Если вы посмотрите на северо-западную часть неба после захода Солнца (юго-западную в северном полушарии), то вы обнаружите одну яркую точку света, которая легко выделяется по отношению ко всему, что находится вокруг нее. Это и есть планета , сияющая интенсивным и ровным светом.

Сегодня люди могут изучить этот газовый гигант как никогда. После путешествия длинной в пять лет и десятилетий проведенных в планировании, космический аппарат NASA под названием Juno наконец-то достиг орбиты Юпитера.

Таким образом, человечество становится свидетелем вступления в новый этап исследования самого большого из газовых гигантов в нашей Солнечной системе. Но что мы знаем о Юпитере и с какой базой должны вступить в эту новую научную веху?

Размер имеет значение

Юпитер - это не только один из самых ярких объектов в ночном небе, но и самая большая планета в Солнечной системе. Именно благодаря размерам Юпитер и является столь ярким. Более того, масса газового гиганта превышает более чем в два раза массу всех других планет, лун, комет и астероидов в нашей системе вместе взятых.

Огромный размер Юпитера позволяет предположить, что он мог быть самой первой планетой, сформировавшейся на орбите Солнца. Считается, что планеты возникли из обломков, оставшихся после того, как межзвездное облако газа и пыли объединялось во время формирования Солнца. В начале своей жизни наша, тогда еще молодая звезда, породила ветер, который сдул большую часть оставшегося межзвездного облака, однако Юпитер был в состоянии частично удержать его.

Более того, в Юпитере заключен рецепт того, из чего сделана сама Солнечная система - его компоненты соответствуют содержанию других планет и малых тел, а процессы, которые происходят на планете являются основополагающими примерами синтеза материалов для формирования столь удивительных и разнообразных миров, как планеты Солнечной системы.

Царь планет

Учитывая отличную видимость, Юпитер, наряду с , и , люди наблюдали в ночном небе еще с древнейших времен. Независимо от культуры и вероисповедания, человечество считало эти объекты уникальными. Уже тогда наблюдатели отмечали, что они не остаются неподвижными в пределах узоров созвездий, подобно звездам, а движутся по определенным законам и правилам. Поэтому древнегреческие астрономы причисляли эти планеты к так называемым «блуждающим звездам», а позже от этого названия появился сам термин «планета».

Примечательно то, насколько точно древние цивилизации обозначили Юпитер. Не зная тогда еще, что он является самой крупной и самой массивной из планет, они назвали эту планету в честь римского царя богов, который также являлся богом неба. В древнегреческой мифологии аналогом Юпитера является Зевс - верховное божество Древней Греции.

Однако Юпитер — не самая яркая из планет, этот рекорд принадлежит Венере. Существуют сильные отличия в траекториях движения Юпитера и Венеры по небу и ученые уже объяснили чем это обусловлено. Оказывается, Венера, будучи внутренней планетой, расположена близко к Солнцу и появляется как вечерняя звезда после захода Солнца или утренняя звезда до восхода Солнца, тогда как Юпитер, являясь внешней планетой, способен странствовать по всему небосклону. Именно такое движение, наряду с высокой яркостью планеты, помогло древним астрономам отметить Юпитер как Царя планет.

В 1610 году, начиная с конца января и до начала марта, астроном Галилео Галилей наблюдал за Юпитером с помощью своего нового телескопа. Он легко идентифицировал и отследил первые три, а затем и четыре яркие точки света на его орбите. Они образовывали прямую линию по обе стороны от Юпитера, но их позиции постоянно и неуклонно менялись по отношению к планете.

В своем труде, который называется Sidereus Nuncius («Толкование Звезд», лат. 1610 г.) Галилей уверенно и совершенно правильно объяснил движение объектов, находящихся на орбите вокруг Юпитера. Позже именно его выводы стали доказательством того, что все объекты на небе вращаются не по орбите , что и привело к конфликту астронома с католической церковью.

Итак, Галилею удалось обнаружить четыре основных спутника Юпитера: Ио, Европу, Ганимеда и Каллисто, – спутники, которые сегодня ученые называют галилеевыми лунами Юпитера. Спустя десятилетия астрономы смогли выявить и остальные спутники, общее количество которых на данный момент составляет 67, что является самым большим количеством спутников на орбите планеты Солнечной системы.

Большое красное пятно

У Сатурна есть кольца, у Земли голубые океаны, а у Юпитера — поразительные яркие и закрученные в полосы облака, формирующиеся под влиянием очень быстрого вращения газового гиганта вокруг своей оси (каждые 10 часов). Наблюдаемые на его поверхности образования в виде пятен представляют собой формирования динамических погодных условий в облаках Юпитера.

Для ученых остается вопросом, насколько глубоко к поверхности планеты проходят эти облака. Считается, что так называемое Большое красное пятно - огромная буря на Юпитере, обнаруженная на его поверхности еще в 1664 году, постоянно сокращается и уменьшается в размерах. Но даже сейчас эта массивная штормовая система превосходит размеры Земли примерно в два раза.

