PopularEditorialNew
BestОбсуждаемое

Історія про те, як «Вояджер» приємно спантеличив NASA тим, що йому вдалося побачити на Юпітері: лонгрід

3
Знімки верхніх шарів кольорових хмар Юпітера, зроблені «Вояджерами», нагадують багатьом полотна художників-імпресіоністів. Найдрібніші деталі у Великій червоній плямі (найпомітніша область на фото, яку утворює велетенський вихор-антициклон) та навколо неї зазнали суттєвих змін упродовж чотирьох місяців між прольотами «Вояджерів-1» і «2».
Джерело: NASA/JPL

До середини 1990-х років, коли на орбітах далеких зірок нарешті було виявлено планети, Юпітер вважався наймасивнішим із відомих світів. Перевищуючи в одинадцять разів діаметр і в триста вісімнадцять разів масу Землі, цей гігант містить удвічі більше речовини, ніж усі інші планети, супутники, астероїди та комети Сонячної системи взяті разом. Насправді його поверхня – це «бездонна атмосфера», що складається з водню і гелію (співвідношення цих газів за обсягом: 89,8 і 10,2 відсотка) і нижче хмарних шарів переходить в екзотичний рідкий стан. Супутники ж Юпітера настільки великі, що за розмірами не поступаються Меркурію і можуть містити значні обсяги води, чим і приваблюють вчених, як потенційні осередки життя за межами Землі. 

Упродовж століть людство могло спостерігати за цим гігантом лише через наземні телескопи. Проте в 1973 і 1974 роках космічні апарати «Піонер-10» і «11», відповідно, промчали повз планету, зробивши перші детальні знімки «бурхливої» ​​атмосфери, дослідивши її внутрішню структуру та окресливши межі потужних радіаційних поясів і магнітного поля. Саме ці зонди проклали шлях для подальшого дослідження зовнішньої частини Сонячної системи. Поки вчені насолоджувалися отриманими внаслідок виконання місії даними, NASA вже працювало над ще більш грандіозним проектом. 

Програму, що спочатку називалася «Mariner Jupiter-Saturn 1977», перед стартом було замінено на ту, яку ми знаємо сьогодні – «Вояджер». Хто б міг подумати, що вона стане найтривалішою космічною місією в історії! 

Апарати-близнюки «Вояджери» мають кращі камери, досконаліші інструменти та більшу обчислювальну потужність, ніж «Піонери». Хоча обидва зонди запущено в 1977 році, вони досі повертають дані, віддаляючись від нашої планетної системи та мандруючи у неосяжну темінь міжзоряного простору. Зараз вони так далеко, що їхні радіосигнали надходять до нас через понад 15 годин. «Вояджер-1», який знаходиться далі, успішно перетнув геліопаузу – межу, що відокремлює міжзоряне середовище від магнітних полів і заряджених частинок зі сторони Сонця, відомих як сонячний вітер. «Вояджер-2», зі свого боку, рухається крізь геліосферу – зону, де тиск міжзоряного газу починає сповільнювати сонячний вітер. 

«Триває дивовижна мандрівка … Ми продовжуємо відкривати те, про що ніхто й не здогадувався».

коментує науковий співробітник проекту «Вояджер» із Каліфорнійського технологічного інституту, Пасадена, штат Каліфорнія, Ед Стоун

Він додає, що обидва космічні апарати зможуть передавати вимірювання на Землю з одного наукового приладу до 2030 року, якщо їхні джерела енергії – так звані радіоізотопні термоелектричні генератори – протримаються, як і очікувалося. 

Зустріч із Юпітером 

Зображення Юпітера, зроблене апаратом «Вояджер-1» 9 січня 1979 року. Незважаючи на те, що зонд знаходився на відстані 54 мільйони кілометрів, його камера зафіксувала деталі, які неможливо побачити з поверхні Землі. Джерело: NASA/JPL 

6 січня 1979 року «Вояджер-1» знаходився на відстані 58 мільйонів кілометрів від Юпітера та за два місяці з моменту максимального з ним зближення. Його знімки планети, укритої смугами густих хмар, уже тоді перевершили за якістю найкращі зображення із Землі. Серед інших завдань зонд почав уповільнену покадрову зйомку, роблячи фото кожні 10 годин, по одному на оберт гіганта. До початку лютого їхня роздільна здатність стала настільки ж чудовою, як і в отриманих за допомогою «Піонерів» світлинах. Із того моменту Юпітер ставало видно, як ніколи раніше. 

