Юпитер по праву можно назвать самой «весомой» планетой Солнечной системы, ведь если сложить вместе все остальные планеты, включая нашу Землю, то их общая масса будет в 2,5 раза меньше, чем у этого гиганта. Юпитер обладает очень мощным радиационным излучением, уровень которого в Солнечной системе превышает только Солнце.

Всем известны кольца Сатурна, однако и у Юпитера тоже есть масса спутников. К настоящему времени ученым точно известно 67 таких спутников, из которых 63 хорошо изучены, однако предполагается, что спутников у Юпитера не менее сотни, причем большинство из них были открыты в последние десятилетия. Судите сами: в конце 70-х годов 20 века было зарегистрировано всего 13 спутников, а в дальнейшем наземные телескопы нового поколения позволили обнаружить еще более 50.

У большинства спутников Юпитера диаметр небольшой – от 2 до 4 км. Астрономы подразделяют их на галилеевы, внутренние и внешние.

Галилеевы спутники

Самые крупные спутники Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто были открыты Галилео Галилеем в 1610 году, в честь него они и получили свое название. Их образование произошло уже после формирования планеты, из того газа и пыли, которые ее окружали.

Ио

Ио получила свое имя в честь возлюбленной Зевса, поэтому правильнее было бы говорить о ней в женском роде. Она является пятым по счёту спутником Юпитера и представляет собой самое активное в вулканическом отношении тело Солнечной системы. Возраст Ио примерно такой же, как у самого Юпитера, — 4,5 миллиарда лет. Как и наша Луна, Ио всегда повернута к Юпитеру лишь одной стороной, а ее диаметр ненамного превышает лунный (3642 км против 3474 км у Луны). Расстояние от Юпитера до Ио 350 тыс. км. По величине она занимает четвертое место среди спутников в Солнечной системе.

На спутниках планет, да и на самих планетах Солнечной системы крайне редко наблюдается вулканическая активность. В настоящее время в Солнечной системе известно лишь четыре космических тела, где она проявляется. Это Земля, спутник Нептуна Тритон, спутник Сатурна Энцелад и Ио, которая в этой четверке является безусловным лидером с точки зрения вулканической активности.

Масштаб извержений на Ио таков, что его хорошо видно из космоса. Достаточно сказать, что серная магма из вулканов извергается на высоту до 300 км (таких вулканов обнаружено уже 12), а гигантские лавовые потоки покрыли всю поверхность спутника, причем самых разнообразных расцветок. Да и в атмосфере Ио преобладает диоксид серы, что обусловлено высокой вулканической активностью.

Реальная картинка!

Анимация извержения в патерах Тваштара, составленная из пяти снимков, сделанных космическим аппаратом «Новые горизонты» в 2007 году.

Ио находится довольно близко к Юпитеру (по космическим меркам, конечно) и постоянно испытывает на себе массированное воздействие его гравитации. Именно гравитацией объясняется огромное трение внутри Ио, вызванная приливными силами, а также постоянное деформирование спутника, разогрев его недр и поверхности. На некоторых частях спутника температура достигает 300°C. Наряду с Юпитером, на Ио воздействуют силы притяжения от двух других спутников - Ганимеда и Европы, которая в основном и вызывает дополнительный разогрев Ио.

Извержение вулкана Пеле на Ио, снятое космическим аппаратом «Вояджер-2».

В отличие от вулканов на Земле, которые большую часть времени «спят» и извергаются лишь достаточно короткий отрезок времени, на раскаленной Ио вулканическая деятельность не прерывается, и образуются своеобразные реки и озера из вытекающей расплавленной магмы. Самое крупное известное на сегодня расплавленное озеро имеет диаметр 20 км, и в нём находится остров, состоящий из застывшей серы.

Однако взаимодействие планеты и ее спутника не является односторонним. Хотя Юпитер благодаря своим мощным магнитным поясам ежесекундно забирает у Ио до 1000 кг вещества, что практически в два раза усиливает его магнитосферу. Вследствие движения Ио сквозь его магнитосферу вырабатывается настолько мощное электричество, что в верхних слоях атмосферы планеты бушуют сильнейшие грозы.

Европа

Европа получила свое название в честь другой возлюбленной Зевса – дочери финикийского царя, которую он похитил в образе быка. Этот спутник — шестой по удалённости от Юпитера, и примерно такого же возраста, как и он, то есть 4,5 миллиарда лет. Однако поверхность Европы намного моложе (около 100 миллионов лет), поэтому на ней практически отсутствуют метеоритные кратеры, которые возникали в период формирования Юпитера и его спутников. Таких кратеров диаметром от 10 до 30 км удалось обнаружить всего пять.

Орбитальное расстояние Европы от Юпитера составляет 670 900 км. Диаметр Европы меньше, чем у Ио и у Луны, — всего 3100 км, и она так же повернута к своей планете всегда одной стороной.

