АСТРОНОМІЯ - ДИТЯЧА ЕНЦИКЛОПЕДІЯ - ФОЛІО 2005

III

СОНЯЧНА СИСТЕМА

Планети-гіганти

Другою окремою групою великих планет Сонячної системи ми виділили газові планети-гіганти. Уже з назви ви можете напевне зрозуміти, що здебільшого вони складаються з газуватих речовин. Головна спільна риса цих планет — наявність (псевдо)металевого ядра, кори з твердих та рідких газів та дуже щільної атмосфери з різноманітних газів. Переважають у таких атмосферах водень та гелій, проте досить помітною є присутність метану, аміаку, діоксиду Карбона та інших. Як і з планетами земної групи, познайомимося з кожною із представниць цієї групи окремо.

Юпітер

Юпітер настільки відрізняється від тих планет внутрішньої Сонячної системи, з якими ми вже познайомилися, що нам доведеться створити дещо нове поняття про термін «планета» для розуміння будови та особливостей газових планет-гігантів.

Юпітер є наймасивнішою планетою Сонячної системи. Він у 318 разів важчий за Землю та майже у 100 разів перевищує її за об’ємом. Насправді Юпітеру не вистачає зовсім небагато для того, щоб порівнятися з досить невеличкою зіркою. Проте, як ви скоро дізнаєтесь, Юпітер став би зіркою лише за умови, що його маса була би ще більшою: тільки під дією сил гравітації в небесному тілі, якщо вони досить потужні, створюється висока температура, якої достатньо для запуску ядерних реакцій, характерних для зірок. З Юпітером цього вже ніколи не станеться.

Юпітер відносно добре вивчений астрономами. Це сталося тому, що багато деталей його видимої поверхні можна розглянути, використовуючи навіть найпростіші астрономічні інструменти. І першою характерною рисою, що впадає в око при спостереженні Юпітера, його сплюснутість на полюсах, бо, будучи газуватим та рідким на досить великий відсоток, Юпітер дуже швидко обертається навколо власної осі. Один оберт він робить усього за 10 годин, тоді як навіть Землі на це потрібно аж 24 години. Завдяки такій особливості екваторіальний діаметр Юпітера помітно більший за полярний.

Зображення Юпітера з борту космічного апарата «Вояджер-2» (відстань до Юпітера 46млн. км). Фото: JPL/NASA

Видима поверхня Юпітера, яку ми маємо змогу спостерігати в телескоп, являє собою газувату оболонку. При візуальних спостереженнях Юпітер виглядає трохи жовтуватим, і на цьому тлі дуже добре виділяються сірі, коричневі, червонуваті та навіть іноді синюваті і зеленуваті смуги. Це — атмосферні формування, що знаходяться під постійним впливом газових потоків та потужних вітрів у юпітеріанській атмосфері. Через це вони є надто змінними. Щодо твердої поверхні Юпітера, то ми не маємо змоги спостерігати її з Землі у звичайні телескопи.

Юпітер має більше 30 супутників, найвідомішими з яких є чотири, що були найпершими відкриті ще Галілеєм — Іо, Європа, Ганімед та Каллісто. Вони носять назву «галілеєвих супутників», і саме завдяки їм уявлення вчених про супутники інших планет Сонячної системи було суттєво розширене та доповнене новими спостережними даними.

Юпітер із головними деталями своєї атмосфери. Знімок через телескоп

Особливою відзнакою юпітеріанської атмосфери є добре відома Велика Червона Пляма. Вона розташована в південній півкулі планети та являє собою стабільну область червонувато-рожевого відтінку. Розміри Червоної Плями вражають — 14 000 на 35 000 кілометрів! З часу свого відкриття у XVII столітті Пляма залишається майже незміною за своєю структурою та займає одне и те саме місце у верхніх прошарках атмосфери Юпітера. Цікаво відзначити, що з часом змінюється інтенсивність та наповнення забарвлення Плями. При цьому такі зміни носять суто періодичний характер. Спостереження та дослідження, проведені автоматичними міжпланетними станціями «Піонер-11» та «Вояджер-1», надали змогу довести, що Велика Червона Пляма має вихрову природу. Тобто мова йде про велетенський циклон в атмосфері Юпітера, що обертається навколо власної осі з періодом у 6 земних діб. Деякою мірою цей циклон можна порівняти з газовою «дзиґою». З подібними утвореннями в земній атмосфері ми стикаємося чи не кожного дня — це звичайні для нас циклони та антициклони, про активність яких сповіщають синоптики. Проте вихор на Юпітері відрізняється від земних циклонів та антициклонів двома значними рисами: він набагато масивніший, однак не пересувається юпітеріанською атмосферою, а залишається стабільно на одному місці вже близько трьох століть.

Велика Червона Пляма, на думку сучасних учених, є природним формуванням. По суті, це не єдиний об’єкт такого типу: рухлива та динамічна атмосфера Юпітера характеризується наявністю більше десяти подібних циклонічних утворень. Просто Червона Пляма є найбільшою, а відтак і найпомітнішою.

Юпітер, як і Земля, має своє власне магнітне поле. Воно утворює навколо диска планети магнітосферу, що впливає на рух заряджених частинок у полі своєї дії. Проте треба брати до уваги той факт, що магнітне поле Юпітера більш ніж у 50 разів потужніше за земне. Як і на Землі, магнітні полюси Юпітера не збігаються з «юпітерографічними», тобто з віссю його обертання. Через наявність потужного магнітного поля, що простягається у просторі майже на 6 мільйонів кілометрів, для Юпітера в досить високих широтах обох півкуль характерна наявність яскравих полярних сяйв. Вони іноді бувають такими винятково яскравими, що їх вдається спостерігати навіть із Землі!

Галілеєві супутники Юпітера. Зліва направо: Ганімед, Каллісто, Іо та Європа. Фото: Космічний телескоп імені Хаббла

Велика Червона Пляма в атмосфері Юпітера та її еволюція (фотомонтаж). Фото: Космічний телескоп імені Хаббла

Звичайно, відомою рисою Юпітера є його потужне гравітаційне поле, що прямо пов’язане з його величезною масою. Дійсно, наймасивніша планета Сонячної системи досить сильно впливає на рух інших небесних тіл, що проходять на певній відстані від неї. Так, Юпітер відіграє важливу роль в еволюції орбіт комет, деяких астероїдів, а також метеорних роїв тощо.

Узагалі Юпітер можна деякою мірою вважати певним проміжним об’єктом між карликовими зірками та планетами земної групи. Саме завдяки цьому він є таким своєрідним.



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити