Фотки Юпитера

Периодически на просторах интернета встречается утверждение, что Юпитеру "чуть-чуть не хватило массы" для превращения в звезду. На деле же это серьезное искажение реальности: разница между массой Юпитера и минимальной звездной массой колоссальна.

Текущий энергетический баланс

В настоящее время Юпитер генерирует значительное количество энергии за счет гравитационного сжатия. Планета ежегодно сокращается примерно на два сантиметра, преобразуя гравитационную потенциальную энергию в тепловую. Этот процесс приводит к общему излучению в 335 триллионов ватт – примерно на 67% больше энергии, чем газовый гигант получает от Солнца.

При всей мощи этих процессов, температура в ядре Юпитера достигает лишь 24 000 градусов Цельсия, тогда как для начала термоядерных реакций необходима температура около семи миллионов градусов. Достижение такой температуры требует значительно большего гравитационного давления.

Предел Кумара

Для запуска термоядерных реакций масса объекта должна превышать так называемый предел Кумара – около 80 масс Юпитера (или примерно 0,08 массы Солнца). Это минимальная масса, необходимая для создания достаточного давления и температуры в ядре для начала термоядерных реакций.

Текущие параметры

Масса Юпитера составляет 1,9 × 10^27 килограммов. Для достижения звездного статуса требуется масса около 1,6 × 10^29 килограммов. При такой массе гравитационное сжатие создало бы необходимые условия для самоподдерживающихся термоядерных реакций, превратив планету в красный карлик — самый маломассивный тип звезд.

Роль в Солнечной системе

Существующая масса Юпитера оптимальна для текущей конфигурации Солнечной системы. Его гравитационное влияние играет ключевую роль в поддержании стабильности орбит других планет (особенно Марса) и защите внутренней Солнечной системы от крупных астероидов и комет. Достаточно вспомнить драматическое столкновение кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером в 1994 году – планета-гигант приняла удар на себя.

Гравитационное поле Юпитера отклоняет или захватывает большинство крупных комет и астероидов, которые могли бы достичь внутренних планет (включая Землю). Кроме того, его влияние структурирует пояс астероидов.

Помимо гравитационного влияния, Юпитер обладает мощнейшей в Солнечной системе (после Солнца) магнитосферой. Его магнитное поле в 14 раз сильнее земного, что обеспечивает дополнительную защиту как собственным спутникам, так и внутренней части Солнечной системы.

Читайте также:

• Звездная машина: как превратить Солнечную систему в межгалактический корабль.

• Прощальный портрет Нептуна: как «Вояджер-2» открыл нам тайны загадочной планеты.

• Встреча с Землей изменит астероид: что ждет Апофис в 2029 году.

«Юнона» сближается с газовым гигантом каждые 33 дня. Следующее (уже 60-е) сближение произойдёт 9 апреля. А пока предлагаем вам полюбоваться снимками Юпитера, которые зонд получил во время предыдущих близких подходов к планете.

Ученые из Калифорнийского университета провели детальный анализ грозовой активности на крупнейшей планете Солнечной системы с помощью данных зонда «Юнона». Исследователи сопоставили радиоизлучение вспышек с визуальными наблюдениями, чтобы определить истинную силу электрических разрядов в водородной атмосфере гиганта. Выяснилось, что средняя мощность молний на Юпитере превышает земные показатели в 100 раз, а в отдельных случаях разряды могут быть в миллион раз мощнее самых сильных земных молний.

Механизм электризации. Несмотря на разницу в масштабах, физика зарождения молний на Юпитере во многом напоминает земную, но с поправкой на экстремальные условия. Электрический заряд накапливается при столкновении ледяных кристаллов и капель переохлажденной воды, которые переносятся мощными восходящими потоками. Но из-за огромной толщины облачного слоя на Юпитере — в десять раз больше земного — разделение зарядов происходит на гораздо больших расстояниях. Это создает гигантскую разность потенциалов, что и объясняет возникновение разрядов невероятной мощности.

Изучение юпитерианских гроз затруднено плотным слоем облаков, которые скрывают истинные масштабы явлений при наблюдении в видимом диапазоне. Руководитель нового исследования, опубликованного в журнале AGU Advances, Майкл Вонг отметил, что использование микроволнового инструмента «Юноны» позволило обойти это препятствие, фиксируя радиоимпульсы непосредственно от источника.

В период временного затишья в северном экваториальном поясе планеты в 2021 и 2022 годах астрономам удалось изолировать сигналы отдельных «невидимых суперштормов». Эти бури длятся месяцами, и хотя их облака не всегда достигают экстремальных высот, частота вспышек в них составляет в среднем три импульса в секунду. Анализ более чем шестисот зафиксированных сигналов подтвердил, что даже рядовые разряды на Юпитере сопоставимы с редчайшими земными супермолниями.