Максимальная температура поверхности на экваторе Европы составляет минус 160°C, а на полюсах – минус 220°C. Хотя всю поверхность спутника покрывает слой льда, ученые считают, что он скрывает жидкий океан. Более того, исследователи полагают, что в этом океане существуют некие формы жизни благодаря термальным источникам, находящимся рядом с подземными вулканами, то есть так же, как на Земле. По количеству воды Европа опережает Землю в два раза.

Две модели структуры Европы

Поверхность Европы испещрена трещинами. Наиболее распространенная гипотеза объясняет это воздействием приливных сил на берегу океана под поверхностью. Вполне вероятно, что подъем воды подо льдом выше обычного происходит при приближении спутника к Юпитеру. Если это соответствует действительности, то появление трещин на поверхности как раз и вызвано постоянными подъемами и снижениями уровня воды.

По мнению ряда ученых, иногда происходит прорыв поверхности водными массами, наподобие лавы при извержении вулкана, а потом эти массы замерзают. В пользу этой гипотезы свидетельствуют айсберги, которые можно видеть на поверхности спутника.

Вообще поверхность Европы не имеет возвышенностей высотой более 100 м, поэтому она считается одним из самых гладких тел в Солнечной системе. Разреженная атмосфера Европы содержит в основном молекулярный кислород. По-видимому, это объясняется разложением льда на водород и кислород под воздействием солнечной радиации, а также другого жёсткого излучения. В результате молекулярный водород с поверхности Европы быстро улетучивается благодаря своей легкости и слабости гравитации на Европе.

Ганимед

Спутник получил свое название в честь прекрасного юноши, которого Зевс перенес на Олимп и сделал виночерпием на пирах богов. Ганимед является самым крупным спутником в Солнечной системе. Его диаметр составляет 5268 км. Если бы его орбита проходила не вокруг Юпитера, а вокруг Солнца, он бы считался планетой. Расстояние между Ганимедом и Юпитером составляет около 1070 миллионов км. Это единственный спутник в Солнечной системе, у которого имеется собственная магнитосфера.

Около 60% спутника занято странными полосами льда, ставшими следствием активных геологических процессов, протекавших 3,5 миллиарда лет назад, а 40% представляют собой древнюю мощную ледяную кору, покрытую множеством кратеров.

Возможное внутреннее строение Ганимеда

Ядро и силикатная мантия Ганимеда выделяют тепло, которое делает возможным существование подземного океана. По предположениям ученых, он находится под поверхностью на глубине 200 км, в то время как на Европе большой океан расположен ближе к поверхности.

Зато тонкий слой атмосферы Ганимеда, состоящей из кислорода, похож на обнаруженную на Европе атмосферу. По сравнению с другими спутниками Юпитера плоские кратеры на Ганимеде практически не образуют возвышенности и не имеют впадины в центре, как у кратеров на Луне. По-видимому, это связано с медленным, постепенным движением мягкой ледяной поверхности.

Каллисто

Спутник Каллисто получил свое название в честь еще одной возлюбленной Зевса. С диаметром 4820 км это третий по величине спутник в Солнечной системе, причем это составляет примерно 99% диаметра Меркурия, в то время как масса спутника втрое меньше, чем у этой планеты.

Возраст Каллисто, как у самого Юпитера и других галилеевых спутников, также около 4,5 миллиардов лет, однако расстояние его до Юпитера по сравнению с другими спутниками существенно больше, почти 1,9 миллионов километров. Благодаря этому жёсткое радиационное поле газового гиганта не оказывает на него воздействия.

Поверхность Каллисто является одной из самых древних поверхностей в Солнечной системе - ей около 4 миллиардов лет. Всю ее покрывают кратеры, так что со временем каждый метеорит обязательно падал в уже имеющийся кратер. На Каллисто отсутствует бурная тектоническая деятельность, поверхность ее после формирования не разогревается, поэтому она сохранила свой древний вид.

По мнению многих ученых, Каллисто покрывает мощный ледяной слой, под которым находится океан, а в центре спутника содержатся горные породы и железо. Его разреженная атмосфера состоит из диоксида углерода.

Особого внимания на Каллисто заслуживает кратер Вальхалла общим диаметром около 3800 км. Его составляет яркий центральный регион диаметром 360 км, окруженный гребенчатыми концентрическими кольцами радиусом до 1900 километров. Вся это картина напоминает круги на воде от брошенного в нее камня, только в этом случае роль «камня» сыграл крупный астероид размером 10-20 км. Вальхалла считается самым крупным в Солнечной системе образованием вокруг ударного кратера, хотя сам кратер занимает по размеру лишь 13-е место.

Вальхалла - ударный бассейн на спутнике Каллисто

Как уже сказано, Каллисто находится за пределами жёсткого радиационного поля Юпитера, поэтому она рассматривается как наиболее пригодный объект (после Луны и Марса) для сооружения космической базы. Лед может служить источником воды, а с самой Каллисто будет удобно исследовать другой спутник Юпитера – Европу.