Последние наблюдения космического телескопа «Хаббл» указывают на то, что начиная 1930-х, когда только началось последовательное наблюдение объекта, его размер мог уменьшиться вдвое. В настоящее время многие исследователи говорят о том, что уменьшение размеров Большого красного пятна происходит все более и более быстрыми темпами.

Радиационная опасность

Юпитер имеет самое сильное магнитное поле из всех планет. На полюсах Юпитера магнитное поле в 20 тысяч раз сильнее, чем на Земле, оно простирается на миллионы километров в космос, достигая при этом орбиты Сатурна.

Сердцем магнитного поля Юпитера считается слой жидкого водорода, скрытый глубоко внутри планеты. Водород находится под таким высоким давлением, что он переходит в жидкое состояние. Таким образом, учитывая, что электроны внутри атомов водорода способны передвигаться, он берет на себя характеристики металла и способен проводить электричество. Учитывая быстрое вращение Юпитера, такие процессы создают идеальную среду для создания мощного магнитного поля.

Магнитное поле Юпитера является самой настоящей ловушкой для заряженных частиц (электронов, протонов и ионов), некоторые из которых попадают в него из солнечных ветров, а другие от галилеевых спутников Юпитера, в частности, от вулканического Ио. Некоторые из подобных частиц движутся по направлению к полюсам Юпитера, создавая впечатляющие полярные сияния вокруг, которые в 100 раз ярче, чем сияния на Земле. Другая часть частиц, которая попадает в плен магнитного поля Юпитера, образует его радиационные пояса, превосходящие в разы любые версии поясов Ван Аллена на Земле. Магнитное поле Юпитера ускоряет эти частицы до такой степени, что они движутся в поясах почти со скоростью света, создавая самые опасные зоны радиационного излучения в Солнечной системе.

Погода на Юпитере

Погода на Юпитере, как и все остальное о планете очень величественна. Над поверхностью все время бушуют штормы, которые постоянно изменяют свою форму, разрастаются на тысячи километров буквально за несколько часов, а их ветры закручивают облака со скоростью 360 километров в час. Именно здесь присутствует так называемое Большое красное пятно, представляет собой бурю, которая длится уже несколько сотен земных лет.

Юпитер завернут в облака состоящие из кристаллов аммиака, их можно рассмотреть в виде полос желтых, коричневых и белых цветов. Облака, как правило, расположены на определенных широтах, также известных как тропические районы. Эти полосы образуются за счет подачи воздуха в различных направлениях на разных широтах. Более легкие оттенки областей, где поднимается атмосфера называются зонами. Темные регионы, где воздушные потоки опускаются — называются поясами.

GIF

Когда эти противоположные потоки взаимодействуют между собой, появляются штормы и турбулентность. Глубина облачного слоя составляет всего 50 километров. Он состоит из, по крайней мере, двух уровней облаков: нижнего, более плотного и верхнего, более тонкого. Некоторые ученые считают, что еще существует тонкий слой водяных облаков под слоем из аммиака. Молнии на Юпитере могут быть в тысячу раз мощнее, чем молнии на Земле, а хорошей погоды на планете практически не бывает.

Несмотря на то, что большинству из нас при упоминании колец вокруг планеты на ум приходит Сатурн с его ярко выраженными кольцами, у Юпитера они тоже есть. Кольца Юпитера в основном состоят из пыли, что делает их трудно различимыми. Формирование этих колец, как полагают, произошло за счет силы тяжести Юпитера, которая захватила материал, выброшенный из его спутников в результате их столкновений с астероидами и кометами.

Планета - рекордсмен

Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что Юпитер является самой крупной, самой массивной, самой быстро вращающейся, и наиболее опасной планетой Солнечной системы. Он имеет самое сильное магнитное поле и наибольшее число известных спутников. Кроме того, считается, что именно он захватил нетронутый газ из межзвездного облака, которое и породило наше Солнце.

Сильное гравитационное влияние этого газового гиганта помогло переместить материал в нашей Солнечной системе, притягивая лед, воду и органические молекулы из внешних холодных областей Солнечной системы в ее внутреннюю часть, где эти ценные материалы и могли быть захвачены гравитационным полем Земли. На это указывает и тот факт, что п ервые планеты, которые астрономы обнаруживали на орбитах других звезд, практически всегда относились к классу так называемых горячих Юпитеров - экзопланет, массы которых схожи с массой Юпитера, а расположение на орбите своих звезд является достаточно близким, что обуславливает высокую температуру поверхности.

И вот теперь, когда космический аппарат Juno уже находится на орбите этого величественного газового гиганта, у научного мира появилась возможность выяснить некоторые тайны формирования Юпитера. Будет ли подтверждена теория о том, что все началось с каменистого ядра, которое затем привлекло огромную атмосферу или же происхождение Юпитера больше похоже на образование звезды, сформировавшейся из солнечной туманности? На эти другие вопросы ученые планируют найти ответы во время следующей 18-месячной миссии Juno, посвященной детальному исследованию Царя планет.

