Атмосфера. Атмосфера Юпітера складається з водню (81 % за кількістю атомів і 75 % за масою) і гелію (18 % за кількістю атомів і 24 % за масою)

Атмосфера Юпітера складається з водню (81 % за кількістю атомів і 75 % за масою) і гелію (18 % за кількістю атомів і 24 % за масою). На частку інших речовин припадає не більше 1 %. В атмосфері наявні метан, водяна пара, аміак; є також сліди органічних сполук, етану, сірководню, неону, кисню, фосфіну, сірки. Зовнішні шари атмосфери містять кристали замороженого аміаку.

Червонуваті варіації кольору Юпітера можуть пояснюватися наявністю сполук фосфору, сірки і вуглецю. Оскільки колір може сильно варіюватися, отже, хімічний склад атмосфери також різний у різних місцях. Наприклад, існують «сухі» і «мокрі» області із різним вмістом водної пари.

Температура зовнішнього шару хмар - близько 130 °С, однак із глибиною швидко зростає. За даними спускного апарата «Га- лілео» на глибині 130 км температура дорівнює 150 °С, тиск - 24 атм. Тиск біля верхньої границі хмарного шару - близько 1 атм, тобто як біля поверхні Землі. «Галілео» знайшов «теплі плями» уздовж екватора. Очевидно, у цих місцях шар зовнішніх хмар тонкий, тож можна бачити більш теплі внутрішні області.

Швидкість вітрів на Юпітері може перевищувати 600 км/год. Циркуляція атмосфери визначається двома основними фактора­ми. По-перше, обертання Юпітера в екваторіальних і полярних областях неоднакове, тому атмосферні структури витягаються в смуги, що оперізують планету. По-друге, відбувається темпе­ратурна циркуляція за рахунок тепла, що виділяється з надр.

В атмосфері Юпітера спостерігаються блискавки, потуж­ність яких на три порядки перевищує земні, а також полярні сяйва. Крім того, орбітальним телескопом «Чандра» виявлено джерело пульсуючого рентгенівського випромінювання (назва­не Великою рентгенівською плямою), причини якого є поки не з’ясованими.

Велика червона пляма

Велика червона пляма - овальне утворення змінюваних роз­мірів, розташоване в південній тропічній зоні. На сьогодні вона має розміри 15 х ЗО тис. км (значно більші за розміри Землі), а 100 ро­ків тому спостерігачі відзначали вдвічі більші розміри. Іноді її не дуже чітко видно. Велика червона пляма - це унікальний довго- живучий гігантський ураган (антициклон), речовина в якому обер­тається проти годинникової стрілки і робить повний оберт за 6 зем­них діб. Вона характеризується висхідними плинами в атмосфері. Хмари в ній розташовані вище, а температура їх нижче, ніж у су­сідніх областях.

Магнітне поле і магнітосфера

Юпітер має потужне магнітне поле; вісь диполя нахилена до осі обертання на 10°. Напруженість поля на рівні видимої поверхні хмар дорівнює 14 Е біля північного полюса і 10, 7 Е - біля півден­ного. Його полярність обернена до полярності земного магнітного поля.

Існування магнітного поля пояснюється наявністю в надрах Юпітера металевого водню, що, будучи гарним провідником й обер­таючись із великою швидкістю, створює магнітні поля.

Юпітер оточений потужною магнітосферою, що на денній сто­роні тягнеться до відстані в 50-100 радіусів планети, а на нічній стороні простягається за орбіту Сатурна. Прискорені в магнітосфе­рі Юпітера електрони досягають Землі. Якби магнітосферу Юпіте­ра можна було б бачити з поверхні Землі, то її кутові розміри пере­вищували б розміри Місяця.

Магнітосфера формується переважно за рахунок потоків заря­джених частинок, що виносяться магнітним полем планети з плаз­мового тора навколо орбіти Іо. Джерелом частинок є вулкани Іо. Магнітосфера формується також за рахунок частинок сонячного вітру.

Юпітер має потужні радіаційні пояси. Зблизившись із Юпітером, «Галілео» дістав дозу радіації, що у 25 разів перевищувала смертельну дозу для людини. Радіовипромінювання радіаційного пояса Юпітера вперше було виявлено 1955 р. Радіовипромінювання має синхротронний характер.

Юпітер оточений іоносферою завдовжки 3000 км.

Як і полярні сяйва на Землі, полярні сяйва на Юпітері обумовлені стіканням заряджених частинок уздовж ліній магнітного поля в атмосферу в районі Північного і Південного полюсів планети.

Од­нак магнітне поле Юпітера дуже велике, тому викинута з вулканічного супутника Іо іонізована речовина, що уловлюється магнітним полем Юпітера, створює сяйва в тисячу разів інтенсивніші, ніж на Землі.