Для полета на Каллисто потребуется от 2 до 5 лет. Первую пилотируемую миссию планируется отправить не раньше 2040 года, хотя полет может начаться и позже.

Модель внутреннего строения Каллисто

Показаны: ледяная кора, возможный водный океан и ядро из камней и льдов.

Внутренние спутники Юпитера

Внутренние спутники Юпитера названы так из-за своих орбит, которые проходят очень близко от планеты и находятся внутри орбиты Ио, которая является самым близким к Юпитеру галилеевым спутником. Внутренних спутников четыре: Метида, Амальтея, Адрастея и Фива.

Амальтея, 3D модель

Слабая система колец Юпитера пополняется и поддерживается не только внутренними спутниками, но и небольшими внутренними лунами, которые пока еще невидимы. Основное кольцо Юпитера поддерживается Метидой и Адрастеей, а Амальтее и Фиве приходится поддерживать свои собственные слабые внешние кольца.

Из всех внутренних спутников наибольший интерес вызывает Амальтея с ее темно-красной поверхностью. Дело в том, что в Солнечной системе этому нет аналогов. Существует гипотеза, что такая окраска поверхности объясняется включениями в лед минералов и серосодержащих веществ, однако это не проясняет причину подобного цвета. Более вероятно, что захват Юпитером этого спутника произошел извне, как это регулярно происходит с кометами.

Внешние спутники Юпитера

Внешнюю группу составляют маленькие спутники с диаметром от 1 до 170 км, которые движутся по вытянутым орбитам с сильным наклоном к экватору Юпитера. На сегодняшний день известно 59 таких внешних спутников. В отличие от внутренних спутников, движение которых по собственным орбитам осуществляется в сторону вращения Юпитера, большинство внешних спутников движутся по своим орбитам в обратном направлении.

Орбиты спутников Юпитера

Поскольку у некоторых малых спутников орбиты почти одинаковы, предполагается, что они являются остатками спутников более крупного размера, разрушенных силой тяготения Юпитера. На снимках, полученных с пролетавших мимо космических аппаратов, они выглядят как бесформенные глыбы. Очевидно, гравитационное поле Юпитера захватило некоторые из них в процессе их свободного полета в космосе.

Кольца Юпитера

Наряду со спутниками Юпитер имеет и собственную систему, как и другие газовые гиганты в Солнечной системе: Сатурн, Уран и Нептун. Кольца Сатурна, открытые Галилеем в 1610 году, выглядят гораздо эффектнее и заметнее, так как состоят из блестящего льда, у Юпитера же это всего лишь незначительная пыльная структура. Именно этим объясняется их позднее обнаружение, когда в 1970-х годах системы Юпитера впервые достиг космический корабль.

Изображение Главного кольца, полученное Галилео при прямо-рассеянном свете

Кольцевую систему Юпитера образуют четыре основных компонента:

Гало - толстый тор из частиц, напоминающий по внешнему виду пончик или диск с отверстием;

Главное кольцо, очень тонкое и довольно яркое;

Два внешних кольца, широких, но слабых, получивших название «паутинные кольца».

Гало и Главное кольцо состоят главным образом из пыли с Метиды, Адрастеи и, вероятно, ещё нескольких более мелких спутников. Гало имеет в ширину примерно от 20 до 40 тыс. км, хотя основная составляющая его масса находится не далее нескольких сот километров от плоскости кольца. Форма гало, согласно распространенной гипотезе, обусловлена воздействием электромагнитных сил внутри магнитосферы Юпитера на частицы пыли кольца.

Паутинные кольца очень тонкие и прозрачные, как паутина, получили название по материалу формирующих их спутников Юпитера, Амальтеи и Фивы. Внешние же края Главного кольца очерчены спутниками Адрастея и Метис.

Кольца Юпитера и внутренние спутники

Значительная часть всех спутников была открыта на стыке двух тысячелетий, в последнее время. Многие из этих открытий еще не подтверждены, для большинства из них не проводилось нужного числа наблюдений и расчетов орбит. Почти все новые спутники имеют значительный угол наклона орбиты к экватору планеты и предпочитают вращаться в сторону, обратную направлению вращения Юпитера.

Юпитер из-за влияния на него приливных сил, вызванных галилеевыми спутниками, тормозится в своем вращении вокруг собственной оси. Однако он не остается в долгу, замедляя движение всех спутников по орбитам, и те медленно от него удаляются. Насколько это известно, все спутники Юпитера обращены к нему одной стороной, настолько сильно он замедлил их осевое вращение. Напомним, что то же произошло с нашей Луной под влиянием Земли.

По большей части, спутники Юпитера носят мифические имена любовниц Громовержца.

