачно. На рисунке 1 вы видите часть мозаичного портрета Юпитера, составленного по результатам, полученным межпланетной станцией "Кассини" во время ее пролета мимо Юпитера в декабре 2000 года. Изображение дано в реальном цвете. Оно достаточно детальное, но все, что на нем можно увидеть, это верхушки облаков в юпитерианской атмосфере. Самые мелкие детали, видные на рисунке, имеют размер примерно 60 км. Юпитер состоит преимущественно из водорода, в состав облаков входят водородные соединения типа аммиака, сульфида водорода. Есть даже вода. Диаметр Юпитера более чем в 11 раз превышает земной диаметр. Самые маленькие завихрения, которые можно различить на снимках "Кассини", соответствуют огромным земным ураганам.
1.



Большое Красное пятно на Юпитере - это гигантский вихрь, который виден уже более 300 лет, с начала телескопических наблюдений. Но в феврале 2006 года наблюдатель планет Кристофер Гоу заметил, что к нему присоединилось Младшее Красное пятно. Оно образовалось при слиянии меньших белесоватых овальных вихрей и затем приобрело замечательный красноватый оттенок. Два окрашенных в оранжево-розовый цвет юпитерианских урагана видны на этом четком изображении (рис.2), полученном Космическим телескопом Хаббла в апреле 2006 года. Младшее Красное пятно примерно в два раза меньше Большого Красного пятна, его диаметр почти такой же, как у планеты Земля. Новое пятно видно ниже и левее древнего урагана, оно отстает от Большого Красного пятна примерно на час при вращении планеты, которое на этой картинке направлено слева направо. Астрономы пока не до конца понимают, почему красные пятна на Юпитере имеют красный цвет. Они предполагают, что появление Младшего Красного пятна может свидетельствовать об изменении климата на господствующем в Солнечной системе газовом гиганте.
2.



Что будет, если комета столкнется с планетой? Если поверхность последней твердая и каменистая, то образуется огромная ударная структура. Однако планеты-гиганты вроде Юпитера состоят в основном из газа. Когда в 1994 году с Юпитером столкнулась комета Шумейкера-Леви 9, то все ее фрагменты были поглощены обширной планетной атмосферой. На этой последовательности снимков запечатлен результат падения двух фрагментов на Юпитер: по мере погружения кометы на поверхности планеты появляются темные следы, которые затем постепенно исчезают. Из-за высокой температуры слоя газа, расположенного под верхней кромкой облачного покрова Юпитера, фрагменты кометы оказываются полностью расплавленными, даже не успев сильно погрузиться. Поскольку Юпитер намного массивнее любой кометы, то столкновение не привело к сколь-нибудь заметному изменению орбиты планеты вокруг Солнца.
3.



15 декабря 2002 года между 7:19 и 8:40 UT было получено не менее сотни цифровых изображений, после обработки которых был создана эта картинка (рис.4)  о Юпитере и его ближайших спутниках, состоящий из 21 кадра. Юг на изображении находится наверху, и когда Большое Красное Пятно проходит по диску Юпитера, самый внутренний из галилеевых спутников, Ио, появляется из тени планеты на правом краю кадра. Ио частично затмевает более медленно вращающийся по орбите Ганимед, при этом тень Ио быстро пересекает облачную атмосферу газового гиганта немного ниже Красного Пятна. Спутник Каллисто не попал в поле зрения, но его большая, темная тень движется по юпитерианскому диску вверху слева. Орбиты галилеевых спутников расположены таким образом, что с Земли они видны практически с ребра. Поэтому довольно часто удается наблюдать их танцевальные "па".
4.



Это изображение было получено космическим аппаратом Вояджер 1 во время его сближения с газовым гигантом -- Юпитером. На представленом здесь видеосюжете (рис.5), который состоит из отдельных кадров, снимавшихся при каждом очередном подходящем расположении Большого Красного Пятна, можно увидеть не только вращение самого пятна, но и вихревые движения окружающих его облаков. Поскольку период осевого вращения Юпитера составляет около 10 часов, то этот короткий фильм на самом деле длится несколько суток. За время своего стремительного пролета вблизи Юпитера космический аппарат Вояджер 1 успел получить изображения, ставшие впоследствии источником многочисленных открытий, среди которых ранее неизвестные облачные структуры, кольца, спутники и даже активные вулканы на спутнике Ио.
5.