Энергия водородного гиганта

Различия в силе молний обусловлены фундаментальными особенностями состава атмосферы планет. На Земле атмосфера состоит преимущественно из тяжелого азота, поэтому влажный воздух легко поднимается вверх, создавая конвекцию. На Юпитере доминирует легкий водород, на фоне которого пары воды оказываются тяжелыми. Это создает барьер для вертикального движения воздушных масс. Чтобы шторм смог пробиться в верхние слои, требуется накопить колоссальный объем тепловой энергии.

Когда это происходит, высвобождение накопленной энергии порождает штормы высотой более 100 километров и экстремальные электрические разряды. Сейчас ученые продолжают искать ответ на вопрос, что именно является ключевым фактором такой мощности: химический состав атмосферы или гигантские масштабы самих облачных систем.

Взято здесь

Увидел, вспомнил молодость в деревне.

Ученые могли обнаружить один из главных источников каменного материала для Солнечной системы, который формировал разнообразные популяции зарождающихся планет на протяжении миллионов лет.

В новом исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, команда ученых из Института исследования Солнечной системы Макса Планка (MPS) в Германии описала область планетообразования за орбитой Юпитера, ответственную за поколения планетезималей с радикально разным составом.

Солнечная система сформировалась около 4,5 миллиарда лет назад из коллапса гигантского облака газа и пыли. Материал в центре облака превратился в Солнце, а оставшиеся обломки постепенно слипались, образуя строительные блоки планет.

Однако у этой истории может быть продолжение. Ученые полагают, что разные области Солнечной системы могли развиваться в различных условиях, а несколько стадий процесса формирования планет могли протекать одновременно.

Исследователи сосредоточились на периоде от двух до четырех миллионов лет после рождения Солнечной системы. К этому моменту Юпитер уже собрал значительную часть окружающего материала вокруг своей орбиты, возможно, создав разрыв в диске из газа и пыли, из которого изначально сформировалась система.

Этот процесс мог удерживать большие объемы пыли, создавая кольцо газа повышенного давления сразу за орбитой Юпитера. Такие пылевые ловушки могли продолжать производить разные типы планетезималей, строительных блоков планет, на протяжении миллионов лет.

Иоанна Дрожковска, глава группы по формированию планет в MPS, заявила:

Есть веские доказательства того, что пылевые ловушки были предпочтительным местом рождения планетезималей в нашей Солнечной системе.

С помощью компьютерного моделирования исследователи воспроизвели столкновения микроскопических частиц, а также крупномасштабные движения в протопланетном диске Солнечной системы.

Разные типы планетезималей, очевидно, формировались в одной и той же области раннего пылегазового диска, только в разное время. Область сразу за орбитой Юпитера предоставила для этого превосходные условия.

Ученые обнаружили, что часть частиц могла распадаться, слипаться или застревать в определенных регионах вроде того, что находится за Юпитером. Газовый гигант также выступал барьером, удерживая позади себя более крупные и прочные обломки, но пропуская мелкие пылевые зерна во внутреннюю часть Солнечной системы. Одновременно формировались новые планетезимали, поглощая часть материала из диска.

Два разных процесса помогли создать со временем две отдельные популяции планетезималей. Одна состояла преимущественно из хрупкого материала, а другая формировалась из стабильной материи.

Результаты предполагают, что пылевые ловушки, подобные той, что образовалась за Юпитером, могли быть излюбленным местом рождения планетных строительных блоков, которые в дальнейшем помогли сформировать остальную часть Солнечной системы.

Источник

5 июля 2022 года космический аппарат NASA "Юнона" обратил свой взор на юпитерианский спутник Ио, находясь на расстоянии около 80 000 километров от его поверхности.

Воспользовавшись инфракрасным картографом JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper), зонд получил инфракрасное изображение спутника, которое стало картой вулканической активности одного из его полушарий.

Чем ярче цвет на изображении — тем выше температура, зафиксированная прибором. Каждая яркая точка на поверхности Ио — это активный вулкан, извергающийся в момент наблюдения.

Ио — чемпион Солнечной системы по вулканической активности. На спутнике со средним диаметром всего 3 642 километра насчитывается свыше 400 действующих вулканов. Чем объясняется такая бурная вулканическая активность? Главная причина — мощнейшие приливные силы, возникающие из-за гравитационного воздействия Юпитера и соседних спутников.