Размеры — 60 × 40 × 34 км.
Расстояние до Сатурна 127 690 км.
Период обращения 7 ч. 4 м. 29 с.
Метида обращается вокруг Юпитера быстрее, чем он - вокруг своей оси. Это одна из наименее изученных лун Юпитера. Необычная орбита защищает ее от любопытных человеческих глаз.

Размеры — 20 × 16 × 14 км.
Расстояние до Сатурна 128 690 км.
Период обращения 7 ч. 9 м. 30 с.
Адрастея движется непосредственно в системе колец Юпитера и, предположительно, является для кольца источником материала. Орбита Адрастеи почти совпадает с орбитой Метиды.

Размеры — 250 × 146 × 128 км.
Расстояние до Сатурна 181 366 км.
Период обращения 11 ч. 57 м. 23 с.
Амальтея - один из самых красных объектов Солнечной системы. Вопреки ледяному составу, поверхность Амальтеи красного цвета.

Размеры — 116 × 98 × 84 км.
Расстояние до Сатурна 221 889 км.
Период обращения 16 ч. 11 м. 17 с.
Фива - самый дальний из внутренних спутников Юпитера. Она ориентирована в пространстве так, что вытянутый конец оси всегда направлен к Юпитеру.

Диаметр — 3642 км.
Расстояние до Сатурна 421 700 км.
Период обращения 1,77 дня
Этот спутник является самым геологически активным телом Солнечной системы, на нём находится более 400 действующих вулканов.

Диаметр — 3122 км.
Расстояние до Сатурна 671 034 км.
Период обращения 3,55 дня
В наше время Европа рассматривается в качестве одного из основных мест в Солнечной системе, где возможна внеземная жизнь.

Диаметр — 5260 км.
Расстояние до Сатурна 1 070 412 км.
Период обращения 7,15 дня
Ганимед является самым крупным и самым массивным спутником в Солнечной системе. Ганимед - единственный спутник в Солнечной системе, обладающий собственной магнитосферой.

Диаметр — 4820 км.
Расстояние до Сатурна 1 882 709 км.
Период обращения 16,69 дня
Сильно изрытый кратерами поверхностный слой Каллисто покоится на холодной и жёсткой ледяной литосфере, толщина которой по разным оценкам составляет от 80 до 150 км.

Диаметр — 8 км.
Расстояние до Сатурна 7 393 216 км.
Период обращения 129,87 дня
В отличие от большинства спутников Юпитера, которые в соответствии со своими орбитальными свойствами образуют группы, Фемисто обращается в одиночестве.

Леда

Диаметр — 10 км.
Расстояние до Сатурна 11 187 781 км.
Период обращения 241,75 дня

Гималия

Диаметр — 170 км.
Расстояние до Сатурна 11 451 971 км.
Период обращения 250,37 дня

Лиситея

Диаметр — 36 км.
Расстояние до Сатурна 11 740 560 км.
Период обращения 259,89 дня

Элара

Диаметр — 86 км.
Расстояние до Сатурна 11 778 034 км.
Период обращения 261,14 дня

Дия

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 12 570 424 км.
Период обращения 287,93 дня

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 17 144 873 км.
Период обращения 458,62 дня
Карпо является одиночным спутником и не принадлежит ни к какой группе. Наклонение орбиты ограничивается эффектом Козаи, вызывающим периодический обмен между эксцентриситетом и наклонением орбиты.

S/2003 J 12

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 17 739 539 км.
Период обращения −482,69 дня

Эвпорие

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 19 088 434 км.
Период обращения −538,78 дня

S/2003 J 3

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 19 621 780 км.
Период обращения −561,52 дня

S/2003 J 18

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 19 812 577 км.
Период обращения −569,73 дня

S/2011 J 1

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 20 101 000 км.
Период обращения −580,7 дня

S/2010 J 2

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 20 307 150 км.
Период обращения −588,82 дня

Тельксиное

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 20 453 753 км.
Период обращения −597,61 дня

Эванте

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 20 464 854 км.
Период обращения −598,09 дня

Гелике

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 20 540 266 км.
Период обращения −601,40 дня

Ортозие

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 20 567 971 км.
Период обращения −602,62 дня

Иокасте

Диаметр — 5 км.
Расстояние до Сатурна 20 722 566 км.
Период обращения −609,43 дня

S/2003 J 16

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 20 743 779 км.
Период обращения −610,36 дня

Праксидике

Диаметр — 7 км.
Расстояние до Сатурна 20 823 948 км.
Период обращения −613,90 дня

Гарпалике

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 21 063 814 км.
Период обращения −624,54 дня

Мнеме

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 21 129 786 км.
Период обращения −627,48 дня

Гермиппе

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 21 182 086 км.
Период обращения −629,81 дня

Тионе

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 21 405 570 км.
Период обращения −639,80 дня

