Юпитер — самая большая планета Солнечной системы¶

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы по массе, объёму и диаметру. Он относится к классу газовых гигантов и является пятым по удалённости от Солнца. Масса Юпитера составляет около 1,898 × 10²⁷ кг — это примерно 318 масс Земли или 0,1 % массы Солнца. Экваториальный диаметр планеты равен 142 984 км, что в 11,2 раза превышает диаметр Земли. Юпитер настолько массивен, что его центр масс (барицентр) Солнечной системы расположен вне поверхности Солнца, на расстоянии около 1,07 солнечных радиусов от центра звезды.

¶Физические характеристики

Юпитер — самая быстро вращающаяся планета Солнечной системы: полный оборот вокруг оси он совершает менее чем за 10 часов. Такое быстрое вращение вызывает заметное сжатие планеты — экваториальный радиус примерно на 9000 км больше полярного.

¶Состав и строение

Юпитер состоит преимущественно из водорода (около 90 % по числу атомов) и гелия (около 10 %). В его атмосфере также присутствуют следовые количества метана, аммиака, сероводорода и воды. Планета не имеет твёрдой поверхности в привычном смысле: по мере углубления давление и температура растут, и газ постепенно переходит в жидкое, а затем в металлическое состояние.

Строение Юпитера принято разделять на несколько слоёв:

• Внешняя атмосфера — видимые облака из аммиачных кристаллов, расположенные на уровне давления около 0,5–1 бара.
• Водородная оболочка — жидкий водород, переходящий в жидкий металлический водород на глубинах с давлением свыше 2 млн бар.
• Ядро — предположительно состоит из тяжёлых элементов (камня, металлов, льда) массой от 7 до 25 земных масс. В 2024 году результаты анализа данных аппарата «Джуно» показали, что ядро Юпитера размыто и растянуто на значительную часть радиуса планеты.

¶Белые и красные пятна

Атмосфера Юпитера образует устойчивую систему полос, различающихся цветом, широтой и скоростью движения. Светлые полосы (зоны) представляют собой восходящие потоки холодного газа, тёмные (пояса) — нисходящие, более тёплые. Скорость ветров в атмосфере достигает 500 км/ч.

Самое известное атмосферное образование — Большое красное пятно, антициклон диаметром около 16 000 км (больше Земли), наблюдаемый с XVII века. Его существование зафиксировано ещё в записях Джованни Кассини в 1665 году. В последние десятилетия пятно заметно уменьшилось: если в XIX веке его размер превышал 40 000 км, к 2020-м годам он составлял около 16 000 км.

¶Спутники Юпитера

Юпитер обладает крупнейшей системой спутников в Солнечной системе. Четыре крупнейших — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, открытые Галилео Галилеем в 1610 году, — называются галилеевыми.

• Ио — самый вулканически активный объект Солнечной системы; на его поверхности действуют более 400 активных вулканов.
• Европа — подо льдом предположительно скрывается океан жидкой воды, объём которого в два раза превышает объём всех океанов Земли. Это делает Европу одним из наиболее перспективных мест для поиска внеземной жизни.
• Ганимед — крупнейший спутник Солнечной системы и единственная луна, обладающая собственным магнитным полем; его диаметр (5268 км) превышает диаметр Меркурия.
• Каллисто — древнейший объект Солнечной системы с поверхностью, не подвергавшейся геологическому обновлению более 4 млрд лет.

¶Магнитное поле

Магнитное поле Юпитера — самое мощное среди планет Солнечной системы: его дипольный момент примерно в 20 000 раз превышает земной. Магнитосфера планеты простирается на 650 000 км в сторону Солнца и на несколько миллионов километров в противоположную сторону, образуя магнитный хвост. Внутри магнитосферы находятся радиационные пояса, интенсивность излучения в которых настолько велика, что представляет серьёзную угрозу для электроники космических аппаратов.

¶Исследование

Юпитер изучался рядом автоматических станций. Ключевые миссии:

• «Пионер-10» и «Пионер-11» (1973–1974) — первые пролёты мимо планеты.
• «Вояджер-1» и «Вояджер-2» (1979) — детальные снимки атмосферы и спутников.
• «Галилео» (1995–2003) — первый орбитальный аппарат, включая спускаемый зонд, вошедший в атмосферу Юпитера.
• «Джуно» (с 2016) — изучает внутреннее строение, магнитное поле и атмосферу планеты с полярной орбиты.
• «Юнона» — российский проект орбитальной станции, разрабатывавшийся для изучения Юпитера и его спутников.

В 2023 году Европейское космическое агентство запустило миссию «JUICE» (Jupiter Icy Moons Explorer), направленную на исследование Европы, Ганимеда и Каллисто. В 2024 году NASA стартовало с миссией Europa Clipper, целью которой является оценка потенциальной обитаемости Европы.

¶История наблюдений

Юпитер известен с античности и назван в честь римского верховного бога. В 1610 году Галилео Галилей обнаружил четыре крупных спутника планеты, что стало одним из ключевых аргументов в пользу гелиоцентрической системы Коперника. В 1665 году Джованни Кассини впервые описал Большое красное пятно. В 1932 году Руперт Вильдт предположил, что атмосфера Юпитера состоит преимущественно из водорода и гелия — гипотеза, подтверждённая полётом «Вояджеров».

¶Интересные факты

• Юпитер — единственная планета Солнечной системы, названная в честь бога, а не персонажа греческой мифологии (именно римского).
• Гравитация Юпитера отклоняет от Солнечной системы множество комет и астероидов, что делает его «щитом» для внутренних планет, хотя в отдельные эпохи может и притягивать опасные тела к внутренней части системы.
• Если бы Юпитер обладал достаточной массой для начала термоядерного синтеза, он стал бы коричневым карликом, а не планетой: для этого ему не хватает примерно 80 раз.

¶Источники

• «Большая советская энциклопедия», статья «Юпитер»
• «Астрономический календарь» (ежегодник), статьи о планетах Солнечной системы
• NASA. Jupiter Facts. Jet Propulsion Laboratory
• М. Я. Маров, «Планеты Солнечной системы», 2-е издание
• А. В. Засов, С. А. Кислов, «Астрофизика», учебник для вузов
• ESA. JUICE mission overview, 2023