Вы думали, океан — это вода? Юпитер переворачивает представление: в нём есть гигантский океан из жидкого и даже металлического водорода, где воды — ни капли.
Что скрывает его бездонная пучина — и почему данные зонда «Юнона» заставили учёных пересмотреть прежние теории о строении планеты?
Ниже ключевые открытия, сделанные космическим зондом «Юнона» NASA.
Планета-океан из водорода
Юпитер — газовый гигант, но состоит не только из газа. По мере погружения атмосфера уплотняется. Давление и температура увеличиваются настолько сильно, что газообразный водород постепенно превращается в жидкость.
Глубже — ещё интереснее: давление становится столь колоссальным, что электроны буквально выдавливаются из атомов водорода, и он превращается в металл.
Этот слой жидкого металлического водорода проводит электричество — и именно он, вращаясь вместе с планетой, создаёт мощное магнитное поле Юпитера.
В самом центре, вероятно, находится твёрдое ядро из водорода и гелия.
Где кончается атмосфера? Крупный план полярных сияний Юпитера в инфракрасном спектре.
Подлетев к Юпитеру, вы увидите только вихри, облака и штормы, уходящие вглубь на сотни километров.
Если бы туда опустился космический корабль, он не смог бы «приземлиться» — его бы просто сдавило, расплавило и испарило под чудовищным давлением и температурой.
Дело в том, что у Юпитера нет чёткой границы между атмосферой и недрами. Вместо резкой смены состояний вещество плавно переходит из газа в жидкость — и происходит это на колоссальных глубинах, где давление и температура зашкаливают.
Поэтому точно определить, где заканчивается атмосфера, невозможно. Она постепенно уплотняется, переходя в океан жидкого водорода, — и этот процесс напоминает погружение в бездонную пропасть, где каждый километр вглубь открывает новые, всё более экзотические состояния вещества.
Бурный характер Юпитера
Если бы экватор Юпитера был гигантской железной дорогой, поезд со скоростью 360 км/ч обогнул бы его за 52 дня.
А Юпитер сам делает это за 10 часов — в 125 раз быстрее.
Как проявляется эта скорость?
- Ветры разгоняются до 550 км/ч — это вдвое быстрее, чем у самых сильных земных ураганов. Такие скорости поддерживаются именно за счёт центробежных сил и разницы давлений, порождённых быстрым вращением.
- Знаменитое Большое красное пятно существует уже не менее 400 лет. Его устойчивость во многом связана с тем, что быстрое вращение планеты «подпитывает» вихрь, поддерживая его структуру и энергию на колоссальных глубинах.
- Характерные полосы облаков — не случайный узор. Они отражают зональные ветры, которые дуют в противоположных направлениях и разделены чёткими границами. Такое возможно только при очень быстром вращении.
Магнитное чудовище
Быстрое вращение Юпитера — также лежит в основе самого мощного магнитного поля во всей Солнечной системе.
Вспомним:
- Планета совершает оборот за 10 часов.
- Её недра скрывают океан жидкого металлического водорода.
- Металл отлично проводит электричество.
Получаем динамо-механизм — эффект генератора магнитного поля.
Что в итоге? Магнитное поле Юпитера в 40 раз сильнее земного. Оно формирует гигантскую магнитосферу, которая:
- простирается на миллионы километров в сторону Солнца («голова» магнитосферы);
- вытягивается хвостом более чем на миллиард километров — почти до орбиты Сатурна.
Внутри этой невидимой оболочки заряженные частицы разгоняются до огромных энергий, создавая опасные радиационные пояса. Любой космический аппарат, попавший сюда, рискует выйти из строя.
Хотя у этой мощи есть и завораживающее проявление: на полюсах Юпитера вспыхивают полярные сияния — самые яркие и масштабные в Солнечной системе.
Но увидеть их невооруженным глазом невозможно, даже пролетая мимо Юпитера. Его атмосфера непрозрачна.
Резюме
Открытия «Юноны» показали: Юпитер — не просто газовый шар, а целый многоуровневый мир, где привычные нам законы ведут себя иначе.
Под облаками скрывается океан водорода, который превращается в металл; штормы, способные поглотить Землю; и магнитное поле, настолько мощное, что ломает технику ещё до того, как она приблизится к планете.
Кстати, у космического зонда «Юнона» мощность как у чайника на кухне — 420 ватт. Если интересно, как он добрался до Юпитера, вот короткая статья об этом: Читать статью↗
Об авторах:
- Сергей Суганеев — физик, отобрал и проверил материал статьи.
- Владимир Кивгазов — редактор, адаптировал для широкой аудитории.