Первое зарегистрированное упоминание Юпитера было отображено у древних вавилонян в 7-м или 8-м веке до н.э. Юпитер назван так в честь царя римских богов и бога неба. Греческим эквивалентом является Зевс, — повелитель молний и грома. У жителей Месопотамии данное божество было известно как Мардук, — покровитель города Вавилона. Германские племена называли планету как Донар, который был также известен как Тор.
Открытие Галилеем четырех спутников Юпитера в 1610 году было первым доказательством вращения небесных тел не только по орбите Земли. Данное открытие стало также дополнительным доказательством гелиоцентрической модели Солнечной системы Коперника.
Из восьми планет Солнечной системы на Юпитере самый короткий день. Планета вращается с очень большой скоростью и делает оборот вокруг своей оси каждые 9 часов и 55 минут. Такое быстрое вращение вызывает эффект уплощения планеты и именно поэтому она иногда выглядит сплюснутой.
Один оборот по орбите вокруг Солнца у Юпитера занимает 11,86 земных лет. Это означает, что если смотреть на планету с Земли, кажется что она перемещается в небе очень медленно. Юпитеру необходимы месяцы для того, чтобы перейти от одного созвездия к другому.

Значительная часть всех спутников была открыта на стыке двух тысячелетий, в последнее время. Многие из этих открытий еще не подтверждены, для большинства из них не проводилось нужного числа наблюдений и расчетов орбит. Почти все новые спутники имеют значительный угол наклона орбиты к экватору планеты и предпочитают вращаться в сторону, обратную направлению вращения Юпитера.

Юпитер из-за влияния на него приливных сил, вызванных галилеевыми спутниками, тормозится в своем вращении вокруг собственной оси. Однако он не остается в долгу, замедляя движение всех спутников по орбитам, и те медленно от него удаляются. Насколько это известно, все спутники Юпитера обращены к нему одной стороной, настолько сильно он замедлил их осевое вращение. Напомним, что то же произошло с нашей Луной под влиянием Земли.

По большей части, спутники Юпитера носят мифические имена любовниц Громовержца.

Размеры — 60 × 40 × 34 км.
Расстояние до Сатурна 127 690 км.
Период обращения 7 ч. 4 м. 29 с.
Метида обращается вокруг Юпитера быстрее, чем он - вокруг своей оси. Это одна из наименее изученных лун Юпитера. Необычная орбита защищает ее от любопытных человеческих глаз.

Размеры — 20 × 16 × 14 км.
Расстояние до Сатурна 128 690 км.
Период обращения 7 ч. 9 м. 30 с.
Адрастея движется непосредственно в системе колец Юпитера и, предположительно, является для кольца источником материала. Орбита Адрастеи почти совпадает с орбитой Метиды.

Размеры — 250 × 146 × 128 км.
Расстояние до Сатурна 181 366 км.
Период обращения 11 ч. 57 м. 23 с.
Амальтея - один из самых красных объектов Солнечной системы. Вопреки ледяному составу, поверхность Амальтеи красного цвета.

Размеры — 116 × 98 × 84 км.
Расстояние до Сатурна 221 889 км.
Период обращения 16 ч. 11 м. 17 с.
Фива - самый дальний из внутренних спутников Юпитера. Она ориентирована в пространстве так, что вытянутый конец оси всегда направлен к Юпитеру.

Диаметр — 3642 км.
Расстояние до Сатурна 421 700 км.
Период обращения 1,77 дня
Этот спутник является самым геологически активным телом Солнечной системы, на нём находится более 400 действующих вулканов.

Диаметр — 3122 км.
Расстояние до Сатурна 671 034 км.
Период обращения 3,55 дня
В наше время Европа рассматривается в качестве одного из основных мест в Солнечной системе, где возможна внеземная жизнь.

Диаметр — 5260 км.
Расстояние до Сатурна 1 070 412 км.
Период обращения 7,15 дня
Ганимед является самым крупным и самым массивным спутником в Солнечной системе. Ганимед - единственный спутник в Солнечной системе, обладающий собственной магнитосферой.

Диаметр — 4820 км.
Расстояние до Сатурна 1 882 709 км.
Период обращения 16,69 дня
Сильно изрытый кратерами поверхностный слой Каллисто покоится на холодной и жёсткой ледяной литосфере, толщина которой по разным оценкам составляет от 80 до 150 км.

Диаметр — 8 км.
Расстояние до Сатурна 7 393 216 км.
Период обращения 129,87 дня
В отличие от большинства спутников Юпитера, которые в соответствии со своими орбитальными свойствами образуют группы, Фемисто обращается в одиночестве.