При спостереженні у невеликий телескоп із поверхні Землі, в атмосфері планети можна побачити чергування яскраво-білих зон і темно-коричневих поясів. Це видимі прояви струменевих потоків, що рухаються зі сходу на захід і змінюють напрямок від екватора до полюсів, створюючи овальні вихори різних розмірів.

Група, що досліджувала знімки, отримані «Вояджером», відстежила кілька однакових коричневих овалів, споглядаючи, як вони зливалися, раптово зменшувалися і викидали у простір струмені речовини. До того ж, скрізь вирували вихори, хвилі та бурхливі хмари. У процесі моделювання атмосфери вчені не прогнозували такої дивної поведінки. На пресконференції 28 лютого керівник команди Бредфорд Сміт описав реакцію її членів, як «були приємно спантеличені» тим, що вони бачили. Він прокоментував:

«Рухи, що спостерігаються в атмосфері Юпітера, набагато складніші, ніж ми будь-коли уявляли».

Наступна дуже помітна особливість планети, яку тривалий час, понад 150 років, досліджували з Землі, – гігантський південний шторм, що отримав назву Велика червона пляма (ВЧП). Проте лише зараз вчені вперше змогли вивчити його обертання та простежити взаємодію з сусідніми об’єктами.

Зображення супутників Юпітера Іо (перед Великою червоною плямою) та Європи на тлі вершин хмар, зроблене «Вояджером-1» 13 лютого 1979 року. Дивне забарвлення Іо яскраво видніється з відстані 20 мільйонів кілометрів. Джерело: NASA/JPL

Достатньо великий, щоб вмістити кілька планет розміром із нашу, цей вихор кружляє між двома струменевими потоками та робить повне коло приблизно за шість діб. Він обертається у протилежному напрямку, тобто проти годинникової стрілки, подібно до того, як урагани у Південній півкулі Землі. Це дозволяє класифікувати його як область високого тиску. 

Хмарні вершини у цьому місці тягнуться майже на 8 км над сусідніми шарами. Хоча вітри дмуть навколо периферії зі швидкістю 680 км за годину, усередині там спокійно. Тривалі спостереження за допомогою наземних приладів доводять те, що «найстаріший» шторм, відомий науці, поступово вщухає, оскільки його розміри та положення із часом трохи змінюються.

Емі Саймон із Центру космічних польотів імені Ґоддарда у Ґрінбелті, штат Меріленд, очолює групу, яка вивчає Юпітер за допомогою космічного телескопа «Габбл». Дослідження показують, що довга вісь вихору вдвічі менша, ніж повідомлялося у 1880-х роках, і приблизно на 30 відсотків коротша, ніж під час прольотів «Вояджерів». А з 2014 року Велика червона пляма набула надзвичайно насиченого оранжевого відтінку.

Учені Лабораторії реактивного руху (JPL) у Пасадені провели певні експерименти, які пояснюють колір цієї області, що варіювався від блідо-жовтогарячого до помаранчево-червоного. А саме, він є результатом забарвлених рудуватих сполук, що утворюються, коли ультрафіолетове сонячне світло розщеплює аміак і ацетилен, гази, поширені у верхніх шарах атмосфери Юпітера.

Відомо, що високі хмари у межах Великої червоної плями та подібні вихори піддаються більшому УФ-випромінюванню. Обертання останніх, зі свого боку, допомагає утримувати кольорові частинки всередині. Унаслідок цього вони набувають більш насичених відтінків. Тому науковці підозрюють, що ці зміни кольору та розміру пов’язані з потужністю антициклону; хоча вони досі залишаються недостатньо вивченими.

Досить приголомшливою виявилася наступна подія. У 1998 році два з трьох 60-річних білих овальних вихорів у смузі хмар на південь від Великої червоної плями злилися, а на початку 2000 року до них приєднався третій. Нова погодна система, що отримала назву Oval BA, приблизно вдвічі менша ВЧП й зберігається до сьогодні. У серпні 2005 року астрономи-аматори помітили, що вона набуває червонуватого кольору. Згодом відтінок поступово посилювався. До 2006 року вихор уже став відомим як «Мала червона пляма».