Ананке

Диаметр — 28 км.
Расстояние до Сатурна 21 454 952 км.
Период обращения −642,02 дня

Герсе

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 134 306 км.
Период обращения −672,75 дня

Этне

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 22 285 161 км.
Период обращения −679,64 дня

Кале

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 409 207 км.
Период обращения −685,32 дня

Тайгете

Диаметр — 5 км.
Расстояние до Сатурна 22 438 648 км.
Период обращения −686,67 дня

S/2003 J 19

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 709 061 км.
Период обращения −699,12 дня

Халдене

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 22 713 444 км.
Период обращения −699,33 дня

S/2003 J 15

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 720 999 км.
Период обращения −699,68 дня

S/2003 J 10

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 730 813 км.
Период обращения −700,13 дня

S/2003 J 23

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 22 739 654 км.
Период обращения −700,54 дня

Эриноме

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 22 986 266 км.
Период обращения −711,96 дня

Аойде

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 23 044 175 км.
Период обращения −714,66 дня

Каллихоре

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 111 823 км.
Период обращения −717,81 дня

Калике

Диаметр — 5 км.
Расстояние до Сатурна 23 180 773 км.
Период обращения −721,02 дня

Карме

Диаметр — 46 км.
Расстояние до Сатурна 23 197 992 км.
Период обращения −721,82 дня

Каллирое

Диаметр — 9 км.
Расстояние до Сатурна 23 214 986 км.
Период обращения −722,62 дня

Эвридоме

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 23 230 858 км.
Период обращения −723,36 дня

S/2011 J 2

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 23 267 000 км.
Период обращения −726,8 дня

Пазифее

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 307 318 км.
Период обращения −726,93 дня

S/2010 J 1

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 314 335 км.
Период обращения −724,34 дня

Коре

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 345 093 км.
Период обращения −776,02 дня

Киллене

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 396 269 км.
Период обращения −731,10 дня

Эвкеладе

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 23 483 694 км.
Период обращения −735,20 дня

S/2003 J 4

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 23 570 790 км.
Период обращения −739,29 дня

Пасифе

Диаметр — 60 км.
Расстояние до Сатурна 23 609 042 км.
Период обращения −741,09 дня

Гегемоне

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 23 702 511 км.
Период обращения −745,50 дня

Архе

Диаметр — 3 км.
Расстояние до Сатурна 23 717 051 км.
Период обращения −746,19 дня

Исоное

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 23 800 647 км.
Период обращения −750,13 дня

S/2003 J 9

Диаметр — 1 км.
Расстояние до Сатурна 23 857 808 км.
Период обращения −752,84 дня

S/2003 J 5

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 23 973 926 км.
Период обращения −758,34 дня

Синопе

Диаметр — 38 км.
Расстояние до Сатурна 24 057 865 км.
Период обращения −762,33 дня

Спонде

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 24 252 627 км.
Период обращения −771,60 дня

Автоное

Диаметр — 4 км.
Расстояние до Сатурна 24 264 445 км.
Период обращения −772,17 дня

Мегаклите

Диаметр — 5 км.
Расстояние до Сатурна 24 687 239 км.
Период обращения −792,44 дня

S/2003 J 2

Диаметр — 2 км.
Расстояние до Сатурна 30 290 846 км.
Период обращения −1077,02 дня

Галилеевы спутники (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто) являются одними из самых интересных объектов для наблюдения в Солнечной системе. Обладая даже несложными инструментами и начальными навыками, Вы можете увидеть эти спутники и, так сказать, пойти по стопам самого Галилея. Спутники вращаются вблизи плоскости экватора Юпитера, а тот, в свою очередь, почти совпадает с плоскостью орбит Земли и Юпитера. Из-за этого мы наблюдаем движение галилеевых спутников сбоку. Все пять небесных тел выстраиваются для нас в цепочку. Иногда один, два, а еще реже три или четыре спутника увидеть не удается. Спутники могут находится либо прямо за планетой, либо перед ней. Сведения о всех явлениях в системе спутников Юпитера можно найти в астрономических календарях.

Части материала о спутниках, их было всего три - Луна у Земли и два спутника Марса. Сегодня мы говорим о спутниках всего одной планеты, но количество спутников у планеты просто невероятное.

Юпитер занимает особое место в Солнечной системе, ведь он практически в два с половиной раза больше, чем все планеты вместе взятые. Юпитер настолько массивен, что их общий с Солнцем центр масс лежит над поверхностью Солнца.

Общий центр масс Юпитера с Солнцем указан точкой

У Юпитера очень мощное радиационное излучение, в Солнечной системе уровень выше только у Солнца. В сравнении с другими планетами вокруг него вращается огромное количество спутников.

Благодаря наземным наблюдениям системы Юпитера к концу 70-х годов было известно тринадцать спутников. В 1979 году, совершая пролёт мимо Юпитера, космический аппарат «Вояджер-1» обнаружил ещё три спутника. В дальнейшем с помощью наземных телескопов нового поколения был открыт ещё 51 спутник Юпитера.