Какие размеры имеет Ио, спутник планеты Юпитер? По сравнению с другими телами солнечной системы Ио характеризуется повышенной вулканической деятельностью. Диаметр Ио - 3 600 километров, т.е. он сравним по размерам с естественным спутником Земли. Пройдя рядом с Юпитером на рубеже тысячелетий, космическая станция Кассини запечатлела на этом снимке на фоне огромного газового гиганта его активный спутник, Ио. Снимок №6 дает прекрасное представление о внушительных размерах планеты-гиганта. Ио проносится с огромной скоростью над водоворотом из юпитерианских облаков, делая полный оборот вокруг Юпитера за 42 часа (радиус его орбиты 420 тысяч километров). Таким образом, спутник Ио находится над верхним слоем облаков Юпитера на высоте 350 тысяч километров, что примерно равно расстоянию между Землей и Луной. Во время получения изображения сама космическая станция Кассини находилась в 10 миллионах километров от Юпитера.
6.



На фото №7 изображен самый внутренний из галилеевских спутников Юпитера, Ио, на фоне газовой планеты-гиганта. Слева от Ио - темное пятно, это тень спутника. В том месте на поверхности Юпитера, куда падает тень спутника, можно наблюдать солнечное затмение.
7.



Самый необычный спутник в Солнечной системе выглядит ярко-жёлтым. На сегодняшнем снимке Ио представлен в естественных цветах, как бы его увидел среднестатистический человеческий глаз. Это изображение было получено в июле 1999 года космическим аппаратом Галилео, находящимся на орбите Юпитера с 1995 по 2003 годы. Окраска Ио определяется серой и расплавленными силикатными породами. Необычная поверхность Ио постоянно обновляется благодаря системе активных вулканов. Мощные приливные силы Юпитера деформируют Ио и гасят его колебания, вызванные гравитационным притяжением других галилеевых спутников. В результате этих процессов внутренняя часть Ио очень сильно нагревается, и затем расплавленная порода вырывается на поверхность. Вулканы Ио настолько активны, что они буквально выворачивают спутник наизнанку. Иногда лава на Ио имеет такую высокую температуру, что светится в темноте.
8.



Поверхность Ио находится в состоянии постоянного изменения.  Демонстрируемая ниже картинка №9, составлена из снимков, которые были сделаны в разное время двумя разными космическими аппаратами - Вояджером и Галилео, пролетавшими вблизи активного спутника. В ней запечатлен один полный оборот Ио вокруг своей оси, что соответствует полному обороту по орбите вокруг Юпитера, поскольку Ио повернута к планете-гиганту всегда одной и той же стороной. Считается, что своей бешеной вулканической деятельностью Ио обязана тепловой энергии врутреннего трения, вызванного приливными деформациями от более удаленных от Юпитера галилеевых спутников (Европы, Ганимеда и Каллисто). Ио состоит в основном из каменистых пород, а желтые области состоят из серы. Астрономы еще не выяснили источники значительной части других красок и эта проблема остается предметом исследований.
9.



Что произошло на спутнике Юпитера Ио? Два сернистых извержения видны на этом составном цветном изображении вулканического спутника Юпитера Ио. Изображение №10 получено камерами автоматического корабля Галилео в период с 1995 по 2003 год, когда он летал вокруг Юпитера. Сверху картинки, над лимбом Ио, поднимается голубой султан на высоту 140 км над вулканической кальдерой Пиллан Патера. В центре картинки вблизи линии, разделяющей день и ночь, виден кольцеобразный султан от вулкана Прометей, поднимающийся на высоту 75 км над поверхностью Ио и отбрасывающий тень направо от жерла вулкана. Вулкан Прометей назван в честь греческого бога, который дал смертным огонь. Султан над этим вулканом виден на каждом изображении Ио, включая снимки, сделанные кораблем Вояджер в 1979 году. Таким образом, возможно, что вулкан непрерывно извергался на протяжении не менее, чем 18 лет. Данное изображение было изначально получено 28 июня 1997 года со среднего расстояния 600 тысяч км и впоследствии контрастировано с помощью компьютера.
10.