Проте, незважаючи на результати, отримані за допомогою «Вояджерів», і пізніші місії, важливі питання щодо природи атмосфери Юпітера досі залишаються відкритими. Чому струменеві потоки та потужні вихори не зникають протягом тривалого часу? Що є джерелом енергії для цих струменів? І чи проникають вітри у внутрішній простір планети?

 Занурення в Юпітер

Верхня частина атмосфери Юпітера складається з шарів туману, утворених складними вуглеводнями, такими як етан, етилен й ацетилен. Ці хімічні речовини формуються з компонентів молекул метану, розщеплених сонячним ультрафіолетом, подібно до того, як виникає смог в атмосфері нашої планети. Приблизно на 40 км углиб тиск сягає 60 відсотків від земного (0,1 МПа), але температура становить лише -125°C. Цей рівень заповнює скупчення яскравих білих хмар, що містять кристали льоду аміаку.

«Вояджери» виявили кілька коричневих овалів в атмосфері Юпітера. Схоже, що це отвори у верхніх шарах хмар, які дозволяють зазирнути у темніші області внизу. Окрім того, можна помітити високу білу хмару, що нависає над північним краєм цього овалу. Джерело: NASA/JPL

Опускаючись нижче, тиск стає удвічі більшим, ніж на поверхні Землі, а температура наближається до -60°C. Тут можна спостерігати світло-коричневі, жовто-помаранчеві хмари, що складаються з краплинок або кристалів гідросульфіду амонію. Здебільшого під ними побачити щось дуже важко. Проте вимірювання і дані, передані зондами, вказують на те, що наступний шар – при тиску від 0,3 до 0,7 МПа та температурах від нуля до приблизно 16°C – містить кристали льоду в холодніших регіонах і краплі води далі вглиб (так як хмари на Землі). Однак на цьому знайомство з атмосферою Юпітера практично закінчується.

Незначні зміни частоти в радіосигналах космічних апаратів дають змогу вченим скласти карту структури гравітаційного поля Юпітера. Це, зі свого боку, дозволяє їм розробляти моделі того, що знаходиться під хмарами. Тиск і температура стрімко зростають, тоді як атмосфера, що містить переважно водень, зі збільшенням глибини стає щільнішою та нагрівається, допоки на відстані в сотні кілометрів униз молекулярний водень не починає нагадувати гарячу рідину.

Усього на 20 відсотках шляху до центра Юпітера тиск наближається до 100 000 МПа, а температура досягає 5 700°C – майже стільки ж, скільки на поверхні Сонця. Внутрішній простір тут заповнений досить екзотичною речовиною під назвою рідкий металевий водень – електропровідна суміш протонів й електронів, яка складає більшу частину маси газового гіганта.

Приблизно на глибині 45 000 км, на 80 відсотках шляху, структура планети – це поєднання води, метану та аміаку за надвисоких температур і тиску. Ще 7 000 км нижче, і ми на 10 відсотках від центру: тиск становить приблизно 4 000 000 МПа, а температура зростає до 422 000°C. На цьому рівні склад Юпітера поступово змінюється та переходить у щільне ядро, яке здатне вмістити до 20 земних мас. Ймовірніше, воно включає суміш каменю та заліза, а також воду, метан та аміак.

Деякі вчені припускають, що за такого тиску тверді матеріали можуть розчинятися в рідкому водні. Це означає, що внутрішнє ядро Юпітера колись могло частково або повністю розпастися, а його важкі елементи розсіятися більшою частиною планети.

Саме тому одним із основних завдань місії NASA «Юнона» та однойменного апарата, який обертається навколо планети з липня 2016 року, є дати відповідь на багато актуальних запитань про те, як улаштована найбільша планета Сонячної системи.

Космічний апарат «Вояджер-1» у березні 1979 року вперше сфотографував слабкі пилові кільця Юпітера під час прольоту повз. Згодом вони «позували» для зонда «Вояджер-2», який зробив це зображення, коли пройшов у тінь планети. Вигнуті кільця виглядають оранжево-червоними, а різнокольорове основне кільце Юпітера можна побачити, застосувавши тривалі експозиції через два фільтри.
Джерело: NASA/JPL

Магнітне танго

Як і Земля, Юпітер має магнітне поле, яке у верхніх шарах хмар приблизно в 15 разів сильніше, ніж у нашої планети. Воно вловлює, зберігає та контролює потік заряджених частинок усередині, утворюючи величезну бульбашку у формі комети, що називається магнітосферою. Саме вона захищає планету від прямого впливу сонячного вітру, який чинить тиск на звернену до Сонця сторону. Ударна хвиля, що формується внаслідок, уповільнює і відхиляє більшість заряджених частинок приблизно так само, як вода обтікає ніс корабля, що рухається. Протилежний бік магнітосфери звужується у подовгастий хвіст, його найвіддаленіші частини коливаються і розвіюються подібно до того, як розгойдується пошарпаний кінець вітровказівника у повітрі.

