Планеты гиганты

основная масса  планеты (ниже этой границы) находится  в жидком состоянии.

Водород при этом находится в вырожденном, что то же самое, в металлическом

состоянии (электроны  оторваны от протонов). При этом в  самой атмосфере

водород и гелий, строго говоря, находятся в сверхкритическом состоянии:

плотность в нижних слоях достигает 0,6-0,7г/см ³, и свойства скорее

напоминают жидкость, чем газ. В самом центре планеты (по расчетам на глубине

30000 км), возможно, находится твердое ядро из  тяжелых элементов,

образовавшееся  в результате слипания частиц металлов и каменных образований.

                        КОЛЬЦО ЮПИТЕРА.                                

Юпитер преподносит  много сюрпризов: он генерирует мощные полярные сияния,

сильные радиошумы, возле него межпланетные аппараты наблюдают  пылевые бури –

потоки мелких твердых частиц, выброшенных в  результате электромагнитных

процессов в магнитосфере Юпитера. Мелкие частицы, которые получают

электрический заряд  при облучении солнечным ветром, обладают очень

интересной динамикой: являясь промежуточным случаем  между макро и

микротелами, они  примерно одинаково реагируют  и на гравитационные и на

электромагнитные  поля.

Именно из таких  мелких каменных частиц, в основном состоит кольцо Юпитера,

открытое в марте 1979 года (косвенное обнаружение  кольца  в 1974 г. по

данным «Пионера»  осталось непризнанным). Его главная  часть имеет радиус 123-

129 тыс. км. Это  плоское кольцо около 30км толщиной  и очень разреженное – оно

отражает лишь несколько тысячных долей процента падающего света. Более слабые

пылевые структуры  тянутся от главного кольца к поверхности  Юпитера и образуют

над кольцом толстое гало, простирающееся до ближайших спутников. Увидеть

кольцо Юпитера  с Земли практически невозможно: оно очень тонкое и постоянно

повернуто к наблюдателю  ребром из-за малого  наклона оси  вращения Юпитера к

плоскости его  орбиты.

        ВНУТРЕННИЕ И ВНЕШНИЕ СПУТНИКИ ЮПИТЕРА.                    

У Юпитера обнаружено 16 лун. Две из них – Ио и Европа – размером с нашу Луну,

а другие  две  – Ганимед и Каллисто – превзошли  ее по  диаметру  примерно в

полтора раза. Каллисто равна по размерам Меркурию, а Ганимед его обогнал.

Правда, они находятся  дальше от своей планеты, чем Луна от Земли. Только Ио

видна в небе Юпитера  как яркий красноватый диск (или  полумесяц) лунных

размеров, Европа, Ганимед и Каллисто выглядят в  несколько раз меньше Луны.

Владения Юпитера довольно обширны: восемь внешних спутников настолько удалены

от него, что  их нельзя было бы наблюдать с самой  планеты невооруженным

глазом. Происхождение  спутников загадочно: половина из них  движется вокруг

Юпитера в обратную сторону  (по сравнению с обращением других 12 спутников и

направлением суточного  вращения самой планеты). Самый внешний  спутник Юпитера

в 200 раз дальше от него, чем самый близкий. Например, если высадиться на

один из ближайших  спутников, то оранжевый диск планеты  займет полнеба. А с

орбиты самого дальнего спутника диск гиганта Юпитера  будет выглядеть почти в

два раза меньше лунного.

Спутники Юпитера  – это интереснейшие миры, каждый со своим лицом и историей ,

которые открывались  нам только в космическую эру.

Ио

Это самый близкий к Юпитеру галилеев спутник, он удален от центра  планеты на

422 тыс. км, т.  е. чуть дальше, чем Луна от  Земли. Благодаря огромной массе

Юпитера период обращения  Ио гораздо короче лунного месяца и составляет всего

42,5 ч. Для наблюдателя  в телескоп это самый непоседливый спутник:

практически каждый день Ио видна на новом месте, перебегая  с одной стороны

Юпитера на другую.

По массе и  радиусу (1815км) Ио похожа на Луну. Самая  сенсационная особенность

Ио заключается  в том, что она вулканически активна! На ее желто-оранжевой

поверхности «Вояджеры» обнаружили 12 действующих вулканов, извергающих

султаны высотой  до 300км. Основной выбрасываемый  газ  – диоксид серы,

замерзающий потом  на поверхности в виде твердого белого вещества.

Доминирующим оранжевым  цветом спутник обязан соединениям серы. Вулканически

активные области  Ио нагреты до 300°С.

Постоянно над  планетой поднимается фонтан газа высотой 300 км. Мощный

подземный гул  сотрясает почву , из жерла вулкана  с огромной скоростью ( до 1

км/с)вылетают вместе с газом камни и после свободного безатмосферного падения

с огромной высоты врезаются в поверхность во многих сотнях километров от

вулкана. Из некоторых  вулканических кальдер (так называются котлообразные

впадины , образовавшиеся вследствие провала вершины вулкана ) выплёскивается

расплавленная черная сера и растекается горячими реками . на фотографиях

«Вояджеров» видны  черные озёра и даже целые моря расплавленной серы .