Подавляющее большинство спутников имеют диаметр в 2–4 километра. Учёные предполагают, что спутников у Юпитера не меньше ста, но, как уже сказано, на сегодняшний день зарегистрировано 67, а хорошо изучено 63.

Спутники Юпитера разделяют на три группы: галилеевы, внутренние и внешние. Начнём с галилеевых.

Галилеевы спутники

Четыре самых крупных спутника - Ио, Европа, Ганимед и Каллисто открыл Галилео Галилей в 1610 году, и поэтому сейчас они носят название «галилеевых». Эти спутники образовались из газа и пыли, которые окружали Юпитер после его формирования.

Галилеевы спутники Юпитера. Слева направо, в порядке удаления от Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Сравнение размеров. В верхнем ряду, слева направо, в порядке удаления от Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто. Внизу Земля и Луна

Ио

Ио - пятый по счёту спутник Юпитера, является самым вулканическим активным телом в Солнечной системе. Его возраст составляет четыре с половиной миллиарда лет; примерно такого же возраста Юпитер. Спутник всегда повёрнут к своей планете одной стороной. Расстояние от поверхности Юпитера до Ио составляет 350 тысяч километров. Его диаметр равен 3642 километрам - чуть больше чем у Луны (3474 километра). Он является четвёртым по величине спутником в Солнечной системе.

Вулканическая активность на спутниках - крайне редкое явление в Солнечной системе и Ио в нашей системе несомненный фаворит по данному показателю. Он входит в число четырёх известных в настоящее время космических тел Солнечной системы, на которых идут процессы вулканической активности. Помимо него: Земля, Тритон (спутник Нептуна) и Энцелад (спутник Сатурна). Также в вулканизме «подозревается» Венера (область Бета), однако активных вулканов на ней пока замечено не было.

Извержения на Ио гигантские, их хорошо заметно из космоса. Вулканы извергают серу на высоту в триста километров. На поверхности спутника отчётливо видно множество лавовых потоков и свыше ста кальдер, но отсутствуют ударные кратеры; вся поверхность покрыта серой в различных красочных формах. Атмосфера спутника Ио содержит в основном диоксид серы, это связанно с высокой вулканической активностью.

Анимация извержения в патерах Тваштара, составленная из пяти снимков, сделанных космическим аппаратом «Новые горизонты» в 2007 году

Из-за близости к Юпитеру на спутник действуют огромные гравитационные силы планеты, что вызывает приливные силы, создающие огромное трение внутри спутника, поэтому происходит разогрев, как недр Ио, так и его поверхности. Гравитационные силы планеты постоянно вытягивают и деформируют спутник. Некоторые части спутника нагреты до трёхсот градусов Цельсия; также на Ио обнаружено двенадцать вулканов, извергающих магму на высоту до трёхсот километров.

Извержение вулкана Пеле на Ио, снятое космическим аппаратом «Вояджер-2»

Кроме Юпитера на Ио действуют силы притяжения других спутников - Ганимеда и Европы. Основное влияние оказывает спутник Европа, обеспечивая его дополнительный разогрев. В отличие от земных вулканов, имеющих долгое время «сна» и относительно короткий период извержений, вулканы раскалённого спутника всегда активны. Постоянно вытекающая расплавленная магма образует реки и озёра. Самое крупное расплавленное озеро имеет в диаметре двадцать километров и в нём есть остров застывшей серы.

Движение Ио сквозь магнитосферу Юпитера вырабатывает мощное электричество, вызывающее сильнейшие грозы в верхней части атмосферы Юпитера. Но не только Юпитеру плохо от их взаимодействия - его мощные магнитные пояса каждую секунду забирают от Ио 1000 килограммов веществ. Это дополнительно усиливает магнитосферу Юпитера, фактически увеличивая её размеры в два раза.

Европа

Европа шестой по удалённости от Юпитера спутник. Его поверхность покрыта слоем льда, учёные полагают, что под ним существует жидкий океан. Европа возрастом около четырёх с половиной миллиарда лет - примерно того же возраста, что и Юпитер.

Поскольку поверхность спутника молодая (примерно сто миллионов лет), на ней почти нет метеоритных кратеров, которые в большом количестве возникали 4,5 млрд лет назад. Учёными было найдено всего пять кратеров на поверхности Европы, их диаметр составляет 10–30 километров.

Орбитальное расстояние Европы от Юпитера равно 670 900 километрам. Спутник повёрнут к планете всё время одной стороной, диаметр его равен 3100 километрам, следовательно, Европа меньше Луны, но больше, чем Плутон. Температура поверхности Европы на экваторе никогда не поднимается выше минус 160 градусов Цельсия, а на полюсах выше минус 220 градусов Цельсия.