Магнітосфера Юпітера – це найбільша планетарна структура Сонячної системи. «Якщо ви подивитесь у небо і віднайдете там Юпітер, його магнітосфера буде приблизно розміром з Місяць», – говорить заступник наукового керівника місії «Юнона» Джон Коннерні. Її ударна хвиля зазвичай знаходиться приблизно в 40 діаметрах Юпітера у напрямку до Сонця, а хвіст тягнеться на 3 500 діаметрів позаду, майже досягаючи орбіти Сатурна. (Для порівняння, ударна хвиля Землі знаходиться на відстані від трьох до п’яти діаметрів Землі у напрямку до Сонця, а хвіст її магнітосфери може простягатися на сотні діаметрів).

Про це стало відомо, коли в 1981 році «Вояджер-2» наблизився до Сатурна, через два роки після зустрічі з Юпітером, подолавши відстань у 650 мільйонів кілометрів. Космічний апарат кілька разів входив та заходив в область хвоста магнітосфери.

У період з 28 лютого по 2 березня 1979 року магнітосфера Юпітера, здавалося, щосили намагалася дотягнутися до «Вояджера-1», що наближався. Сонячний вітер був поривчастим, створюючи надзвичайно сильний і змінний тиск, який підштовхував ударну хвилю ближче до планети. Щойно він вщухнув, ударна хвиля відновила свої розміри. (Проводячи паралель, космічним апаратам «Піонерам-10» і «11» вдалося дістатися планети лише на відстані 50 діаметрів, тоді як «Вояджер-1» пролітав повз п’ять разів, причому останній раз – чи не на половині цієї дистанції у 28 діаметрів).

5 березня «Вояджер-1» максимально наблизився до Юпітера, пройшовши в межах 206 700 км від хмарного покриву планети, заледве одну третину відстані, яку згодом 9 липня подолав «Вояджер-2». Вчені обрали цей шлях із метою виміряти гіпотетичне електричне коло, що з’єднує Юпітер та його супутник Іо. Саме тому вони відправили зонд глибоко в найнебезпечніші радіаційні пояси Сонячної системи, однак цього разу врахувавши попередній досвід.

На підставі вимірювань, проведених «Піонерами», конструкція «Вояджерів» тепер включала екранування, яке захищало «чутливу» електроніку від бомбардування високоенергетичними електронами, протонами та іонами, що утримуються в потужних радіаційних поясах (подібних до Ван Аллена, що оточують Землю). Проте пасажир без спеціального захисту, перебуваючи на борту «Вояджера-1» під час його максимального зближення, отримав би дозу радіації, у тисячу разів більшу від смертельної.

Чотири нові світи 

Дивовижна планета заслуговує на дивовижні супутники. Відкриті Галілео Галілеєм у 1610 році, чотири найпотужніших із них Іо, Європа, Ганімед та Каллісто (у порядку віддаленості від планети) не розчаровують та вдало відповідають цьому опису. Ганімед, наймасивніший супутник у Сонячній системі, трохи більший за Меркурій, тоді як Каллісто майже дорівнює діаметру планети. Іо та Європа – розмірами приблизно із земний Місяць.

Звивисті «ріки» лави течуть схилами вулкана Ра, розташованого на супутнику Юпітера Іо. Діаметр його кратера становить близько 30 км, а потоки лави простягаються звідти на 250 км. Вершина піднімається лише на 1 км над околицями. Джерело: NASA/JPL

Складність та індивідуальність цих космічних об’єктів, про які вчені навряд чи підозрювали, незважаючи на сторіччя телескопічних спостережень, виявилися великою несподіванкою під час реалізації місій програми «Вояджер». Повідомляючи про свої результати в журналі Science через три місяці після зближення «Вояджера-1» із супутниками, команда фотографів зазначила, що вони не схожі ні на планети всередині нашої Сонячної системи, ні одне на одного. 