Слева на  снимке №11 спутника  Юпитера Ио  видна горячая светящаяся лава. Окружающие активный вулкан плато и долины покрыты светлыми отложениями серы и силикатными горными породами. Снимок, охватывающий область поперечником около 250 километров, был сделан в феврале 2000 года автоматической межпланетной станцией Galileo, находящейся на орбите вокруг Юпитера. С ноября 1999 многие детали на поверхности, в том числе несколько темных пятен, успели заметно измениться. По размерам Ио немного превосходит Луну и является самым близким к Юпитеру из его крупных спутников. Особенности внутреннего строения Ио, порождающие его активный вулканизм продолжают исследоваться.
11.



Насколько загрязнена верхняя атмосфера Юпитера? Чтобы ответить на этот вопрос, астрономы посмотрели в космический телескоп им. Хаббла на Юпитер, когда тот проходил перед своим спутником Ганимедом. Ганимед обращается вокруг Юпитера с недельным периодом, однако он чаще проходит выше или ниже планеты, поэтому хорошие затмения довольно редки. Такое затмение в удивительных подробностях было заснято в апреле 2007 года(рис.12). Когда Ганимед находится вблизи лимба Юпитера, то отражает солнечный свет сквозь его верхнюю атмосферу, и это позволяет астрономам определить загрязненность атмосферы, посчитав долю поглощенного света в разных цветовых диапазонах. В процессе исследований была сделана в частности эта красивая картинка, на которой видны полосы облаков, опоясывающих Юпитер, и кружащиеся ураганы, среди которых Большое Красное Пятно. Ганимед находится внизу картинки. Хорошо видны детали его темной ледяной поверхности. И Юпитер и Ганимед довольно яркие, поэтому в настоящее время можно наблюдать много затмений с поверхности Земли даже с использованием небольшого телескопа.
12.



Почему вблизи Каллисто меняется магнитное поле Юпитера? Сам по себе спутник Каллисто не обладает сильным магнитным полем. Один из возможных ответов состоит в том, что под поверхностью Каллисто находятся океаны соленой воды, обладающей значительной электропроводностью. Эта гипотеза получила дополнительное подтверждение после  проведенного анализа того, как Каллисто генерирует и рассеивает тепло. Считается, что тепло на Каллисто, вырабатывается в результате протекающих в горных породах процессов радиоактивного распада. Такие же процессы поддерживают в расплавленном состоянии земную мантию. Каллисто не может эффективно рассеивать тепло, поскольку поверхность спутника покрыта толстыми слоями льда и горных пород. Возможно, именно эта теплота предотвращает замерзание воды, находящейся под поверхностью спутника. Эта гипотеза присоединяет Каллисто к двум другим спутникам Юпитера
13.



«Новые горизонты» (англ. New Horizons) — космический аппарат НАСА (программа «New Frontiers»), предназначенный для изучения Плутона и его естественного спутника Харона. Запуск осуществлён 19 января 2006, с пролётом у Юпитера в 2007 и прибытием к Плутону в 2015. Пролетев мимо Плутона, аппарат, возможно, изучит ещё какой-нибудь объект пояса Койпера. Полная миссия New Horizons рассчитана на 15-17 лет.
По мере того, как космический аппарат Новые горизонты летит по просторам Солнечной системы, его камеры делают захватывающие фотографии планет. В феврале прошедшего года Новые горизонты пролетел мимо Юпитера и мимо его вечно активного спутника Ио. На следующей картинке №14 наложены с помощью компьютера два изображения: Юпитера и Ио. Юпитер заснят в трех полосах инфракрасного света, так что Большое красное пятно получилось белого цвета. В многослойной атмосфере Юпитера видны овалы, похожие на циклоны, вихри и опоясывающие планету полосы. Изображение Ио получено в естественных цветах. Совершенно случайно, в кадре оказался запечатленным выброс, поднимающийся из вулкана Тваштар Ио. Поверхность спутника покрывает слой замороженной серной лавы. А под выбросом, рассеивающим голубой солнечный свет видна лава, светящаяся красным. Планируется, что автоматический корабль Новые горизонты прибудет к Плутону в 2015 году.
14.



Что бы Вы хотели увидеть, пролетая мимо Юпитера по пути к Плутону? Сотрудники НАСА недавно задумались над этим вопросом. В ответ на него один энтузиаст космических исследований предложил получить уникальное изображение восхода спутника. Показанная здесь картинка была снята камерами космического аппарата Новые горизонты в феврале, сразу после того, как он пролетел Юпитер на пути к Плутону и окраинам Солнечной системы. На картинке 15 над беспорядочно кружащимися облаками Юпитера видны ледяные просторы растрескавшейся поверхности Европы. Как известно, на Европе, одном из самых крупных спутников Юпитера, под ледяной поверхностью возможно, плещутся океаны воды, в которых вполне может существовать внеземная жизнь. Во время пролета мимо Юпитера с помощью Новых горизонтов также были проведены научные наблюдения верхних слоев юпитерианских облаков и получены изображения вулканов и постоянно изменяющейся поверхности Ио, необходимые для сравнительного анализа.
15.



