Юпитер — крупнейшая планета Солнечной системы¶

Юпитер — пятая по удалённости от Солнца и крупнейшая планета Солнечной системы, относящаяся к классу газовых гигантов. Он превосходит по массе все остальные планеты системы, вместе взятые, примерно в 2,5 раза. Юпитер не имеет твёрдой поверхности в привычном понимании, обладает мощной атмосферой, сильным магнитным полем и системой спутников, крупнейшие из которых сопоставимы по размерам с планетами земной группы.

¶Основные характеристики

Юпитер обращается вокруг Солнца по почти круговой орбите на среднем расстоянии около 778 млн км, совершая полный оборот примерно за 11,86 земных года. При этом сутки на планете самые короткие в Солнечной системе: период вращения вокруг оси составляет около 9 часов 56 минут. Быстрое вращение приводит к заметному сплющиванию планеты у полюсов.

Средняя плотность Юпитера невелика и близка к плотности воды, что указывает на преимущественно газово-жидкий состав.

¶Внутреннее строение

Данные о внутреннем строении получены косвенными методами, прежде всего по гравитационному полю и магнитным измерениям. Согласно современным моделям, в центре может находиться ядро из тяжёлых элементов массой порядка 10–20 масс Земли. Выше располагается слой металлического водорода, в котором водород под огромным давлением переходит в проводящее состояние. Именно движения в этом слое порождают мощное магнитное поле планеты.

Внешняя часть планеты представлена водородно-гелиевой оболочкой, переходящей в атмосферу без резкой границы. Температура и давление растут с глубиной; на уровне, где давление сравнимо с земным, температура близка к комнатной.

¶Атмосфера и Большое красное пятно

Атмосфера Юпитера состоит в основном из водорода (около 90 %) и гелия (около 10 %) с примесями метана, аммиака и водяного пара. Характерная полосчатая структура обусловлена зональными ветрами, дующими вдоль параллелей с разными скоростями. Светлые зоны и тёмные пояса соответствуют областям восходящих и нисходящих потоков.

Наиболее известная деталь — Большое красное пятно, гигантский антициклон, наблюдаемый с XVII века. Его размеры со временем сокращаются: если в XIX веке пятно превышало 40 тыс. км в поперечнике, то к началу XXI века — около 15–16 тыс. км. Скорость ветра по краям вихря достигает сотен километров в час.

¶Магнитосфера

Магнитное поле Юпитера в десятки раз сильнее земного, а его магнитосфера — крупнейшая планетная структура в Солнечной системе: если бы она была видна в оптическом диапазоне, её угловые размеры превышали бы размеры Луны. Вблизи полюсов наблюдаются интенсивные полярные сияния. В магнитосфере захвачены заряженные частицы, формирующие радиационные пояса высокой интенсивности.

¶Спутники и кольца

К настоящему времени у Юпитера подтверждено несколько десятков спутников; их число продолжает уточняться по мере открытия новых малых объектов. Четыре крупнейших — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты Галилео Галилеем в 1610 году и называются галилеевыми.

• Ио — самое вулканически активное тело Солнечной системы.
• Европа — покрыта ледяной корой, под которой предполагается океан жидкой воды.
• Ганимед — крупнейший спутник в Солнечной системе, превосходящий по размеру Меркурий.
• Каллисто — одно из наиболее кратерированных тел системы.

Помимо спутников, у Юпитера есть слабо выраженная система колец, состоящая из мелких пылевых частиц.

¶Исследования

Юпитер изучался аппаратами «Пионер-10» и «Пионер-11» в 1973–1974 годах, затем «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в 1979 году. В 1995–2003 годах на орбите работал аппарат «Галилео», сбросивший в атмосферу зонд. В 2016 году к планете прибыл аппарат «Юнона», ведущий измерения гравитационного и магнитного полей. Пролёты у Юпитера совершали также межпланетные станции, направлявшиеся к другим целям.

¶Значение для науки

Юпитер рассматривается как ключевой объект для понимания формирования планетных систем. Его гравитация влияет на динамику малых тел, в том числе на пояс астероидов и кометные орбиты. Изучение спутников, прежде всего Европы, связано с поиском условий, потенциально пригодных для существования жизни. В культуре многих народов Юпитер, видимый невооружённым глазом как яркая звезда, издавна играл роль в астрономических наблюдениях и календарных системах.

Источники: NASA Solar System Exploration, материалы миссий «Галилео» и «Юнона», Большая российская энциклопедия, обзорные публикации по планетологии.