Таинственные явления природы и Вселенной

Данные космических зондов показали, что верхний слой облачности, вероятнее всего, состоит из перистых аммиачных облаков, а ниже находится смесь водорода, метана и замерзших кристаллов аммиака. За счет конвективных процессов в атмосфере Юпитера формируется система устойчивых зональных течений в виде сильных ветров, дующих в одном направлении. Скорость их весьма значительна: 50—150 м/с. У Юпитера обнаружено мощное магнитное поле, по напряженности на порядок превосходящее магнитное поле Земли. Планету окружают протяженные радиационные пояса, а шлейф магнитосферы Юпитера можно зафиксировать даже за орбитой Сатурна.

Юпитер расположен от Солнца впятеро дальше, чем Земля, на расстоянии около 800 млн км, поэтому температура внешнего облачного покрова гигантской планеты не поднимается выше –130 °C. Однако тепловое излучение его недр вдвое превышает приток солнечного тепла, что говорит о сложных процессах, совершающихся в глубинах планеты. С глубиной давление и температура стремительно растут, достигая очень больших величин.

В несколько упрощенном виде Юпитер можно представить в виде оболочек с плотностью, возрастающей по направлению к центру планеты. На дне атмосферы толщиной 1500 км, плотность которой быстро растет по мере движения вглубь, находится слой газожидкого водорода толщиной около 7000 км. На уровне 0,9 радиуса планеты, где давление составляет 0,7 Мбар, то есть в 700 тыс. раз больше земного (бар — внесистемная единица измерения давления, примерно равная одной атмосфере), а температура около 6500 К, водород переходит в жидкомолекулярное состояние, а еще через 8000 км — в жидкое металлическое состояние. Наряду с водородом и гелием в состав слоев входит небольшое количество тяжелых элементов. Внутреннее ядро диаметром 25 тыс. км — металлосиликатное, включающее также воду, аммиак и метан. Температура в центре составляет 23 тыс. К, а давление — 50 Мбар. Похожее строение имеет и Сатурн.

Ничуть не менее интересны и большие спутники Юпитера, которые принято называть галилеевыми в честь открывшего их в начале XVII века Галилео Галилея. Их четыре: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Ганимед — самый большой спутник в Солнечной системе, он даже больше Меркурия. Однако в настоящее время пристальное внимание большинства ученых привлекает второй из галилеевых спутников — Европа, как возможный кандидат на роль колыбели простейших форм жизни. Дело в том, что поверхность этой небольшой планеты (ее диаметр чуть меньше лунного) покрыта мощной ледяной корой 100-километровой толщины, а под ней мирно спит сплошной океан жидкой воды, глубина которого может достигать 50 км. Подледный океан представляет собой своего рода мантию Европы, причем вполне вероятно, что вода в нем теплая, поскольку подогревается поступающим из недр планеты теплом. Таким образом, второй спутник Юпитера — единственное, кроме Земли, небесное тело Солнечной системы, не испытывающее нехватки животворной влаги.

Средняя плотность Европы приближается к плотности планет земной группы и составляет около 3 г/см³. Следовательно, 80 % ее массы приходятся на силикатные породы, слагающие разогретое ядро, а 20 % — на водяной лед (жидкая водно-ледяная мантия плюс ледовая кора). Ледовый панцирь планеты покрыт густой сетью трещин и разломов, что говорит об активных тектонических процессах, протекающих в недрах Европы. Крупные трещины простираются на тысячи километров, а их ширина колеблется от 20 до 200 км. Не исключено, что в теплом океане второго спутника Юпитера могут существовать простейшие формы жизни. Некоторые ученые полагают, что наиболее благоприятные условия должны складываться не в океанских глубинах, а в области тектонических разломов на поверхности планеты. Дело в том, что из-за приливного эффекта Юпитера трещины периодически сужаются и расширяются. В последнем случае вода поднимается почти до самой поверхности, и тогда в ее толщу проникает солнечный свет, необходимый для поддержания жизни.

Другой спутник Юпитера, Ио, немного больше Луны и примечателен активным вулканизмом, который стимулируется приливным воздействием материнской планеты и гравитационными возмущениями его ближайших соседей — Европы и Ганимеда. Ио почти целиком состоит из горных пород, а десятки действующих вулканов выбрасывают пары серы и сернистый газ на высоту в сотни километров со скоростью 1 км/с. Поэтому при весьма низких средних значениях температуры на поверхности Ио (–140 °C) там можно обнаружить горячие пятна размером от 75 до 250 км, температура которых достигает 100–300 °C. Самые крупные спутники Юпитера, Каллисто и Ганимед, наполовину состоят изо льда.

Все планеты Солнечной системы могли бы поместиться внутри Юпитера.

Сатурн