Леда

Диаметр — 10 км.
Расстояние до Сатурна 11 187 781 км.
Период обращения 241,75 дня

Гималия

Диаметр — 170 км.
Расстояние до Сатурна 11 451 971 км.
Период обращения 250,37 дня

Лиситея

Диаметр — 36 км.
Расстояние до Сатурна 11 740 560 км.
Период обращения 259,89 дня

Элара

Диаметр — 86 км.
Расстояние до Сатурна 11 778 034 км.
Период обращения 261,14 дня

Дия

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 12 570 424 км.
Период обращения 287,93 дня

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 17 144 873 км.
Период обращения 458,62 дня
Карпо является одиночным спутником и не принадлежит ни к какой группе. Наклонение орбиты ограничивается эффектом Козаи, вызывающим периодический обмен между эксцентриситетом и наклонением орбиты.

S/2003 J 12

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 17 739 539 км.
Период обращения −482,69 дня

Эвпорие

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 19 088 434 км.
Период обращения −538,78 дня

S/2003 J 3

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 19 621 780 км.
Период обращения −561,52 дня

S/2003 J 18

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 19 812 577 км.
Период обращения −569,73 дня

S/2011 J 1

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 20 101 000 км.
Период обращения −580,7 дня

S/2010 J 2

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 20 307 150 км.
Период обращения −588,82 дня

Тельксиное

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 20 453 753 км.
Период обращения −597,61 дня

Эванте

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 20 464 854 км.
Период обращения −598,09 дня

Гелике

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 20 540 266 км.
Период обращения −601,40 дня

Ортозие

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 20 567 971 км.
Период обращения −602,62 дня

Иокасте

Диаметр — 5 км.
Расстояние до Сатурна 20 722 566 км.
Период обращения −609,43 дня

S/2003 J 16

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 20 743 779 км.
Период обращения −610,36 дня

Праксидике

Диаметр — 7 км.
Расстояние до Сатурна 20 823 948 км.
Период обращения −613,90 дня

Гарпалике

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 21 063 814 км.
Период обращения −624,54 дня

Мнеме

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 21 129 786 км.
Период обращения −627,48 дня

Гермиппе

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 21 182 086 км.
Период обращения −629,81 дня

Тионе

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 21 405 570 км.
Период обращения −639,80 дня

Ананке

Диаметр — 28 км.
Расстояние до Сатурна 21 454 952 км.
Период обращения −642,02 дня

Герсе

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 134 306 км.
Период обращения −672,75 дня

Этне

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 22 285 161 км.
Период обращения −679,64 дня

Кале

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 409 207 км.
Период обращения −685,32 дня

Тайгете

Диаметр — 5 км.
Расстояние до Сатурна 22 438 648 км.
Период обращения −686,67 дня

S/2003 J 19

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 709 061 км.
Период обращения −699,12 дня

Халдене

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 22 713 444 км.
Период обращения −699,33 дня

S/2003 J 15

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 720 999 км.
Период обращения −699,68 дня

S/2003 J 10

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 730 813 км.
Период обращения −700,13 дня

S/2003 J 23

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 739 654 км.
Период обращения −700,54 дня

Эриноме

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 22 986 266 км.
Период обращения −711,96 дня

Аойде

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 23 044 175 км.
Период обращения −714,66 дня

Каллихоре

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 111 823 км.
Период обращения −717,81 дня

Калике

Диаметр — 5 км.
Расстояние до Сатурна 23 180 773 км.
Период обращения −721,02 дня

Карме

Диаметр — 46 км.
Расстояние до Сатурна 23 197 992 км.
Период обращения −721,82 дня

Каллирое

Диаметр — 9 км.
Расстояние до Сатурна 23 214 986 км.
Период обращения −722,62 дня

Эвридоме

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 23 230 858 км.
Период обращения −723,36 дня

S/2011 J 2

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 23 267 000 км.
Период обращения −726,8 дня

Пазифее

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 307 318 км.
Период обращения −726,93 дня

S/2010 J 1

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 314 335 км.
Период обращения −724,34 дня

Коре

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 345 093 км.
Период обращения −776,02 дня

Киллене

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 396 269 км.
Период обращения −731,10 дня

Эвкеладе

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 23 483 694 км.
Период обращения −735,20 дня

S/2003 J 4

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 570 790 км.
Период обращения −739,29 дня

Пасифе

Диаметр — 60 км.
Расстояние до Сатурна 23 609 042 км.
Период обращения −741,09 дня

Гегемоне

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 23 702 511 км.
Период обращения −745,50 дня

Архе

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 23 717 051 км.
Период обращения −746,19 дня

Исоное

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 23 800 647 км.
Период обращения −750,13 дня

S/2003 J 9

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 23 857 808 км.
Период обращения −752,84 дня

S/2003 J 5

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 23 973 926 км.
Период обращения −758,34 дня

Синопе

Диаметр — 38 км.
Расстояние до Сатурна 24 057 865 км.
Период обращения −762,33 дня

Спонде

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 24 252 627 км.
Период обращения −771,60 дня

Автоное

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 24 264 445 км.
Период обращения −772,17 дня

Мегаклите

Диаметр — 5 км.
Расстояние до Сатурна 24 687 239 км.
Период обращения −792,44 дня