Какая тайна может быть раскрыта, если пристально вглядываться в этот кристаллический шар? Этот кристаллический шар совершенно необычен тем, что является спутником Юпитера , покрытым кристаллами водяного льда. Он не только грязный и поглощающий, но и сильно побитый и неподдающийся ремонту. Не остывают дискуссии о том, что под обширными ледяными равнинами находятся океаны , и тем самым может поддерживаться жизнь. Европа - самый маленький среди галилеевых спутников Юпитера . Европу сфотографировали камеры автоматического космического аппарата "Галилео" , который сейчас летает вокруг Юпитера . Коричневые полосы - грязь, портящая белую ледяную кору спутника. Размеры Европы примерно равны размерам спутника Земли Луны . Европа также как и Луна повернута одной стороной к своей планете. Полушарие, которое Вы видите, находится всегда сзади по направлению движения спутника. Почему поверхность Европы самая гладкая среди всех тел Солнечной системы ? Куда делись кратеры на Европе?
16.



На картинке ниже видны равнины из светлого льда на Европе, бегущие за горизонт трещины и темные пятна, вероятно заполненные льдом и грязью. Возвышенности особенно хорошо заметны около терминатора, где они отбрасывают тени.
17.



Ниже запечатлен один полный оборот Европы вокруг своей оси, по своей продолжительности равный периоду обращения спутника вокруг Юпитера: дело в том, что Европа всегда повернута к гигантской планете одной и той же стороной. Происхождение цветов многих деталей на поверхности Европы также остается загадкой.
18.



Как выглядит самый большой спутник в Солнечной системе? Ганимед по размерам превышает даже Меркурий и Плутон. Его поверхность испещрена светлыми молодыми кратерами, которые покрывают более старую более темную поверхность с еще большим числом кратеров, с каналами и хребтами. Ганимед, как и наша Луна, всегда повернут в своей планете одной стороной, в данном случае Юпитеру. На  картинке №19 показана историческая подробная мозаика, которая составлена из кадров, полученных космическим кораблем Галилео, который летал вокруг Юпитера с 1995 по 2003 год. Цвета на мозаике искусственно усилены, чтобы лучше был виден контраст поверхностных структур. Фиолетовые оттенки сверху и снизу это замерзшие частицы в полярных областях Ганимеда. Если к Юпитеру полетят космические корабли, то во время этих миссий на Европе и Ганимеде будут осуществлен поиск залегающих глубоко океанов, в которых возможно содержатся элементы, необходимых для жизни.
19.



Эта замечательная цепочка из 13 близко расположенных кратеров на спутнике Юпитера Ганимеде была сфотографирована аппаратом Галилео в 1997 году. Изображение покрывает область шириной 192 км. Цепочка кратеров пересекает резкую границу, разделяющую темную и светлую поверхность. Как образовалась такая цепочка кратеров? При исследовании Солнечной системы были обнаружены подобные цепочки и в других местах , однако их происхождение оставалось загадочным до тех пор, пока комета Шумейкера-Леви-9 не преподнесла нам сюрприз. В 1994 году многие жители Земли увидели огромные куски этой разорванной кометы , которые врезались в Юпитер и произвели серию последовательных соударений . Очень возможно, что похожие разорванные на кусочки кометы на ранних этапах развития Солнечной системы образовали такие цепочки кратеров .
20.



На Юпитере, господствующем гиганте Солнечной системы, каждый день пасмурный. На этом трехмерном изображении №21  показан упрощенный вид того, что можно увидеть, находясь между слоями облаков на Юпитере. Картинка составлена на основе фотографических и спектральных данных, записанных камерами космического корабля Галилео. Щель между слоями облаков и вариации высот были специально преувеличены. Верхний слой представляет собой туман толщиной несколько десятков километров. Различные высоты нижнего слоя были перекодированы в цвета. Так, голубым показаны высокие и тонкие облака, красным - низкие, белым - высокие толстые. Полосы на нижнем слое ведут к синей относительно чистой от облачности и сухой области, подобно той, где был спущен 7 декабря 1995 года атмосферный зонд Галилео, первый зонд, вошедший в атмосферу планеты-гиганта.
21.