Две модели структуры Европы

Учёные предполагают, что глубоко под поверхностью спутника существует океан, и что в этом океане могут быть обнаружены формы жизни. Они могут существовать благодаря термальным источникам рядом с подземными вулканами, так же, как и на Земле. Количество воды на Европе больше в два раза, чем на нашей планете.

Колебания формы Европы, связанные с приливами, заставляющие её, то вытягиваться, то вновь скругляться

Поверхность спутника покрыта трещинами. Многие считают, что это вызвано приливными силами на берегу океана под поверхностью. Вполне возможно, что вода подо льдом поднимается выше, чем обычно, когда спутник подходит близко к Юпитеру. И если это так, то постоянные подъёмы и опускания уровня воды вызвали множество трещин, наблюдаемых на поверхности. Многие учёные считают, что океан под поверхностью иногда прорывается, через трещины (как лава из вулкана), а затем замерзает. Айсберги, наблюдаемые на поверхности спутника Европы, могут быть доказательством этой теории.

Европа является одним из самых гладких тел в Солнечной системе - на ней нет возвышенностей более ста метров. Атмосфера на спутнике разрежённая, и состоит в основном из молекулярного кислорода. Вероятно, это стало результатом разложения льда на водород и кислород под действием солнечной радиации и другого жёсткого излучения. Молекулярный водород быстро улетучивается с поверхности спутника, поскольку он достаточно лёгкий, а сила тяготения Европы слабая.

Ганимед

Ганимед - самый крупный спутник в Солнечной системе. Его диаметр равен 5268 километрам - это больше на 2 %, чем у Титана (второго по величине спутника в Солнечной системе) и больше на 8 %, чем у Меркурия. Если бы он вращался по орбите вокруг Солнца, а не вокруг Юпитера, его бы классифицировали как планету. Расстояние от Ганимеда до поверхности Юпитера равно примерно 1070000 километров. Он является единственным спутником в Солнечной системе, обладающим собственной магнитосферой.

Поверхность Ганимеда разделяют на две группы. Первая - странные полосы льда, порождённые активными геологическими процессами три с половиной миллиарда лет назад, которая занимает 60 % поверхности. Вторая группа (оставшиеся 40 % поверхности, соответственно) - древняя мощная ледяная кора, покрытая многочисленными кратерами.

Возможное внутреннее строение Ганимеда

Тепло, которое идет от ядра и силикатной мантии, позволяет существовать подземному океану. Считается, что он расположен на глубине двухсот километров под поверхностью, в отличие от спутника Европа, который имеет большой океан ближе к поверхности.

Атмосфера спутника тонкая и состоит из кислорода, похожа на найденную у Европы. Кратеры на Ганимеде почти не возвышаются и очень плоские, по сравнению с кратерами на других спутниках. У них нет центральной впадины, характерной для кратеров на Луне. Это, вероятно, из-за медленного и постепенного движения мягкой ледяной поверхности.

Каллисто

Каллисто является третьим по величине спутником в Солнечной системе. Его диаметр равен 4820 км, что является около 99 % диаметра Меркурия, а масса - всего треть от массы этой планеты. Возраст Каллисто составляет около 4,5 миллиарда лет, примерно такого же возраста, как Ганимед, Европа, Ио и сам Юпитер. Спутник удалён от планеты на расстояние почти 1,9 миллионов километров (1 882 700 км). Из-за большого расстояния от планеты он находится вне жёсткого радиационного поля газового гиганта.

Каллисто

У Каллисто одна из самых древних поверхностей в Солнечной системе - её возраст равен примерно четырём миллиардам лет. Она вся покрыта кратерами, и каждый новый удар метеорита непременно попадал в уже образованный кратер. Древняя поверхность дошла до наших дней благодаря отсутствию бурной тектонической деятельности и разогрева поверхности спутника с момента его образования.

Многие учёные считают, что Каллисто покрыт огромным слоем льда, под которым расположен океан, а центр Каллисто содержит горные породы и железо. Атмосфера Каллисто разреженная и состоит из диоксида углерода.

Одно из самых примечательных мест на Каллисто - кратер Вальхалла. Кратер состоит из яркого центрального региона диаметром 360 км, вокруг него располагаются гребни в виде концентрических колец радиусом до 1900 километров: они расходятся от него словно кольца от брошенного в воду камня. В целом диаметр Вальхаллы составляет около 3800 километров. Это самая большая местность, образовавшейся вокруг ударного кратера во всей Солнечной системе. Сам кратер по своим размерам стоит только на тринадцатом месте в Солнечной системе. Такая структура возникла из-за столкновения спутника со сравнительно крупным астероидом размером 10–20 километров.