Ио находится в 350 000 километрах от газового гиганта (для сравнения, Луна удалена от Земли на 384 400 километров, но Юпитер в 318 раз массивнее нашей планеты), так что Юпитер является источником чудовищных приливных сил. Кроме того, Ио оказался в "гравитационной ловушке" между Юпитером и другими крупными спутниками — Европой и Ганимедом. Их совместное гравитационное воздействие непрерывно "мнет" и "растягивает" Ио, разогревая его недра до экстремальных температур; поверхность спутника периодически поднимается и опускается на 100 метров!

В ходе наиболее интенсивных извержений, вулканы Ио могут "выстреливать" на высоту до 500 километров, отправляя в космическое пространство серу и диоксид серы. Из-за этой активности спутник постоянно "худеет" — по оценкам ученых, около тонны материала в секунду уходит в космическое пространство, большая часть которого захватывается магнитным полем Юпитера, формируя плазменный тор вокруг планеты.

Стоит отметить, что многие яркие точки на изображении представляют собой не просто вулканы, а целые лавовые озера или поля, некоторые из которых покрывают площадь в сотни квадратных километров.

Читайте также:

▪ На Ио, спутнике Юпитера, появился новый вулкан — и он огромный.

▪ Впечатляющие изображения Ио: самый близкий пролет за 20 лет.

▪ 5 интересных фактов о спутнике Юпитера Ио.

Перед вами наиболее детальные изображения (ниже) поверхности Европы, полученных когда-либо. Эти исторические кадры были сделаны космическим аппаратом NASA "Галилео" 16 декабря 1997 года во время максимального сближения с юпитерианским спутником. Современные технологии обработки изображений позволили значительно улучшить их качество, открыв новые детали ледяной поверхности.

В момент съемки "Галилео" находился на высоте около 200 километров от поверхности Европы, двигаясь под углом примерно 50 градусов относительно экватора спутника. Для сравнения, Международная космическая станция вращается вокруг Земли на средней высоте 408 километров под углом 51,6 градуса к экватору. Ближайшее к камере разрешение составило шесть метров на пиксель, постепенно увеличиваясь к верхней части снимков.

Европа представляет собой уникальное космическое тело со средним диаметром около 3 122 километров. Под ее ледяной корой, толщина которой колеблется от 10 до 30 километров, скрывается океан жидкой воды. Согласно современным исследованиям, глубина этого океана может достигать 179 километров. Для сравнения: глубина самой глубокой точки Мирового океана на Земле — Марианской впадины — достигает "всего" ~11 километров (Бездна Челленджера). Это значит, что подледный океан Европы может быть примерно в 16 раз глубже, чем самое глубокое место на нашей планете.

Именно наличие жидкой воды делает Европу одним из наиболее перспективных мест для поиска внеземной жизни в нашей Солнечной системе.

Новая эра в исследовании этого загадочного спутника Юпитера начнется в 2030 году. Для детального изучения Европы были запущены две масштабные миссии. Первая из них, Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), разработанная Европейским космическим агентством (ESA), была успешно запущена 14 апреля 2023 года. Этот аппарат исследует сразу три спутника Юпитера: Ганимед, Европу и Каллисто — все они обладают подповерхностными океанами. JUICE достигнет системы Юпитера в июле 2031 года.

Вторая миссия, NASA Europa Clipper, стартовала 14 октября 2024 года. Этот космический аппарат, созданный специально для изучения Европы, прибудет к Юпитеру в апреле 2030 года.

Основными задачами миссии станут:

• Подтверждение наличия подповерхностного океана;

• Детальное картографирование поверхности Европы;

• Поиск возможных выбросов воды (гейзерная активность);

• Изучение химического состава поверхности спутника.

Эти амбициозные проекты помогут ученым собрать важнейшие данные об условиях на Европе, определить точную глубину и, возможно, даже состав ее подповерхностного океана, а также изучить влияние Юпитера на внутреннюю структуру спутника. Следующее десятилетие обещает стать революционным в исследовании этого загадочного мира, скрытого под толщей льда.

Читайте также:

• Европа, спутник Юпитера, очень похож на Гренландию.

• Профессор Моника Грейди: «Уверена, что на спутнике Юпитера Европа есть жизнь».

• Океан Европы покрыт ледяным панцирем толщиной не менее 20 километров.

Этот исторический снимок, сделанный зондом NASA "Вояджер-1", впервые показал нам Юпитер во всей красе его атмосферных узоров.

В пастельных оттенках коричневого и белого перед нами раскрываются гигантские облачные полосы газового гиганта — каждая шириной в тысячи километров. На снимке запечатлен водоворот бушующих штормов и турбулентных потоков, где ветры достигают скорости 600 километров в час.

Это фото, сделанное 2 марта 1979 года с расстояния в сотни тысяч километров, стало одним из первых детальных взглядов на самую большую планету Солнечной системы.

