Механика космического полета в элементарном изложении - Левантовский В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Юпитер почти целиком состоит из водорода и гелия (его в 3—4 раза меньше водорода) [4.54). В атмосфере обнаружены также аммиак, § 12. ИССЛЕДОВАНИЯ B СИСТЕМАХ ЮПИТЕРА И САТУРНА
425
метан и, в меньшем количестве, дейтерий, ацетилен, этилен. Огромные потоки тепла идут изнутри планеты в верхние слои. Атмосфера на глубине нескольких тысяч километров постепенно переходит в океан из смеси жидкого водорода и гелия. На глубине 18 ООО км при давлении 10е атм водород переходит в металлическое состояние.
Рие. 161. Фотография Юпитера через фиолетовый фильтр с расстояния 6 500 ООО км, переданная аппаратом «Вояджер-1». Видны облачные образования и Большое Красное Пятно.
На многочисленных снимках светло коричневого Юпитера видны удивительные светлые и темные облачные образования в атмосфере, огромные тысячекилометровые вихри. Вихри расчленяются и снова восстанавливаются. Атмосфера интенсивно перемешивается. Облака состоят из кристаллов и капель аммиака и сернокислого аммония. В просветах между ними видны более глубокие слои.
Медленно дрейфующее на запад Большое Красное Пятно величиной с Землю (давно известное земным наблюдателям) за несколько 426
гл. 19. полеты к юпитерианским планетам
дней меняет свой цвет от кирпично-красного до светло-желтого. По его периферии движется против часовой стрелки желтое облако. В ту же сторону вращаются облака на фоне Пятна (наблюдались величиной в 30 км), но в центре они спокойны (рис. 161). Пятно — это вихрь, сотни тысяч лет существующий в атмосфере планеты.
Спутник Амальтея оказался темно-красным продолговатым телом длиной 225 и шириной 130 км, разумеется, ориентированным на Юпитер. Видны кратеры на его поверхности.
На фотографиях Ио, переданных «Вояджером-1», поверхность которой в разных местах темно-красного, желтого и белого цвета, видны широкие сухие равнины, холмы, обрывы, каньоны, возвышенности, впадины. Восемь действующих вулканов (кратер одного из них, возвышающегося на 1600 м, имеет поперечник 50 км) извергают — не непрерывно, а взрывным образом — породы на высоту до 480 км (семь из них действовали и при пролете «Вояджера-2»). Измерены скорости выброса до 0,44 км/с. Видны лавовые области вокруг вулканов. Метеоритные кратеры Ио, по-видимому, засыпаны продуктами извержений и залиты лавой. На поверхности зарегистрированы горячие точки, нагретые до 290 К — на 150 К выше температуры окружающих областей. Считается, что значительная часть Ио расплавлена благодаря нагреву, вызванному приливным трением. Разреженная атмосфера Ио состоит из паров серы и газообразной окиси серы, выделенных вулканами.
Вместе с Ио движется вокруг Юпитера огромное натриевое облако, окружающее этот спутник, величиной почти с Юпитер.
Аппаратура «Вояджера-1» открыла кольцевое торообразное облако из горячей плазмы, как бы надетое на орбиту Ио и несколько отклоненное от ее плоскости. Плазма состоит из ионов серы и водорода и является источником интенсивного ультрафиолетового излучения непонятной природы. Ионы серы, выделяемые вулканами Ио, блуждают по магнитным линиям и обнаруживаются повсюду вокруг Юпитера. Они подвергают эрозии поверхности спутников.
Между электрически заряженными частицами серы и Юпитером возникают мощные электрические разряды. Ток в них достигает 5-Ю6 А.
Поверхность Европы, исследованная в основном «Вояджером-2», оказалась совершенно ровной — наиболее ровной среди поверхностей до сих пор изученных тел Солнечной системы. Кора Европы состоит из льда, а ядро, вероятно, из горных пород. По поверхности тянутся на 5000 км трещины глубиной несколько сот метров и шириной до 50 км.
На Ганимеде обнаружены кратеры. Из одного кратера, имеющего диаметр в несколько сот километров, выходят лучи. Замечены яркие пятна, возможно, участки чистого льда. Видны хребты и впадины, возможно также ледяные. Таинственные борозды в раз- § 12. ИССЛЕДОВАНИЯ B СИСТЕМАХ ЮПИТЕРА И САТУРНА 427
ных направлениях пересекают поверхность. В разреженной атмосфере обнаружены следы воды.
На Каллисто кратеров особенно много, но края их как бы размыты. Имеются большие впадины,но нет значительных гор и хребтов. Вокруг центра одной из впадин видно более 10 колец радиусом до 1000 км — как бы замерзших волн, возникших от падения тела на ледяную поверхность.
Считается, что спутники Юпитера более чем наполовину состоят из воды.
И еще одна сенсация. Внутри орбиты Амальтеи находится кольцо Юпитера толщиной примерно 0,5 км, внешний край которого находится на расстоянии 55000 км от границы облаков и которое простирается почти до слоя облаков, хотя наиболее плотная часть кольца имеет ширину 6400 км. В отличие от кольца Сатурна кольцо Юпитера состоит не из ледяных тел, а из очень мелких темных частиц. Кольцо было сфотографировано «Вояджером-1» с ребра, но с обеих сторон «Вояджером-2». Столкновение частиц кольца с заряженными частицами вблизи Юпитера должно было бы привести к их спуску в атмосферу Юпитера; поэтому само существование этого образования нуждается в объяснении.
Через 4 месяца после пролета «Вояджера-2» мимо Юпитера анализ фотографий позволил обнаружить неизвестный ранее 14-й спутник Юпитера, движущийся, как сообщили газеты, «со скоростью 107 километров в час». Нетрудно убедиться, что таково значение круговой скорости на расстоянии 143 000 км от центра Юпитера, т. е. спутник движется вблизи кромки кольца Юпитера, а это заставляет заподозрить в нем постоянный источник частиц кольца.