22.На этом чудесном небесном пейзаже запечатлен вид на восток, где горизонт уже начал светлеть перед рассветом, над озером Туггера на Центральном побережье Нового Южного Уэльса в Австралии. Вместе с убывающим лунным серпом на картинке видны (сверху вниз) яркие Меркурий, Юпитер и Марс.(автор Майк Сэлвей )



23.Два небесных маяка, которые сверкают на восточной стороне неба перед восходом Солнца — это дети Солнца, планеты Венера и Юпитер. Венера и Юпитер по яркости занимают второе и третье места на ночном небе после Луны. На этой фотографии, сделанной 30 января 2008 года, Венера и Юпитер находятся на расстоянии приблизительно двух градусов.  На безмятежном переднем плане виден берег полуострова Миянкале и пляжа Горан Бей — важного прибежища птиц и диких животных в юго-восточной части Каспийского моря(автор Бабак Тавреши).



24.На нижней картинке живописное небо парит над безмятежным морским пейзажем. Фотографии для этой сшитой на компьютере панорамы были сделаны в Турции в автесте 2009 года. Здесь на переднем плане Вы видите сверкающий маяк Гелидония, а за ним спокойное Средиземное море. Яркое светящееся пятно слева — Юпитер, который в это время находился с Землей с одной стороны относительно Солнца, поэтому и такой яркий. Яркость Юпитера составляет -3 звездные величины. А справа на панораме — полоса Млечного пути, которая тонет внизу у горизонта в атмосферной дымке.



25.На следующей картинке помещена фотография с трогательным небесным пейзажем, которая была сделана в конце июня 2008 года(автор Тунж Тезел). На ней над юго-восточным горизонтом виден Юпитер, а также мощеные мрамором улицы древнего города-порта Эфеса, который расположен в наши дни на территории Турции. Слева на фотографии запечатлен храм, посвященный римскому императору Адриану. На удивительном ночном небе видна арка северного летнего Млечного Пути. На горизонте виднеются огни расположенного невдалеке города Селжук.



26.Однажды летним вечером, проезжая в своем автомобиле мимо небольшого городка Вайкершайм на юге Германии, фотограф Йенс Хакман не смог не остановиться. Ему так захотелось навести свою камеру с телефотообъективом на это прелестное соединение полной Луны и Юпитера, сияющих вдали за колокольней местной церкви. Да, 400 лет назад Галилео также хотел направить свой только что собранный телескоп на эти небесные светила. Когда он это сделал, то увидел кратеры и горы на не такой уж гладкой поверхности Луны, а также открыл большие спутники Юпитера, которые сейчас носят имя Галилеевы спутники. Галилеевы спутники видны и на сегодняшней фотографии. Присмотритесь. Это маленькие точки света рядом с яркой планетой.



27.Конечно, совсем не обязательно быть в Йеллоустоуне, чтобы увидеть такое красивое небо. Однако только в Национальном парке Йеллоустоун в Вайоминге, США, живописным передним фоном для прекрасного неба может служить извержение знаменитого гейзера "Старый служака". На картинке (автор Валли Пачолка) можно увидеть, как гейзер "Старый служака" выбрасывает струю горячей воды на высоту более 30 метров. Это происходит регулярно примерно через каждые 90 минут и продолжается несколько минут. Также предсказуемы и ярчайшие небесные светила, сияющие на ночном небе. Однако вид неба изменяется в зависимости от времени года. На этой фотографии, полученной в середине июня 2007 года, дальним фоном слева служит плоскость нашей Галактики Млечный Путь, а яркая планета Юпитер видна справа. Юпитер - это ярчайший небесный объект на всем изображении. "Старый служака" извергается по крайней мере с конца 1800-х годов.



28.Это красочное полярное сияние над Хемильтоном (штат Вашингтон, США) Уэйд Кларк младший заснял в ночь на 4 октября 2000 года Уэйд Кларк . На фоне мерцающего северного сияния можно без труда отыскать Юпитер и Сатурн, расположенные по обе стороны от V-образной головы созвездия Тельца. И разумеется, над всем этим находится симпатичное звездное скопление Плеяды.