Супутники і кільця

У Юпітера нараховується 63 супутники, що є максимальним показником для Сонячної системи. За оцінками учених, супутників може бути не менше сотні. Чотири найбільших супутники - Іо, Європа, Ганімед і Каллісто - було відкрито ще 1610 р. Галілео Га- лілеєм. Найбільший інтерес становить Європа, що має глобальний океан, у якому не виключено наявність життя. Усі великі супутники Юпітера обертаються синхронно і завжди повернуті до Юпітера однією і тією ж стороною унаслідок впливу потужних припливних сил планети-гіганта. Інші супутники набагато менші і являють собою скелясті тіла неправильної форми. Серед них є ті, що оберта-ються у зворотний бік.

У Юпітера наявні слабкі кільця, виявлені 1979 року під час проходження повз Юпітера «Вояджера-1». Із Землі кільця можуть бути помічені в інфрачервоному діапазоні. За результатами досліджень «Галілео» було зроблено висновок, що джерелом поповнення кілець є невеликі супутники Юпітера.

Дослідження Юпітера космічними апаратами

Юпітер вивчали винятково апарати НАСА.

1973 і 1974 pp. повз Юпітера пройшли «Піонер-10» і «Піо- нер-11» на відстані (від хмар) 132 тис. км і 43 тис. км відповідно. Апарати передали кілька сотень знімків (невисокої роздільності) планети і галілеєвих супутників, уперше виміряли основні параметри магнітного поля і магнітосфери Юпітера.

1979 р. біля Юпітера пролетіли «Вояджери» (на відстані 207 тис. км і 570 тис. км). Апарати передали велику кількість докладних знімків планети та її супутників, а також багато інших цінних даних (зокрема були виявлені кільця Юпітера).

1992 р. повз планету пройшов «Улісс» на відстані 900 тис. км. Апарат здійснив виміри магнітосфери Юпітера («Улісс» призначений для вивчення Сонця і не має фотокамер).

З 1995 по 2003 pp. на орбіті Юпітера знаходився «Галілео». за допомогою цієї місії було отримано безліч нових даних. Зокрема, спускний апарат уперше вивчив атмосферу газової планети зсередини.

2000 р. повз Юпітера пролетів «Кассіні». Він зробив низку знії ків планети з рекордною роздільністю й одержав нові дані про пла мений тор Іо. За знімками «Кассіні» були складені найдетальнід на сьогоднішній день кольорові «карти» Юпітера, на яких розм: найдрібніших деталей складає 120 км. Крім того, було поставлеї унікальний експеримент з вимірювання магнітного поля планеї одночасно з двох точок («Кассіні» і «Галілео»),

28 лютого 2007 р. на шляху до Плутона в околицях Юпітеї зробив гравітаційний маневр апарат «Нові обрії».

У 2020-х роках планується здійснення міжпланетної місії з ві вчення галілеєвих супутників.

Життя на Юпітері

На сьогодні наявність життя на Юпітері через низьку конце] трацію води в атмосфері і за умови відсутності твердої поверх] видається малоймовірним. У 1970-х роках Карл Саган висловлі вався з приводу можливості існування у верхніх шарах атмосфер Юпітера життя на основі аміаку. Слід зазначити, що навіть на н значній глибині в юпітеріанській атмосфері температура і гуетиі досить високі, тож можливість принаймні хімічної еволюції ві ключати не можна, оскільки швидкість та імовірність протікані хімічних реакцій сприяють цьому.

У липні 1992 року до Юпітера наблизилася комета. Вона прийшла на відстані близько 15 тисяч кілометрів від верхньої гранні хмар, і потужний гравітаційний вплив планети-гіганта розірвав ядро на 17 великих частин. Цей кометний рій було виявлено в оі серваторії Маунт-Паломар подружжям Керолайн і Юджином Ш; мейкерами й астрономом-аматором Девідом Леві. 1994 року, піеі наступного зближення з Юпітером, всі уламки комети урізалис в атмосферу планети з величезною швидкістю - близько 64 км/ Цей грандіозний космічний катаклізм спостерігався як із Земл так і за допомогою космічних засобів, зокрема за допомогою ко мічного телескопа «Хаббл», інфрачервоного супутника IUE і мій планетної космічної станції «Галілео». Падіння ядер супроводж; валося цікавими атмосферними ефектами, наприклад полярним сяйвами, чорними плямами в місцях падіння ядер комети, клім, тичними змінами.

Сатурн

Сатурн - шоста за віддаленням від Сонця і друга за розміре і масою планета Сонячної системи.

Сатурн знаходиться на середній відстані 1429 млн км (9, 58 а. о.) від Сонця. Період обертання - 29, 46 року.

У Сатурна близько 60 супутників і найбільш потужна система кілець серед усіх планет Сонячної системи.

Загальні відомості

Екваторіальний радіус планети дорівнює 60 300 км, полярний радіус - 54 000 км; Сатурн - найбільш сплющена планета Сонячної системи. Маса планети в 95 разів перевищує масу Землі, однак середня густина Сатурна становить усього 0, 69 г/см3.Сатурн є найбільш розрідженою планетою Сонячної системи і єдиною планетою, чия густина (середня) менша за густину води.

Один оберт навколо осі Сатурн робить за 10 годин і 39 хвилин.