100 великих тайн Вселенной - Анатолий Бернацкий

И конечно же этот океан, существование которого для жителя Земли кажется абсолютно невозможным, имеет массу удивительных особенностей. Так, на нем разгоняет волны сверхплотный ветер, достигающий скорости 100 и более метров в секунду. И при этом вся поверхность юпитерианского океана, если говорить земным языком, напоминает «кипение» обычной воды. Кстати, когда в 1994 году в это водородное море упала комета, возникли гигантские волны, высота которых достигала нескольких километров.

Этот водородный океан имеет и много других особенностей, трудно укладывающихся в те представления, к которым привык живущий на Земле человек. Например, в юпитерианском океане по мере погружения в него очень быстро растут давление и температура. Так, на глубине в 46 тысяч километров от поверхности планеты давление достигает 3 миллионов атмосфер, а температура — около 11 тысяч градусов. (А это, между прочим, почти в два раза выше температуры на поверхности Солнца.) Находясь под таким фантастическим давлением, водород переходит в жидкое металлическое состояние, похожее на ртуть.

Впрочем, сегодня ни один специалист не может даже приблизительно описать те качественные характеристики, которые присущи жидкому водороду. И причина этого одна: он никогда не воспроизводился в лабораторных условиях.

Родимые пятна Юпитера

Оно было замечено еще в 1665 году. И впервые увидел его астроном Джованни Кассини. Речь в данном случае идет о Большом Красном Пятне (БКП) на Юпитере.

Впрочем, претендовать на звание первооткрывателя БКП может и Роберт Гук, который в 1664 году в своих записях указал на наличие некоего пятна на Юпитере. Скорее всего это и было знаменитое «родимое пятно» этой планеты.

Впрочем, открытие объекта для астрономов лишь, как говорится, начало большого пути. И на этой дистанции их могут ожидать самые невероятные сюрпризы. Так, до полета американских космических аппаратов «Вояджер» большинство ученых считало, что пятно представляет собой некое плотное образование. Но после многочисленных наблюдений и фотоснимков этой марсианской метки оказалось, что это — гигантский ураган-антициклон, имеющий огромнейшие размеры: по крайней мере согласно последним измерениям, его длина колеблется от 24 до 40, а ширина — от 12 до 14 тысяч километров. При этом, как установили многочисленные наблюдения, площадь пятна постепенно уменьшается. Например, в начале XX века оно примерно в 2 раза было больше, чем в настоящее время.

Что же касается характеристик БКП, то, во-первых, расположено оно примерно на 22-м градусе южной широты где-то на 8-километровой высоте от верхней кромки окружающих облаков, и, во-вторых, перемещается это пятно параллельно экватору планеты. Газ в этой юпитерианской «родинке» полный оборот совершает почти за 6 земных суток, и при этом движется против часовой стрелки. Скорость же воздушных потоков внутри БКП превышает 500 километров в час.

Располагая столь точными топографическими данными юпитерианского пятна, ученые тем не менее объяснить его насыщенный красный цвет пока не могут, хотя и предполагают, что не последнюю роль в этом играют химические соединения, в состав которых входит фосфор.

Роберт Гук в 1664 году в своих записях указал на наличие некоего пятна на Юпитере

Кроме Большого пятна, есть на Юпитере и другие вихревые отметины, правда, меньших размеров, которые оставляют после себя мощные ураганы. При этом эти области разбушевавшихся стихий могут быть белыми, коричневыми или красными. И продолжительность их жизни исчисляется не неделями или месяцами, а десятками, а, возможно, и сотнями лет. Следует также отметить, что «родинки» в атмосфере Юпитера отмечены в обоих полушариях. Правда, те, которые существуют продолжительное время, зафиксированы лишь в Южном полушарии.

Как и в атмосфере Земли, в атмосфере планеты-гиганта тоже происходят столкновения ураганов. И связано это и в том и в другом случае с разными скоростями движения атмосферных потоков. Такое явление было отмечено земными наблюдателями в 1975 году. В результате этого «поцелуя» БКП на несколько лет потускнела. Почему? Астрономы пока находятся в недоумении.

Вообще, биография БКП насыщена разными приключениями. Так, астрономы предполагали, что в июле 2006 года БКП столкнется с крупным красным телом Oval BA. Однако этого не произошло.