«Почуття новизни,писали вони, – мабуть, не було б таким сильним, якби ми досліджували іншу зоряну систему».

«Вони абсолютно різні,каже Ед Стоун, – і я думаю, єдине, про що ми переконалися, це те, що природа напрочуд різноманітна, і ви не віднайдете двох однакових об’єктів. Кожне тіло, здається, має власну життєву історію, написану як на поверхні, так і приховану всередині».

Уже давно були натяки на те, що великі супутники поводяться у дуже дивний спосіб. Креслення 17-го століття, зроблені Галілеєм показали, що Європа завжди зустрічається з Іо на стороні Юпітера, прямо протилежній тій, де вона сходиться з Ганімедом. 

За 7,15 дня Ганімед робить один повний оберт навколо Юпітера, Європа – два, а Іо – чотири. Відповідно до цього резонансу 1:2:4 орбіти супутників зберігають невеликий ексцентриситет, що, зі свого боку, впливає на те, як їхні тіла злегка вигинаються через припливи, викликані гравітацією Юпітера. Подібно до того, як багаторазове згинання канцелярської скріпки нагріває метал, це неконтрольоване викривлення зумовлює підвищення температури на поверхні супутників.

Стентон Піл із Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі та його колеги вперше описали цей процес у статті, поданій до журналу Science у січні 1979 року. Вони дійшли далекоглядного висновку: «Зображення Іо, отримані за допомогою «Вояджера», можуть свідчити про планетарну будову та історію, що абсолютно відрізняються від будь-яких досліджених раніше».

Роботу було опубліковано 2 березня, за три дні до максимального зближення «Вояджера-1». До того часу зображення супутника дивного кольору, схожого на сирну піцу, уже «підкорювали» заголовки газет. Вчені ж очікували, що Іо матиме поверхню, усипану ударними кратерами, як наш Місяць, але нічого з цього їм не вдалося побачити. Натомість було виявлено, що вона вкрита різнокольоровими родовищами, які, ймовірніше, подібні до активних фумарол на Землі.

8 березня, коли «Вояджер-1» покидав систему Юпітера, його камера зробила плановий знімок півкулі Іо, щоб оновити дані про траєкторію космічного апарата у межах програми. Наступного дня інженер Лабораторії реактивного руху Лінда Морабіто покращила це зображення, щоб встановити місцезнаходження деяких фонових зірок, і випадково виявила ще один аномальний «півмісяць» на освітленій сонцем стороні Іо. Він виглядав як край іншого супутника, що ніби визирав із-за Іо. Проте згодом вчені дійшли висновку, що невідомий об’єкт такого розміру можна було б точно помітити з Землі. 

«Ніхто не розумів, що бачив на фото, що ще більше ускладнювало ситуацію».

написала вона пізніше

До 12 березня група, яка займалася дослідженням знімків, підтвердила наявність активних вулканів на поверхні Іо. Те, що помітила Морабіто, було шлейфом від виверження вулкана у формі серця, тепер відомого як Пеле. Неймовірно, але на тому ж зображенні можна було побачити ще один шлейф – той, який вловлює сонячне світло, нависаючи над нічною стороною Іо. Заглиблення, звідки він проривається, сьогодні має назву патера Локі.

Величезний шлейф вулкана Пеле у формі парасольки височіє приблизно на 300 кілометрів над поверхнею супутника Юпітера Іо. Викиди від потужного виверження охоплюють територію розміром із Аляску. Джерело: NASA/JPL/USGS

Наразі вченим відомо про щонайменше 150 активних вулканів. Деякі з них вивергають шлейфи у формі парасольок на висоту до 500 км і містять натрій, калій, сірку, діоксид сірки та інші речовини. Частина викидів падає назад униз, забарвлюючи рельєф Іо в світлі кольори, а решта утворює тонку розширену атмосферу навколо супутника. Взаємодії частинок іонізують деякі з цих атомів, і згодом вони потрапляють у магнітне поле Юпітера, що швидко рухається з 10-годинним обертанням планети. 

«Близько тонни цього матеріалу в секунду вловлюється магнітним полем Юпітера, що ніби «роздуває» його магнітосферу приблизно вдвічі від її звичайних розмірів».