S/2003 J 2

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 30 290 846 км.
Период обращения −1077,02 дня

Галилеевы спутники (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто) являются одними из самых интересных объектов для наблюдения в Солнечной системе. Обладая даже несложными инструментами и начальными навыками, Вы можете увидеть эти спутники и, так сказать, пойти по стопам самого Галилея. Спутники вращаются вблизи плоскости экватора Юпитера, а тот, в свою очередь, почти совпадает с плоскостью орбит Земли и Юпитера. Из-за этого мы наблюдаем движение галилеевых спутников сбоку. Все пять небесных тел выстраиваются для нас в цепочку. Иногда один, два, а еще реже три или четыре спутника увидеть не удается. Спутники могут находится либо прямо за планетой, либо перед ней. Сведения о всех явлениях в системе спутников Юпитера можно найти в астрономических календарях.

Восход Европы, снятый космическим аппаратом Кассини.

К настоящему времени в Солнечной системе открыто около 180 спутников планет. Развитие астрономии, а также использование для исследования космического пространства межпланетных летательных аппаратов, позволяет фиксировать в нем небесные тела все меньшего размера, поэтому указанная цифра постоянно увеличивается. Более половины обнаруженных сателлитов приходится на спутники Юпитера – самой крупной планеты, вращающейся вокруг Солнца.

На сегодняшний день их количество оценивается цифрой 79, но она достаточно условна и ученые говорят, что фактически их не меньше ста. 50 спутников уже имеют собственные имена – по традиции их называют женскими именами в честь возлюбленных и многочисленных дочерей Юпитера (Зевса). Божества в древние времена особой нравственностью и разборчивостью не отличались, поэтому среди сателлитов Юпитера оказался и Ганимед – прекрасный юноша, понравившийся всемогущему громовержцу и потому похищенный им. Остальные 29 небесных тел, открытые относительно недавно, собственных имен пока не имеют.

Роль спутников Юпитера в развитии астрономии

На снимке слева направо Ганимед, Каллисто, Ио и Европа. Эти спутники входят в число крупнейших в Солнечной системы и могут наблюдаться в небольшой телескоп.

Юпитер стал первой планетой Солнечной системы, у которой были обнаружены сателлиты, если не считать Луну – спутник Земли. Сделал это Галилео Галилей, который в 1610 году с помощью телескопа обнаружил рядом с гигантом маленькие звездочки, которые вели себя необычно по сравнению с другими небесными объектами. Понаблюдав за их перемещениями в течение нескольких дней, он понял, что они вращаются вокруг Юпитера, а значит, являются не самостоятельными планетами, а его спутниками. Так были открыты Ганимед, Европа, Ио и Каллисто.

Измерение скорости света

В XVII веке ученые не имели точного представления о конечности скорости света, поэтому важно было экспериментально узнать, как он распространяется – мгновенно или все-таки нет. Спутники Юпитера смогли помочь решить эту задачу. Если бы световые волны от любых источников распространялись мгновенно, то расположение небесных тел на небе, зафиксированное наблюдателем, полностью бы соответствовало фактическому. Если же это излучение имеет конечную скорость, то реальная картина будет искажена за счет разной удаленности рассматриваемых объектов.

В 1675 году датчанин Оле Ремер, провел расчеты местоположения сателлитов Юпитера для двух случаев: первый – Земля и газовый гигант находятся по одну сторону от Солнца, второй – по разные. Выявив расхождения расчетов и наблюдений, он пришел к правильному выводу, что скорость света имеет конечное значение, но точно вычислить ее не смог по причине отсутствия в тот период времени точных данных по удаленности орбит Земли и Юпитера от Солнца.

Несостоявшаяся звезда

Юпитер, обработанный снимок зонда Вояджер-1

Газовый гигант образовал внутри Солнечной системы свою собственную мини-структуру с многочисленными спутниками самых разных размеров, обращающихся вокруг него. Этот факт, химический состав его атмосферы (водород и гелий), а также поистине внушительные размеры позволяют называть Юпитер несостоявшейся звездой. Однако его массы недостаточно для возникновения термоядерной реакции, а значит, стать ей он так никогда и не сможет. Но будь Юпитер тяжелее на порядок, то в Солнечной системе было бы не одно светило, а целых два, – исследователям Вселенной известны коричневые карлики, имеющие массу примерно в 12-80 раз больше, чем у крупнейшей планеты Солнечной системы, которые относятся к самой легкой «весовой категории» звезд.

Энергия Юпитера

Изучение самой большой планеты Солнечной системы показало, что она излучает энергии примерно в 2,5 раза больше, чем получает извне, что говорит о наличии неких внутренних источников этого явления. Причем излучение Юпитера находится в очень широком диапазоне волн, включая видимый спектр.

Общепризнанное объяснение этого факта пока не найдено. Предполагается, что источниками энергии могут служить процессы фазового перехода металлического водорода в молекулярную фазу. Также большинство исследователей сходятся во мнении, что ядро планеты разогрето за счет внутреннего сжатия и имеет температуру, по разным источникам, от 20 000°С до 30 000°С.

