Планеты Солнечной системы. Встреча с Юпитером

К весеннему параду планет

В этом году исполнился 41 год со времени посещения Юпитера автоматической межпланетной станцией "Вояджер-1". Пролет мимо Юпитера этого космического корабля кардинально изменил наши знания о самой большой планете Солнечной системы, а в дальнейшем и об остальных внешних планетах, кроме Плутона. Вашему вниманию предлагается одна из первых статей опубликованных после пролета АМС "Вояджер-1" около Юпитера.

Новая встреча с Юпитером.

В 1977 году в США были запущены автоматические межпланетные станции-близнецы "Вояджер-1" и "Вояджер-2". Обе станции предназначены для последовательного пролета около Юпитера и Сатурна. "Вояджер-2", возможно, после Сатурна направят к Урану. Но это будет нескоро.

А пока первый этап - Юпитер. Для станций "Вояджер" эта планета,- во-первых, объект научных исследований, а во-вторых, своеобразный "пересадочный пункт"; под действием гравитационного поля Юпитера станции "разворачиваются" и переходят на траекторию полета к Сатурну (пертурбационный маневр). Первым Юпитера достиг "Вояджер-1", хотя с Земли он стартовал позже, чем "Вояджер-2" (5 сентября и 20 августа 1977 года, соответственно). Но он летел по более "быстрой" траектории. 15 декабря 1977 года "Вояджер-1" обогнал "Вояджера-2" и занял подобающее ему первое место на трассе полета к Юпитеру.

5 марта 1979 года "Вояджер-1" прошел около Юпитера. Полет "Вояджера-1" возле Юпитера был третьей встречей искусственного космического объекта с этой планетой. 4 декабря 1973 года в 131 тыс. км от Юпитера прошел "Пионер-10", а 3 декабря 1974 года в 42800 км-"Пионер-11".

"Вояджер-1" находился на минимальном удалении: от Юпитера-278 тыс. км, от Ио-19 тыс. км, от Европы- 732 тыс. км, от Ганимеда-112 тыс. км и от Каллисто-124 тыс. км. См. рис. выше. На "Пионерах" для получения изображений использовался фотополяриметр. С его помощью "Пионер-10" получил всего 60 снимков Юпитера, "Пионер-11"-28 снимков. На каждом "Вояджере" установлены две телевизионные камеры. Благодаря им "Вояджер-1" передал около 16500 снимков Юпитера и его спутников.

Наилучшее разрешение на снимках Юпитера, сделанных "Пионерами", несколько десятков километров; на снимках, полученных "Вояджером-1", около 5 км. На "Вояджерах", ориентированных по трем осям, имеются средства для точного наведения телевизионных камер и научных приборов, на "Пионерах", стабилизированных вращением, таких средств нет. Регулярную съемку Юпитера "Вояджер-1" начал за несколько недель до пролета около планеты. Снимки показали, что в атмосфере планеты с того момента, когда были получены снимки от "Пионеров", произошли существенные изменения.

Например, области вокруг знаменитого Красного Пятна стали более темными и однородными. В центральной части пятна-штиль, а по периферии в направлении против часовой стрелки движутся белые облака. В широтном направлении вокруг планеты перемещаются темные облака с белыми пятнами посередине. Обнаружены аналоги земных струйных течений и грозовых фронтов. Динамика атмосферы планеты оказалась намного сложнее, чем предполагали ранее.

"Вояджеру-1" удалось сделать один снимок ночной стороны Юпитера. На снимке видно полярное сияние протяженностью свыше 30 тыс. км, а также 17 светлых пятен в низкоширотных областях планеты. Эти пятна считают электрическими разрядами - юпитерианскими молниями (по мнению многих ученых, молнии зарегистрированы и в атмосфере Венеры американскими и советскими автоматическими станциями). На существование молний указывают также зафиксированные одним из приборов "Вояджера-1" спорадические низкочастотные "сигналы" (свисты), которыми на Земле всегда сопровождаются разряды молний.

Обнаружению таких разрядов в атмосфере придают очень большое значение. Ведь они могут служить источником энергии для химических реакций в процессе образования сложных органических молекул.

У Юпитера обнаружено кольцо, расположенное примерно в 128 тыс. км от центра Юпитера, то есть на расстоянии около 56 тыс. км от верхней границы облачного покрова планеты. Толщина кольца не более 30 км, ширина приблизительно 8700 км. Американские ученые считают, что кольцо состоит из обломков скальных пород и льда поперечником от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Эти обломки делают один виток вокруг Юпитера за 7 часов.

Однако главной сенсацией было обнаружение действующих вулканов на спутнике Юпитера - Ио. Первоначально выбросы этих вулканов интерпретировали как явления, обусловленные потоками частиц высоких энергий в магнитосфере Юпитера. До сих пор нигде в Солнечной системе, кроме Земли, действующих вулканов не наблюдали. Ио по размерам близок к Луне. На снимках он выглядит ржавым шаром. Видимо, его поверхность покрыта солями и серой. На поверхности видны следы "гигантской" эрозии; горные пики высотой в несколько километров, обрывы протяженностью в несколько сотен километров, а также каньоны, трещины и депрессии со следами стока в них жидкости (лавы). На Ио, в отличие от остальных галилеевых спутников Юпитера, очень мало кратеров метеоритного происхождения. Это объясняют тем, что Ио - активное небесное тело и "раны", нанесенные метеоритами, "затягиваются" лавой. Высказывается также предположение, что, поскольку Ио обращается на сравнительно небольшом расстоянии от Юпитера (422 тыс. км), планета может каким-то образом экранировать этот спутник от метеоритов. Ио окружена облаком заряженных частиц - ионов натрия. Это - своеобразная "ионосфера" спутника.

Остальные галилеевы спутники, судя по снимкам, полученным "Вояджером-1", неодинакового цвета: Европа имеет золотой цвет, Ганимед - бронзовый, Каллисто - темно-коричневый, Европа снята со слишком большого расстояния, поэтому элементы рельефа на ее поверхности различить трудно. На Ганимеде и Каллисто много белых пятен. Их считают метеоритными кратерами.

Как полагают, эти спутники имеют ледяной панцирь или поверхность, состоящую из смеси скальных пород и льда, и там, где на поверхность упал метеорит, сквозь слой пыли стал виден лед. На Ганимеде от одного белого пятна отходят светлые лучи, напоминающие лучи выброшенных пород вокруг лунных кратеров. На Каллисто один из кратеров окружен концентрическими кольцевыми минающими застывшие волны. Полагают, что под действием колоссальных давлений, возникших при падении метеорита, образовавшего кратер, лед на мгновение приобрел пластичность, в результате чего и появились "волны".

Аппарату "Вояджер-1" удалось сфотографировать и Амальтею-самый близкий к Юпитеру из известных его спутников (высота орбиты около 180 тыс. км). Об этом спутнике, открытом в 1892 году, знали очень мало. Снимки показали, что Амальтея имеет розовато-серый цвет и форму эллипсоида, а не шара. Длина большой оси эллипсоида около 230 км, малой-около 130 км.

Таковы предварительные результаты исследований Юпитера и его спутников американской межпланетной станцией "Вояджер-1".

Источники: 1."Земля и Вселенная" № 5 за 1979 год 2.RedShift 3.0