Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

Если предположить, что плотность газопылевого кокона, оку­тывающего Протосолнце, была везде постоянной, и принять как факт, что световое давление вытолкнуло легкие газы из внутрен­них областей Солнечной системы, то становится понятно, поче­му ближайшая к Солнцу газовая планета является крупнейшей: ей досталось дополнительное газовое вещество из ближайших окрестностей Протосолнца, выметенное световым давлением. На самом деле первоначальная плотность кокона, конечно, увели­чивалась по направлению к центру гравитационного сжатия, что еще сильнее усугубляет картину. Право слово, если бы Юпитер не был крупнейшей планетой в Солнечной системе, этому следо­вало бы удивиться.

«Процесс производства» из газово-пылевой среды не слишком массивных звезд, подобных Солнцу, не очень рас­точителен — значительная часть сжимающегося облака диф­фузной среды превращается в звезду, и лишь небольшой про­цент общей массы идет на формирование планетной системы или постепенно рассеивается в окружающем молодую звезду пространстве. Если бы газово-пылевое облако, породившее Солнце, было значительно массивнее, то на долю «посторон­него», не вошедшего в звезду вещества пришлась бы гораздо большая часть. Можно ожидать, что в таком случае были бы массивнее и газовые планеты — некоторые из них могли бы стать коричневыми карликами или даже нормальными карли­ковыми звездами.

Однако с Юпитером этого не произошло. Коричневыми кар­ликами принято считать звезды в диапазоне масс от 0,013 Д°

0,075 масс Солнца, а Юпитер с его массой в одну тысячную сол­нечной серьезно не дотягивает до статуса даже такой неполно­ценной звезды, как коричневый карлик. Юпитер — планета. Правда, он излучает вдвое больше того, что получает от Солнца,

71

но это легко объясняется крайне медленным сжатием Юпитера. Никакие ядерные реакции в его недрах не идут — слишком мала температура.

Юпитер вращается быстрее всех газовых планет, делая обо­рот вокруг оси всего лишь за 9 ч 50,5 мин на экваторе и на 5 мин медленнее в высокоширотных зонах. Зональное вращение ха­рактерно как для звезд, так и для газовых планет. Из-за быстро­го вращения диск Юпитера сплюснут (1:15), что легко замечает наблюдатель в самый скромный телескоп.

Также при беглом взгляде на диск Юпитера бросается в глаза его широтная полосатость. (По количеству видимых полос удоб­но тестировать оптику и пригодность атмосферы для наблюде­ний.) Видимая поверхность Юпитера есть не что иное, как облач­ный покров, разделенный на зоны быстрым вращением планеты. Бывает, что относительная скорость двух наблюдаемых деталей, находящихся в соседних зонах, доходит до 300 км/ч. При таких обстоятельствах края зон находятся в турбулентном движении, что выглядит как фестоны на краях полос*

Естественно, наиболее распространенное вещество в Юпите­ре — водород. Его там 82%, гелия —17%, а оставшийся процент приходится на долю других элементов. В атмосфере Юпитера присутствуют метан, этан, аммиак, кристаллики водяного льда, бисульфида аммония и т. д. Внешние слои планеты — чисто газовые, однако на глубине в 0,15 радиуса планеты водород приобретает металлические свойства и становится жидким. Его температура при этом достигает 2000 °С. Далее, на глуби­не 0,9 радиуса планеты водород переходит в твердое состоя­ние с плотностью 11 г/см³, температурой 20 ооо К и давлением в 50 Мбар.

Разумеется, пока еще никто не нырял в Юпитер с термометром и барометром — мы привели расчетные данные. Возможно их дальнейшее уточнение, но качественно картина, по-видимому, не изменится.

Протяженная атмосфера большой и быстро вращающей­ся планеты просто обязана быть бурной. Так оно и есть на са­

72

мом деле. Ураганные, по земным понятиям, ветры со скоростью 150 м/с — нормальное явление для Юпитера. Часто на диске планеты видны округлые образования, отличающиеся цветом от окружающих областей, причем сразу несколько, — это гигант­ские атмосферные вихри, напоминающие наши ураганы, только в большем масштабе. Обычно они существуют от нескольких не­дель до нескольких месяцев, но бывают и вихри, живущие десят­ки лет. Они возникают, исчезают, сливаются друг с другом, т. е. в первом приближении ведут себя подобно земным атмосфер­ным вихрям, конечно, с поправкой на масштаб. Так, например, весной 1998 года два вихря поперечником в ю тыс. км каждый, известные как Белые Овалы и существовавшие порознь более бо лет, слились в один вихрь.

Есть на Юпитере и один супервихрь, наблюдаемый уже более 300 лет. Это знаменитое Красное Пятно размером 48 х 12 тыс. км. Любопытно, что в последние десятилетия Красное Пятно за­метно поблекло и уже не так ярко выделяется на диске планеты. Может быть, оно исчезнет совсем, а может быть, вновь «соберет­ся с силами» — будущее покажет.

На Юпитере открыта область, хорошо отражающая радио­волны и не совпадающая с Красным Пятном. Пока неизвестно, что это такое.