Через два года телескоп «Хаббл» зафиксировал факт поглощения Большим пятном скромного пятнышка красного цвета, появившегося в 2006 году.

Кстати, многие астрофизики полагают, что поглощением таких пятнышек-лилипутов Большое красное пятно подпитывает себя энергией. И, возможно, длит свой невероятно долгий век.

Чуть выше уже упоминалось об еще одном пятне на поверхности планеты-Геркулеса. Астрономы назвали его Oval BA. Образовалось оно, согласно различным точкам зрения, между 1998 и 2000 годами. И случилось это после того, как три небольших овальных тела, за которыми астрономы наблюдали в течение 60 лет, слились в одно.

Вначале новая «родинка» на Юпитере имела белый цвет. Но в феврале 2006 года она неожиданно «перекрасилась» в красно-коричневый.

Почему меняется цвет, сказать пока трудно. Но, согласно одной из гипотез, причина этого явления кроется в следующем: пока мощные ураганные ветры дуют над верхним краем поверхности атмосферы, пятно имеет белый цвет. Когда же сила ветра возрастает, вихрь поднимается выше общего слоя облаков. И уже в этой атмосферной области ультрафиолетовый участок спектра солнечного излучения в результате химических процессов меняет цвет облака, придавая ему красный оттенок.

Кстати, следует отметить, что гигантские «пятна-ураганы» характерны не только для Юпитера, но и других газовых планет. В частности, Большим темным пятном может «похвастать» и Нептун.

Загадочные спутники Юпитера

На многих небесных телах — планетах и спутниках — происходят извержения вулканов. И в общем-то ничего удивительного в этом нет. Казалось бы, то же самое можно было бы сказать и об Ио — спутнике Юпитера, на котором также отмечена вулканическая деятельность. Однако как выяснилось, механизм извержений на этом спутнике особенный и к тому же весьма удивительный.

На Земле, как известно, извержения вулканов происходят в результате разогрева коры под воздействием тепла, которое излучается при радиоактивном распаде элементов. Но размеры Ио небольшие, поэтому ученые уверены, что такой механизм вулканической деятельности на спутнике функционировать не может. А извержения тем не менее происходят.

Оказывается, энергию для внутреннего разогрева Ио получает из нескольких источников: приливных воздействий второго юпитерианского спутника — Европы, самого Юпитера и в незначительном количестве от третьего спутника — Ганимеда.

Как только Ио приближается к определенной точке относительно Европы и Ганимеда, их влияние начинает искажать орбиту Ио. При этом за один оборот спутник два раза меняет траекторию движения, перемещаясь на 10 километров «вверх» и на такое же расстояние — «вниз». В результате этих «прыжков» круглая форма орбиты меняется.

А поскольку Ио имеет значительный приливный горб, то во время движения по орбите ее сильно качает. В результате всех этих воздействий литосфера Ио периодически меняет свою форму и положение и при этом, подобно многократно изгибаемой проволоке, разогревается.

Такие приливные воздействия приводят к тому, что в центре Ио выделяется колоссальная энергия — 60–80 миллионов МВт. При этом большая ее часть поступает в приповерхностные слои спутника, разогревая литосферу.

Галилеевы спутники Юпитера. Слева направо, в порядке удаления от Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Выдвинутая гипотеза на удивление оказалась очень верной. Дело в том, что на основании анализа взаимных возмущений юпитерианских спутников были предсказаны извержения на Ио. Этот прогноз был опубликован в печати незадолго до сближения со спутником автоматической станции «Вояджер». Оказалось, что мощность, рассеиваемая в приливных возмущениях Ио, достигает 2 Вт на метр квадратный, что в 30 раз больше тепла, которое излучает поверхность Земли.

Измерения температуры спутника, проведенные «Вояджером», показали, что около 2 % его поверхности занимают активные горячие пятна. Их более 10. Размеры пятен колеблются от 75 до 250 километров, а температура в них достигает 310, 400 и даже 600 градусов Цельсия. «Вояджер-1» обнаружил 8 гигантских извержений, которые происходили как раз в горячих пятнах.

Когда уже «Вояджер-2» через 4 месяца оказался рядом с Ио, то было отмечено, что 7 вулканов все еще действуют. «Потух» лишь один из наиболее крупных вулканов, получивший название Пеле.