Классификация спутников Юпитера

Если планета имеет много спутников, то в целях удобства их принято делить на три основные группы: главные, внутренние и внешние. Под главными спутниками понимаются наиболее крупные сателлиты, которых у Юпитера четыре: Ганимед, Европа, Ио и Каллисто. Их также часто называют «галилеевы», в честь открывшего их итальянского ученого-астронома. Области пространства вокруг центральной планеты подразделяются по отношению к орбитам главных спутников на внутреннюю и внешнюю области. В зависимости от того, в какой из этих частей пространства находится любой другой сателлит, он имеет название: «внутренний» или «внешний».

Внутренние спутники значительно меньше галилеевых и вращаются по орбитам в 1,8-3,1 радиуса Юпитера, то есть очень близко к его условной поверхности.

Главные сателлиты располагаются несколько дальше, занимая кольцо шириной 20 радиусов планеты, при этом самый близкий из них – Ио – находится в шести радиусах от центра вращения. Внутренние и главные небесные тела, составляющие свиту Юпитера, вращаются в экваториальной плоскости.

Внешние спутники размещаются на расстоянии 2-50 млн. км от центра планеты. Их габариты в основной массе оцениваются в несколько километров, но есть несколько относительно крупных (самый большой – 170 км). Эти небесные тела обычно имеют неправильную форму, эллиптические орбиты и различные наклоны к плоскости экватора.

Часть из них вращается в сторону противоположную вращению планеты и остальных спутников. Расчетным путем можно определить область гравитационного притяжения любого тела (так называемую сферу Хилла), которая для Юпитера составляет около 50 млн. км. Это и есть возможная граница для поиска спутников.

Внутренних сателлитов у Юпитера четыре и все они расположены внутри орбиты Ио – самого близкого к планете галилеева спутника.

Называются они Адрастея, Амальтея, Метида и Фива. Самый крупный из них – Амальтея – имеет неправильную форму, сильно изрыт кратерами и по своим размерам (270х165х150 км) занимает пятое место в системе Юпитера. Фива примерно в два раза меньше (116x98x84 км) и по форме напоминает эллипсоид. Остальные два спутника – Адрастея и Метида – имеют габариты 25x20x15 км и 60x40x34 км соответственно.

Все четыре малых планеты относятся к категории регулярных, т. е. вращаются в том же направлении, что и главные спутники, а их орбиты расположены в экваториальной плоскости и близки к круговой.

Двигаясь почти на одном расстоянии от Юпитера, Метида и Адрастея опережают его вращение вокруг собственной оси, что приводит к возникновению приливных сил, неумолимо приближающих их к поверхности планеты. Поэтому очень высока вероятность, что в итоге они упадут на нее.

Амальтея

Амальтея

Наибольший интерес из указанных спутников вызывает Амальтея, открытая в 1892 году Эдуардом Барнардом. Темно-красный цвет ее поверхности не имеет аналогов в Солнечной системе. Последние исследования позволили предположить, что состоит она в основном изо льда с включениями минералов и серосодержащих веществ.

Такие выводы позволяет сделать низкая плотность небесного тела (900 кг/м3;) и данные анализа его излучения. Но такая гипотеза не объясняет цвет спутника. Если же ее принять за основу, то можно говорить о внеюпитерианском происхождении этого тела, так как поблизости от поверхности Юпитера ледяной сателлит образоваться не мог.

Внешние спутники

Внешние спутники, а в настоящее время их насчитывается 59, отличаются существенно большим разбросом параметров и характеристик, чем у главных и внутренних. Все они обращаются по эллиптическим орбитам, имеющим большой угол наклона к плоскости экватора. Все внешние спутники, которые удалось наблюдать пролетающим мимо космическим аппаратам, визуально напоминают бесформенные глыбы с изъеденной странствиями поверхностью.

Классифицировать их можно по значениям большой полуоси и углу наклона вращения к плоскости экватора Юпитера, а также его направлению. Часть сателлитов движется по очень близким орбитам и, видимо, является кусками более крупного небесного тела, разрушившегося в результате столкновения с другим космическим объектом. Ближе к планете находятся спутники, вращающиеся в том же направлении, что и главные.

Нерегулярные спутники

Далее расположены спутники с обратным движением. Их подразделяют на группы: Ананке, Карме, Гималии и Пасифе. В каждом из указанных семейств выделяется одно крупное (размер – более 14 км) и ряд мелких (менее 4 км) тел.

Схожесть траекторий движения, скорей всего, говорит об общем происхождении спутников одной группы, что дополнительно подтверждается анализом их скоростей, которые между собой отличаются несущественно. Ряд спутников пока не классифицирован и ждет своих исследователей.

Изучение небесных тел, обращающихся на далеких внешних орбитах Юпитера, интересно тем, что они претерпели мало изменений с момента образования и поэтому несут в себе информацию о природе Солнечной системы.