пояснює Ед Стоун

Іонізований газ, що поширюється вздовж орбіти супутника, зі свого боку, утворює «хмаринку» у формі пончика, яка називається плазмовим тором Іо. Частина важких іонів, тиск яких перевищує магнітосферний, усередині нього мігрує назовні. Коли Іо рухається через тор, він постійно генерує електричний струм, який протікає вздовж каналу, що отримав назву «потокова трубка Іо». Саме вона з’єднується з верхніми шарами атмосфери Юпітера, куди рухаються два мільярди кіловат, що можна порівняти із середнім світовим споживанням енергії на Землі. Команда «Вояджера-1» навмисно намагалася пройти крізь трубку, але потік речовини навколо Іо змінив свій напрямок, і натомість космічний апарат пролетів паралельно з нею.

Щодо інших відкриттів, у 1993 році Джон Коннерні та його колеги, стежачи із Землі, виявили пляму інфрачервоного випромінювання у полярній атмосфері Юпітера. Сяйво, що надходило від неї, збігалося з Іо на його орбіті та виникало з енергії, яка курсувала потоковою трубкою. 

Проте Іо не єдиний, для кого характерні такі процеси. У 2002 році телескоп «Габбл» зобразив цю пляму в ультрафіолетовому діапазоні, що дозволило побачити ще два сяйва поряд із Європою та Ганімедом. Окрім того, було встановлено, що вони генерують власні потокові трубки. 

«Усі компоненти системи тісно пов’язані між собою, оскільки магнітні поля та частинки планети взаємодіють із супутниками».

говорить Стоун

 І це явище не є унікальним для Юпітера. У 2011 році на зображеннях, зроблених космічним апаратом «Кассіні» у процесі місії з дослідження Сатурна, вчені помітили подібну пляму, пов’язану з його активним супутником Енцеладом.

Зовнішнє тріо Юпітера: Європа, Ганімед і Каллісто

 Європа

Європа, наступний супутник Юпітера, не дуже відрізняється від своїх «братів і сестер». Зображення з низькою роздільною здатністю, зроблені «Вояджером-1», показали яскраву поверхню замерзлої води без видимих кратерів, а також сліди від темних ліній. Близнюк «Вояджер-2» підлетів набагато ближче, і на його знімках було виявлено замерзлі рівнини, що перетинаються темними смугами. Це надавало супутнику вигляд «тріснутого яйця».

Космічні апарати «Вояджер» виявили темні смуги, що перетинають поверхню Європи, найменшого з галілеєвих супутників Юпітера. У деяких місцях вони простягаються більш ніж на 1 600 км. Пізніше вчені дійшли висновку, що смуги – це тріщини в крижаній корі місяця, заповнені матеріалом з його надр. Джерело: NASA/JPL/USGS

Поверхня Європи є найрівнішою у Сонячній системі; об’єкти містять лише незначні рельєфності. Враховуючи ці особливості, член дослідницької команди Ларрі Содерблом порівняв місяць із більярдною кулею. Пізніше того ж року вчені, які пояснили нагрівання Іо, припустили, що припливні сили Європи можуть забезпечити достатньо тепла для підтримки океану під її крижаною оболонкою, товщина якої, як вважають, становить від 16 до 24 кілометрів. Глибина самого океану може бути щонайменше 48 км або перевищувати середню глибину земних морів більш ніж у 10 разів.

Насправді деякі дані уже свідчать про наявність океанів солоної води, набагато масивніших ніж земні, на поверхнях Європи, Ганімеда та Каллісто. Космічний зонд NASA «Галілео», який у 1995 році першим вийшов на орбіту Юпітера, пролетів близько до його супутників і встановив, що магнітне поле навколо планети індукує електричні струми в його шарах з дуже хорошою провідністю. Ці струми, зі свого боку, формують вторинні магнітні поля, які зміг зафіксувати апарат.

Отже, вираження індукції магнітного поля Європи відповідає очікуванням дослідників щодо існування під її поверхнею океану із солоної води завтовшки кілька кілометрів. І різні команди, які досліджували супутник за допомогою «Габбла» у 2012 і 2016 роках, виявили чіткі докази того, що час від часу він викидає шлейфи водяної пари, які досягають висоти 200 км. Це дозволяє припустити, що крижана оболонка в деяких місцях може бути досить тонкою.

