Естествознание

Это самая большая планета Солнечной системы. Радиус Юпитера в 11 раз больше радиуса Земли, а масса больше земной в 320 раз. Сутки на Юпитере продолжаются всего 10 часов, так быстро вращается эта планета вокруг своей оси. Ось вращения почти перпендикулярна к плоскости эклиптики. Поэтому на Юпитере при вращении вокруг Солнца не происходит смены времен года. Сам юпитерианский год длится около 12 земных лет.

Так как сила притяжения вблизи Юпитера намного больше, чем на Земле, то и его газовая оболочка – атмосфера – является во много раз более мощной, чем земная. В атмосфере Юпитера постоянно наблюдаются облачные образования в виде сероватых полос, расположенных параллельно экватору планеты (см. рис. 6 на вкладке). Лучше всего проявляются ближайшие к экватору тропические полосы, полосы в умеренных широтах выражены слабее, а зоны вблизи полюсов имеют равномерную серую окраску. Внутри полос наблюдаются различного вида неоднородности, которые часто соединяются друг с другом перемычками. На краях полос имеются мелкие детали, углубления и выступы. Вид и структура полос постоянно меняются. Однако в тропической зоне южного полушария Юпитера наблюдается постоянно присутствующее образование, обнаруженное астрономами еще в XVII в. Оно носит название Большого Красного Пятна и имеет эллиптическую форму. Оно настолько велико, что его наибольший поперечник в четыре раза больше поперечника Земли. С момента обнаружения его размеры и форма практически не менялись, менялась только его яркость. В конце XIX в. Красное Пятно настолько поблекло, что его трудно было различить даже в самые хорошие приборы того времени. Что из себя представляет Большое Красное Пятно, до сих пор точно не известно. Предполагается, что это устойчивый огромный вращающийся вихрь, период его вращения близок к шести суткам.

Юпитер не только самая большая планета в Солнечной системе, но и первая из дальних планет, имеющих большие отличия от планет земного типа. Для нас это удивительный, непохожий на все, что мы знаем, мир. Строение Юпитера вызывает много споров. Многочисленные исследования показали, что атмосфера, состоящая в основном из водорода и гелия с небольшой примесью метана и аммиака, скрывает под собой целый океан жидкого водорода, глубиной несколько тысяч километров. Водород переходит в жидкость под давлением всего столба атмосферных газов, которое во много раз превышает обычное атмосферное давление на поверхности нашей планеты. Ниже расположена еще более странная для нас оболочка из металлического водорода. Оказывается, при сверхвысоком давлении даже самый легкий из газов – водород – может стать твердым и даже перейти в металлическое состояние. На Земле это никогда и нигде самопроизвольно не происходит, потому что сила тяжести Земли не может создать такое давление в слоях, где присутствует водород (в виде химических соединений или чистого вещества). Металлический водород можно получить только в специальных лабораториях, на специальных установках и в очень небольших количествах, это очень сложная технологическая задача. На Юпитере под слоем твердого водорода находятся центральные области планеты, где, как предполагают ученые, расположено твердое железосиликатное ядро, радиус которого не более ¹/₈ полного радиуса Юпитера. Существуют модели, согласно которым под газовой оболочкой Юпитера скрывается поверхность, покрытая сплошной коркой водяного льда или даже жидким океаном, масса которого в 30 раз превышает массу Земли. Внутренние области Юпитера сильно разогреты, температура там может достигать нескольких тысяч градусов. Тепловое излучение неизбежно выходит наружу, это сказывается на повышении температуры внешней части атмосферы, что удается зарегистрировать при астрономических наблюдениях Юпитера. Существуют и другие гипотезы о строении внутренних областей Юпитера, но однозначного ответа, какая из точек зрения является верной, пока найти не удается.

3.2.5. Сатурн

Рассказы астрономов о Сатурне часто начинаются с демонстрации необычной картинки: в огромном резервуаре с водой как пробка плавает Сатурн. Смысл этой сказочной картины в том, что средняя плотность вещества Сатурна очень невелика, меньше плотности воды. Поэтому, если бы удалось его погрузить в воду в земных условиях, что, конечно же, возможно только в сказке, то он бы всплыл на поверхность.