Вероятнее всего, часть из них свободно летела в космическом пространстве из других областей галактики и была захвачена гравитационным полем гигантской планеты. Поэтому анализ их химического состава позволит узнать больше не только о Юпитере и его спутниках, но и о строении Вселенной в целом.

Главные (галилеевы) спутники

Полумесяцы планет и крупнейших спутников Солнечной системы

Главные спутники Юпитера образовались одновременно с ним и имеют орбиты, близкие к круговым. Вращаются они в плоскости экватора на расстоянии от 420 тыс. км до почти 2 млн. км от центра ядра планеты. В системе газового гиганта таких спутников четыре. Их имена в порядке удаления от планеты – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Плотность строения указанных сателлитов зависит от удаленности от планеты. Чем ближе спутник находится к Юпитеру, тем больший удельный вес имеет материал, из которого он состоит. Так у Ио плотность равна 3530 кг/м3, а у Каллисто – 1830 кг/м3. Все эти небесные тела, как и Луна по отношению к Земле, всегда обращены к своей планете одной стороной.

Все спутники Юпитера минимум в полтора больше Луны, а Ганимед – самый крупный сателлит Солнечной системы превышает размеры ее наименьшей планеты – Меркурия на 8% (по диаметру). Правда из-за низкой плотности (1936 кг/м3;) он уступает этой планете в массе более чем в два раза. Ученые считают, что раньше главных спутников было больше, и все они образовались из одного газопылевого облака. Впоследствии часть из них под действием гравитационных сил упала на поверхность Юпитера, и осталось всего четыре, наблюдаемые ныне.

Некоторые особенности галилеевых спутников

Пристальное и длительное изучение астрономами многих стран, а также несколько межпланетных космических миссий, передавших свои наблюдения на Землю, позволили получить очень много интересных данных о главных спутниках Юпитера.

Ио

Ио – самое вулканически активное небесное тело Солнечной системы. Близость массивного Юпитера приводит к разлому поверхности сателлита и активизации выбросов серы, придающей ему оранжево-желтую окраску. Скорей всего, его поверхность состоит из смеси льда и горных пород.

Европа

Европа полностью покрыта коркой водяного льда, под которой может скрываться жидкий океан, объем которого превышает запасы воды на Земле более чем в два раза. Причем на фотографических изображениях поверхность спутника имеет сетчатую структуру, что позволяет говорить о наличии разломов, трещин и проталин. Предполагается, что вода имеется также на Ганимеде и Каллисто. На Европе может быть в два раза больше воды, чем на Земле. Опять же, гравитация планеты, как считается, разогревает недра и согревает ее.

Ганимед — самый крупный спутник, больше чем планета Меркурий. Он единственный в Солнечной системе, у которого имеется собственное магнитное поле.

Каллисто — четвертый спутник, имеет одну из самых густо кратерированых поверхностей. В отличие от других, поверхность Каллисто, очень древняя, с ударными кратерами, ее возраст-миллиарды лет.

Четыре крупнейших спутника Юпитера, открытые Галилеем Ио, Европа, Ганимед и Каллисто … Астрономический словарь

Спутники и кольца Сатурна Спутники Сатурна естественные спутники планеты Сатурн. У Сатурна известно 62 естественных спутника с подтверждённой орбитой, 53 из которых имеют собственные назван … Википедия

Тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Планет под действием их притяжения. Первыми по времени открытия (не считая Луны) являются 4 наиболее ярких спутника Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, обнаруженные в 1610 Г. Галилеем (См.… … Большая советская энциклопедия

Сравнительные размеры некоторых спутников и Земли. Вверху названия планет, вокруг которых показанные спутники обращаются. Спутники планет, карликовых планет и … Википедия

Сравнительные размеры некоторых спутников и Земли. Вверху названия планет, вокруг которых показанные спутники обращаются. Спутники планет (в скобках указан год открытия; списки отсортированы по дате открытия). Содержание … Википедия

Сравнительные размеры шести самых известных спутников Урана. Слева направо: Пак, Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон. Спутники Урана естественные спутники планеты Уран. Известно 27 спутников. Вс … Википедия

Принадлежащие к солнечной системе тела, обращающиеся околокакой либо планеты, а вместе с ней около солнца. Вместо С. употребляетсяиногда в нарицательном смысле слово луны. В настоящее время известны21 С. У земли 1; у Марса 2; у Юпитера 5; у… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

Естественные спутники планеты Нептун. В настоящее время известно 13 спутников. Содержание 1 Тритон 2 Нереида 3 Остальные спутники … Википедия

СПУТНИКИ ПЛАНЕТ, относительно массивные тела естественного или искусственного происхождения, обращающиеся вокруг планет. 7 из девяти планет Солнечной системы обладают естественными спутниками: Земля (1), Марс (2), Юпитер (16), Сатурн (18), Уран… … Современная энциклопедия