 Ганімед

Перші знімки Ганімеда з низькою роздільною здатністю продемонстрували два абсолютно різні типи ландшафту. Темна речовина покриває близько 35 відсотків поверхні. Це геологічно найстаріші ділянки супутника, усіяні ударними кратерами зі світлими ореолами від викидів замерзлої води. Решта площі – своєрідна мозаїка із заглиблень і виступів, що здебільшого містять легкі матеріали. Знімки «Вояджера-1» показали, що лінії розломів перетинають деякі з цих світлових смуг, які потім змінюють свої позиції унаслідок руху поверхні. 

«Уздовж цих розломів відбувається поперечний рух», – пояснив Содерблом на брифінгу 6 березня. «Об’єкти зміщуються, мабуть, на сотні кілометрів». Це свідчить про те, що причиною короткого періоду інтенсивної тектонічної активності в крижаній корі Ганімеда могло стати припливне нагрівання його надр у минулому.

Поверхня найбільшого супутника Юпітера Ганімеда (більшого за Меркурій) має два різні типи ландшафту. Темні ділянки на фото – найстаріші регіони, тоді як світліші – значно молодші області, прорізані заглибленнями та виступами. Яскрава речовина внизу зображення розкидана навсібіч внаслідок відносно недавнього удару.
Джерело: NASA/JPL

У процесі місії «Галілео» в 1996 році було виявлено, що Ганімед – єдиний супутник у Сонячній системі, який генерує власне постійне магнітне поле, а отже, створює невеличку магнітосферу, що ускладнює розуміння природи його індукованого поля. Однак останні моделі, а також спостереження «Габбла» за полярними сяйвами Ганімеда, доводять те, що всередині нього містяться шари льоду у різному вигляді, які розділяються океанами солоної води.

 Каллісто

Завершує це тріо найдальший із чотирьох великих супутників Юпітера – Каллісто, який має геологічно найдавнішу поверхню Сонячної системи. Його ландшафт майже суцільно покритий великою кількістю яскравих ударних кратерів. Найпомітніший об’єкт отримав назву Вальгалла і є схожим на центр мішені у 3 600 км шириною; насправді це застиглий слід від гігантського удару. Окрім того, дані, отримані за допомогою космічного апарату «Галілео», вказують на наявність масивного океану під поверхнею місяця, хоча припливні сили на Каллісто є відносно слабкими. Ймовірно, що аміак та інші забруднювачі знижують температуру замерзання і, як наслідок, забезпечують існування рідкого шару.

Найцікавіше попереду

Прольоти поблизу Юпітера знаменують перший розділ у дослідженні зовнішньої частини Сонячної системи космічними апаратами серії «Вояджер». Вони дозволили по-новому поглянути на неосяжну, складну та динамічну атмосферу, природа якої все ще далека від розуміння. Вони допомогли зібрати дані про масивну магнітосферу та її зв’язок з іншими супутниками, особливо Іо. 

Ба більше, детальні знімки нових унікальних об’єктів висвітлили неймовірні властивості, як-от перший приклад активного позаземного вулканізму та перші ознаки того, що замерзлі супутники можуть мати внутрішні океани. І це ще не все: інші відкриття включають слабке кільце пилу, що тягнеться на 129 000 кілометрів від центру планети, і два нові місяці, Метіда та Адрастея, що обертаються відразу за його межами. Та й нарешті зонди виявили третій супутник, Фіву, який знаходиться на більш віддаленій орбіті, але набагато ближче за Іо.

Тепер, коли Юпітер можна побачити в «дзеркалі заднього виду», вчені «Вояджерів» мають можливість глибше зануритися в дослідження даних і тільки уявляти, що чекає на них в наступному пункті призначення – Сатурні.

Камера космічного апарата «Юнона» націлена переважно на полюси Юпітера. На цьому зображенні південного полюса можна побачити кілька овальних циклонів діаметром до 1 000 км.
Джерело: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles

Джерело

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

14
Войдите, чтобы видеть ещё 1 комментарий, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Идейная Космическая Альпака
Вечность назад

Дякую. Захоплююче!

Хорошая Алиса Селезнёва
Вечность назад

Дякую - Анжеліка, дуже дякую! Цікаво, багато чого не знав про Юпітер та місії Вояджерів біля нього. Давайте ще щось цікаве кого, прошу!

Показать скрытые комментарии

Загружаем комментарии...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Зарегистрируйтесь на сайте, чтобы не видеть рекламу, создавать и отслеживать темы, сохранять статьи в личные закладки и участвовать в обсуждениях
If you were unable to log in, try this link.