Это одно из самых выразительных изображений атмосферы Юпитера, полученное космическим аппаратом NASA "Юнона", который работает в системе газового гиганта с 4 июля 2016 года. На снимке видны сразу несколько разноразмерных вихревых структур, окруженных клубящимися облачными потоками, которые закручиваются в сложный, почти гипнотический узор.

Этот кадр показывает, насколько атмосфера крупнейшей планеты Солнечной системы в действительности далека от того кажущегося однообразия при наблюдении с большого расстояния. Юпитерианская атмосфера — это не просто полосы и пятна, а гигантская подвижная система, где сталкиваются струйные течения, рождаются, взаимодействуют и сливаются вихри, а облачные массы непрерывно меняют форму.

Но у таких изображений не только эстетическая ценность: они помогают ученым лучше понять, как в атмосфере Юпитера перераспределяются тепло, вещество и энергия. Это дает возможность уточнять наши модели строения и эволюции газовых гигантов как в Солнечной системе, так и далеко за ее пределами. А это, в свою очередь, играет важную роль в поисках потенциально обитаемых экзопланет, поскольку газовые гиганты во многом формируют облик своих планетных систем: влияют на распределение вещества, эволюцию орбит, поведение малых тел и, как следствие, на условия, в которых могут возникать и сохраняться пригодные для жизни миры.

Снимок был получен 24 мая 2018 года.

NASA поделилось новым потрясающим снимком Юпитера, сделанным космическим аппаратом Juno. Фотография настолько живописна, что напоминает картину Винсента Ван Гога "Звездная ночь".

Снимок был сделан 12 мая 2024 года во время 61-го близкого пролета Juno мимо Юпитера. В этот момент аппарат находился всего в 29 000 километров над облачным покровом планеты.

На фотографии запечатлен участок северного полушария Юпитера, известный ученым как "складчатая нитевидная область". Здесь зональные струйные течения, создающие характерные полосы на Юпитере, разрушаются, образуя турбулентные узоры и облачные структуры.

Это композитное изображение получено АМС «Кассини» на ее пути к Сатурну 1 января 2001 года с расстояния 9,9 млн км.

Некоторые планеты в небе настолько яркие, что их можно увидеть в телескоп даже днём. 

Кроме самого газового гиганта, можно рассмотреть и несколько его спутников.

В 1977 году, когда NASA запускало зонды-близнецы программы "Вояджер", ученые были уверены, что главные сокровища системы Юпитера скрывают Ганимед и Каллисто, крупнейшие спутники газового гиганта. Поэтому космические аппараты были запрограммированы на детальное изучение этих гигантских лун во время пролета мимо Юпитера. Но космос, как всегда, приготовил сюрприз.

Пролетая мимо Ио, "Вояджер-1" открыл мир, бурлящий вулканической активностью - первое (и пока последнее) свидетельство современного вулканизма за пределами Земли. Это открытие потрясло научное сообщество, но лучшее было впереди.

Когда "Вояджер-2" мельком взглянул на Европу, передав лишь горстку данных и несколько снимков, ученые поняли: они только что пролетели мимо, возможно, самого интригующего объекта Солнечной системы.

Европа предстала перед ними как загадочный ледяной мир. Ее поверхность, испещренная сетью трещин и хаотичных областей, намекала на бурную активность под ледяным панцирем.

Ученые предположили, что под поверхностью этого таинственного мира, скорее всего, скрывается глобальный океан, который может содержать в два раза больше воды, чем все океаны Земли.

Но главная интрига заключалась в потенциальной обитаемости этого океана. Если под ледяной корой действительно скрывается жидкая вода, то могла ли там зародиться жизнь?

За прошедшие десятилетия Европа стала объектом пристального внимания астробиологов. Последующие миссии, включая NASA "Галилео", подтвердили многие догадки и породили новые вопросы. Обнаружение гейзеров, извергающих воду в космос, еще больше подогрело интерес к этой луне.

Сейчас, спустя более 45 лет после пролета "Вояджеров", Европа остается одним из самых перспективных мест для поиска внеземной жизни в нашей Солнечной системе.

Уже в первой половине 2030-х годов у нас появится свежий массив данных, которые позволят нам приблизиться к разгадке тайн юпитерианского спутника. А помогут нам в этом два космических аппарата:

• ESA JUICE, запущенный 14 апреля 2023 года;

• NASA Europa Clipper, запуск которого состоялся 14 октября 2024 года.

Читайте также:

• Европа, ледяной спутник Юпитера, может быть более пригодным для жизни, чем мы думали.

• Профессор Моника Грейди: «Уверена, что на спутнике Юпитера Европа есть жизнь».

• Новые данные «Юноны» указывают на активность океана под поверхностью Европы.