Книги

• , Азимов Айзек. Что делать в тысяче миль над Юпитером-9? Строить аграв-корабль и планировать путешествие к смертоносному Юпитеру. Дэвид "Лакки" Старр, благородный находчивый космический рейнджер, и его…
• Лакки Старр и спутники Юпитера , Азимов А.. Что делать в тысяче миль над Юпитером-9? Строить аграв-корабль и планировать путешествие к смертоносному Юпитеру. Дэвид "Лакки" Старр, благородный находчивый космический рейнджер, и его…

Среди планет Солнечной системы Юпитер занимает, несомненно, особое место. Во-первых, это самая большая планета в нашей системе (он весит в. 2,47 раза больше, чем все прочие планеты вместе взятые). Во-вторых, по величине радиационного излучения уступает только Солнцу. Некоторые астрономы даже называют Юпитер «несостоявшейся звездой» – видно, недаром во многих древних цивилизациях он ассоциировался либо с богом-творцом, либо с грозным богом-громовержцем.

Но если стать звездой Юпитеру и не удалось – то собственной «системой в системе» он определённо обзавёлся. Вокруг него вращается самое большое количество спутников во всей Солнечной системе – шестьдесят три! Правда, его почти «догнал» Сатурн – у него их 62, но 63 спутника Юпитера – это только то, что на сегодняшний день открыто, а по прогнозам астрономов, у Юпитера их может оказаться не менее ста.

Но и об известных на сегодняшний день 63 есть, что рассказать.

Начнём с самых крупных из них, открытых в 1610 г. Г.Галилеем (и ставших серьёзным доказательством теории Коперника). Их четыре – и названы они в честь персонажей античной мифологии, каким-то образом связанных с Юпитером-Зевсом (позже эта традиция была сохранена и для других спутников этой планеты): Европа (царская дочь, похищенная Зевсом), Ио (жрица Геры, соблазнённая Зевсом), Ганимед (юноша, похищенный Зевсом из-за необыкновенной красоты) и Каллисто (нимфа, спутница Артемиды-охотницы, убитая ею – опять же из-за излишнего внимания громовержца к героине).

Эти спутники объединяет не только время открытия, не только то, что они самые крупные – они ещё и вращаются синхронно, а к планете обращены одной и той же стороной. Но при всём сходстве – у каждого из них «своё лицо». Так, Ганимед – самый крупный среди всех спутников Солнечной системы. На Ио много действующих вулканов – продукты их извержений покрывают всю планету. У Каллисто постоянно меняется магнитное поле – в зависимости от магнитного поля Юпитера, и это позволяет предполагать наличие солёной воды под поверхностью спутника…

Но если относительно Каллисто только строят предположения – то относительно Европы сомнений нет: под ледяным панцирем, покрывающем планету, есть океан! Глубина его 90 км, по объёму он превосходит земной Мировой океан, а главное – в нём достаточно кислорода для поддержания жизни – причём не только одноклеточных организмов… а может, подводная жизнь Европы могла эволюционировать даже до разумной? Впрочем, это уже из области фантастики – пока даже наличие жизни как таковое на Европе остаётся лишь гипотезой, насколько она обоснована – покажут будущие исследования.

Самые близкие к Юпитеру спутники носят названия Метида и Адрастея. Кроме того, они самые быстрые: оборот вокруг гиганта они совершают всего за 7 часов (для сравнения: Луне, чтобы совершить путь вокруг Земли – имеющий несравненно меньший размер – требуется 27,3 земных суток).

Самый загадочный из спутников Юпитера – Амальтея, последний из его спутников, открытый при непосредственном наблюдении (все последующие были открыты методом фотографии) – это произошло в 1892 г. Загадка же состоит в малой плотности спутника (выявленной в 2002 г.) – это могло бы говорить о большом содержании льда, но такой спутник не мог сформироваться вблизи Юпитера. Не может Амальтея быть и астероидом, захваченным Юпитером – этому противоречит её орбита… На сегодняшний день предлагается одно объяснение: когда-то Амальтея была разбита на куски, а затем соединилась, и при этом внутри спутника образовались полости.

А есть среди спутников Юпитера особая группа – спутники с названиями, заканчивающимися на «е» (даже если это не совсем правильно: так, спутник, названный в честь мифологической критской царицы Пасифаи, называется не «Пасифая», а «Пасифе») – это своеобразная «метка» для определённой группы спутников. Что же их объединяет? Да то, что они вращаются вокруг планеты в направлении, противоположном вращению Юпитера вокруг своей оси (т.н. ретроградное движение). Учёные предполагают, что они были захвачены Юпитером, а не образовались вместе с планетой.

Но и это ещё не всё! Иногда Юпитер обзаводится временными спутниками. В роли таковых выступают кометы. Так, в 1949-1961 гг. комета Кусиды - Мурамацу совершила вокруг него два оборота.

Это лишь малая часть того, что известно на сегодняшний день о спутниках этой необычной планеты. А ведь учёные говорят, что у Юпитера может быть ещё больше спутников… Какие же ещё удивительные открытия нас ждут?