Космос и Человечество

Несмотря на значительное рас­стояние от Земли, к Юпитеру было отправлено целых шесть ав­томатических межпланетных стан­ций: «Пионер-10 и 11», «Вояджер-1 и 2», «Одиссей» и «Галилей».

«Пионер-11» был запущен в 1973 г. и после проведения иссле­довательских работ вокруг Юпите­ра отправился к Сатурну (1979 г.). «Пионер-10», стартовавший с Зем­ли в 1972 г., вышел за пределы Сол­нечной системы лишь в 1983 г. Благодаря проекту «Пионер» чело­век впервые получил возможность наблюдать и изучать с близкого расстояния газообразные плане­ты-гиганты.

Амбициозный проект «Вояджер» составлялся с учетом возможности проведения исследований с про­летной траектории планет-гиган­тов. Этот феномен - планеты рас­полагаются почти по прямой ли­нии - повторяется только раз в 200 лет. Ученые получили возможность за один полет «Вояджера» провести наблюдения за Юпитером, Сатур­ном, Ураном и Нептуном.

В марте 1979 г. «Вояджер-1» при­близился к Юпитеру на минималь­ное расстояние и отправил на Зем­лю огромное количество изобра­жений и данных, для обработки которых ученым понадобились го­ды упорного труда. «Вояджер-2» прошел довольно далеко от плане­ты, но передал уникальные изобра­жения и интереснейшую инфор­мацию о спутниках Галилея. По мере развития электронных техноло­гий «мозг» автоматических меж­планетных станций все более со­вершенствуется в области проведе­ния исследований и способности принятия самостоятельных опти­мальных решений.

«Одиссей» и «Галилей»

Пунктом исследований «Одис­сея» был не Юпитер, а полярные зоны Солнца. Для того чтобы достичь цели и выйти из плоскости эклиптики, «Одиссей» прошел вокруг экваториальной плоскости Юпитера. Та­ким образом, он получил гравита­ционный толчок. На «Одиссее» не было фотокамеры, поэтому ника­ких фотографий сделано не было. Но были получены важные данные о магнитном поле Юпитера, о плазменном кольце, окружающем планету и распространяющемся на природный спутник Ио. Появле­ние плазмы можно объяснить ионизацией под действием сол­нечного ветра заряженных частиц серы и кислорода, высвобожден­ных при извержении вулканов Ио.

«Одиссей» зарегистрировал уси­ление напряженности магнитного поля по сравнению с данными - Вояджера». Возможно, это связано с плазмой, продуцируемой Ио.

Автоматическая межпланетная станция «Галилей», запущенная к Юпитеру в конце 1995 г., представ­ляет собой последнее достижение в плане использования автомати­ческих роботов. Главной целью этой миссии был выброс неболь­шого спускаемого аппарата с АМС в 11елях изучения атмосферы Юпи­тера.

При подготовке полета возникло множество проблем, в результате миссия была осуществлена не в 1986 г., как планировалось, а в 1989 г. Мощная главная антенна не смогла открыться. Но информация все-та­ки начала поступать благодаря второй антенне, значительно меньшей мощности.

Спуск модуля в атмосферу Юпи­тера произошел в декабре 1995 г., он оказывал сопротивление труд­ным условиям окружающей среды в течение 57 минут. Данные, полу­ченные таким образом, продемон­стрировали, что плотность и тем­пература атмосферы Юпитера на­много превышают предполагае­мые ранее цифры. В отличие от информации, переданной с «Вояд­жера», не были обнаружены водя­ные облака, а также процентное содержание гелия, неона, кислоро­да и серы оказалось меньше, чем ученые предполагали ранее.

Атмосфера, облака и пятна

Единственной видимой оболоч­кой Юпитера является атмосфера с характерными облаками и пятнами. Облака расположены параллельно экватору и имеют более светлый или темный цвет в зависимости от горячих (восходящих) или холод­ных (нисходящих) потоков.

В состав атмосферы Юпитера входят различные газы - метан, аммиак, водород, гелий, углерод, азот и другие.

Разный цвет атмосферных обла­ков зависит от их наличия на раз­личных уровнях атмосферы. На­пример, облака, расположенные высоко, - красные, чуть ниже - они уже белые. Еще ниже находят­ся коричневые, а в самом низу - белесые облака.

На Земле ветры образуются в ре­зультате тепловых горизонтальных градиентных движений, появляю­щихся из-за нагревания Солнцем тропических регионов. На Юпите­ре ветры дуют то с востока, то с за­пада, причем значительно сильнее, чем на Земле. Ученые считают, что механизм образования ветров аналогичен земному лишь в той части Юпитера, которая получает сол­нечный свет.

Появление пятен может быть связано с более или менее интен­сивными вихревыми потоками, ко­торые перемещаются, накапливая гравитационную энергию.

Большое Красное Пятно

Большое Красное Пятно пред­ставляет собой вихрь, центр цик­лона с высоким давлением. Он пе­ресекается восходящим потоком, возвышающимся над окружающи­ми облаками километров на де­сять. Структура Пятна - вихревая, аналогичная циклонам, причем подобных циклонов по длительно­сти существования па Земле нет. Воздушные массы за 6 суток совер­шают полный оборот вокруг цент­ра Пятна. Существует несколько гипотез о его происхождении. Считается, например, что оно свя­зано с волной, имеющей единст­венный гребень. Она перемещает­ся в направлении с севера на юг в отличие от общего потока, ориен­тированного в направлении с вос­тока па запад.

Другое вполне приемлемое объ­яснение связано с облаками. Воз­можно, они являются частью очень глубокой структуры. Не исключе­но, что существует система устой­чивых циклонов в общем потоке, двигающемся с востока на запад. Анализ компьютерных данных свидетельствует о том, что этот вид циклонов имеет высокую со­противляемость пертурбациям.

Жанлука Ранцини