Крупнейшее лавовое  море возле вулкана Локи имеет  размер 20 км в поперечнике .

В центре его расположен потрескавшийся оранжевый остров из твёрдой серы .

Черные моря Ио колышутся в оранжевых берегах , а в небе над ними нависает

громада Юпитера.

Существование таких  пейзажей вдохновило много художников.

Вулканическая активность Ио обусловлена гравитационным влиянием на нее других

тел системы Юпитера. Прежде всего, сама гигантская планета  своим мощным

тяготением создала  два приливных горба на поверхности  спутника, которые

затормозили вращение Ио, так что она всегда обращена к Юпитеру одной стороной

– как Луна к Земле. Орбита Ио не является точным кругом, горбы слегка

перемещаются по её поверхности ,что приводит к разогреванию внутренних слоев

планеты. В еще  большей степени этот эффект вызывается приливными

воздействиями других массивных спутников Юпитера, в первую очередь ближайшей

к Ио Европе. Постоянное разогревание недр привело к тому, что Ио является

самым вулканически активным телом Солнечной системы.

В отличие от земных вулканов , у которых мощные извержения эпизодичны,

вулканы на Ио работают практически не переставая , хотя активность их может

меняться. вулканы  и гейзеры выбрасывают часть  вещества даже в космос. Поэтому

вдоль орбиты Ио тянется  плазменный шлейф из ионизированных атомов кислорода и

серы  и нейтральных  облаков атомарных натрия и калия.

Ударные кратеры  на Ио отсутствуют из-за интенсивной  вулканической переработки

поверхности. На ней  есть каменные массивы высотой до 9 км. Плотность Ио

довольно высока – 3000 кг/м^3. Под частично расплавленной  оболочкой из

силикатов в центре спутника расположено ядро с большим содержанием железа и

его соединений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Сатурн

                          

                    АТМОСФЕРА И ОБЛАЧНЫЙ СЛОЙ.                          

Всякий,  кто  наблюдал планеты в телескоп, знает, что на поверхности Сатурна,

то есть на верхней  границе его облачного покрова, заметно мало деталей и

контраст их с  окружающим  фоном  невелик.  Этим Сатурн отличается от Юпитера,

где присутствует множество контрастных деталей  в виде темных и светлых полос,

волн, узелков, свидетельствующих  о значительной активности его атмосферы.

Возникает вопрос, действительно ли атмосферная активность Сатурна (например

скорость ветра) ниже, чем у Юпитера, или же детали его облачного  покрова

просто хуже видны  с Земли из-за большего расстояния (около 1,5 млрд. км.) и

более скудного освещения  Солнцем  (почти  в 3,5 раза слабее освещения

Юпитера)?

"Вояджерам"  удалось получить снимки облачного  покрова Сатурна, на которых

отчетливо запечатлена  картина атмосферной циркуляции: десятки облачных

поясов, простирающихся вдоль параллелей, а также  отдельные  вихри. Обнаружен,

в частности, аналог Большого Красного Пятна  Юпитера,  хотя  и  меньших

размеров. Установлено, что скорости ветров на Сатурне даже выше, чем на

Юпитере: на  экваторе  480  м/с, или  1700 км/ч. Число облачных поясов

больше, чем на юпитере, и достигают они более  высоких широт. Таким образом,

снимки облачности демонстрируют своеобразие атмосферы  Сатурна,  которая

даже  активнее юпитерианской.

Метеорологические явления на Сатурне происходят при более низкой температуре,

нежели  в земной атмосфере. Поскольку Сатурн в 9,5 раз  дальше от Солнца, чем

Земля, он получает в 9,5 =90 раз меньше тепла.

Температура планеты  на уровне верхней границы облачного  покрова, где давление

равно 0,1 атм, составляет всего 85 К, или -188 С. Интересно, что за счет

нагревания одним  Солнцем даже такой температуры  получить нельзя. Расчет

показывает: в недрах Сатурна имеется свой собственный  источник тепла, поток

от которого в 2,5 раза больше, чем от Солнца.  Сумма этих двух потоков и дает

наблюдаемую температуру  планеты. Космические аппараты подробно исследовали

химический состав надоблачной атмосферы Сатурна. В основной она состоит почти

на 89%  из водорода. На втором месте гелий (около 11% по массе). Отметим, что

в атмосфере Юпитера  его 19%. Дефицит гелия на Сатурне  объясняют

гравитационным  разделением гелия и водорода в недрах планеты: гелий, который

тяжелее, постепенно оседает на большие  глубины  (что,  кстати  говоря,

высвобождает часть  энергии, "подогревающей" Сатурн). Другие газы в атмосфере

- метан, аммиак, этан, ацетилен, фосфин - присутствуют  в малых количествах.

Метан при столь  низкой температуре ( около -188 С)находится  в основном в

капельножидком  состоянии. Он образует облачный покров Сатурна. Что касается

малого контраста  деталей, видимых в атмосфере  Сатурна, о чем говорилось выше,

то причины этого  явления пока  еще  не вполне ясны. Было высказано