Вальхалла - ударный бассейн на спутнике Каллисто

Поскольку Каллисто находится вне жёсткого радиационного поля Юпитера, его рассматривают как приоритетный объект (после Луны и Марса) для строительства космической базы. Воду можно добывать изо льда спутника, а с его поверхности проводить исследование другого спутника Юпитера - Европы. Полёт на Каллисто может занять от двух до пяти лет. Предполагается, что первая пилотируемая миссия к этому спутнику отправится не раньше 2040 года, а возможно и ещё позже.

Модель внутреннего строения Каллисто. Показаны: ледяная кора, возможный водный океан и ядро из камней и льдов

Внутренние спутники Юпитера

Почему они внутренние? Дело в том, что орбиты этих спутников расположены очень близко к Юпитеру и все они внутри орбиты Ио - самого близкого к планете галилеева спутника. Их всего четыре: Метида, Амальтея, Адрастея и Фива.

Ведущая сторона Амальтеи (Юпитер справа, север сверху). Кратер Пан виден на правом верхнем краю, Гея (с яркими склонами) - на нижнем. Цветное фото «Вояджера-1» (1979)

Амальтея, 3D модель

Эти спутники, а также ряд пока ещё невидимых внутренних небольших лун, пополняют и поддерживают слабую систему колец Юпитера. Метида и Адрастея помогают поддерживать основное кольцо Юпитера, а Амальтея и Фива поддерживают свои собственные слабые внешние кольца.

Наибольший интерес из спутников внутренней группы вызывает Амальтея. Поверхность этого спутника имеет тёмно-красный цвет, у которого аналогов в Солнечной системе нет. Учёные предполагают, что она состоит в основном изо льда с включениями минералов и серосодержащих веществ, но эта гипотеза не объясняет цвет спутника. Скорее всего, Юпитер захватил спутник извне, как это делает регулярно с кометами.

Внешние спутники Юпитера

Внешняя группа состоит из маленьких спутников, диаметр которых от одного до ста семидесяти километров. Движутся они по вытянутым и сильно наклоненным к экватору Юпитера орбитам. В настоящее время насчитывается 59 спутников внешней группы. Спутники, которые расположены близко к планете, движутся по своим орбитам в сторону вращения Юпитера, а большинство удалённых спутников движутся в обратном направлении.

Орбиты спутников Юпитера

Некоторые малые спутники движутся почти по одинаковым орбитам, считается, что всё это остатки более крупных спутников, которые разрушила сила тяготения Юпитера. Все внешние спутники, которые наблюдались космическими аппаратами, пролетающими мимо, внешне напоминают бесформенные глыбы. Скорее всего, некоторые из них свободно летали в космосе, пока не были захвачены гравитационным полем Юпитера.

Кольца Юпитера

Кроме спутников у Юпитера есть система колец. Да, у Юпитера тоже есть кольца. Кроме того, они есть у всех четырёх газовых гигантов в нашей Солнечной системе. Но в отличие от Сатурна, который имеет блестящие ледяные кольца, кольца Юпитера имеют незначительную пыльную структуру. Именно поэтому кольца Сатурна были открыты ещё в 1610 году Галилеем, а слабые кольца Юпитера лишь в 1970 годах, когда космический корабль впервые посетил систему Юпитера.

Изображение Главного кольца, полученное Галилео при прямо-рассеянном свете

Кольцевая система Юпитера состоит из четырёх основных компонентов: «гало» - толстый тор из частиц, относительно яркое и очень тонкое «Главное кольцо», а также два широких и слабых внешних кольца, известных как «паутинные кольца».

«Главное кольцо» и гало состоят в основном из пыли с Метиды, Адрастеи и, возможно, ещё нескольких спутников. Гало имеет форму пончика, его ширина составляет около двадцати-сорока тысяч километров, хотя большинство его материала лежит в пределах нескольких сотен километров от плоскости кольца. Его форма, как полагают, связана с электромагнитными силами внутри магнитосферы Юпитера, действующими на частицы пыли кольца.

«Паутинные кольца» - кольца тонкие и прозрачные как паутина, называются по материалу спутников, которые их и формируют: Амальтеи и Фивы. Внешние края Главного кольца очерчивают спутники Адрастея и Метис.

Кольца Юпитера и внутренние спутники

Мы прощаемся с Юпитером и его спутниками и продолжаем наше путешествие дальше. В следующей статье будем разбирать спутники и кольца Сатурна.

Спутники Юпитера

© Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила".

Спутники Юпитера, снятые КА «Galileo»

Первые четыре спутника открыл ещё , когда в январе 1610 г (по новому стилю) он навёл в ночное небо собственноручно изготовленный им телескоп, точнее, зрительную трубу. Это открытие он посвятил семье герцога Тосканского Козимо II Медичи, у которого он служил придворным математиком. Спутники получили названия Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Эти спутники до сих пор считаются «галилеевыми спутниками», а раньше их называли «галилеевыми лунами».

Галилей рассматривал спутники в телескоп с увеличением в 32 раза. Увидеть эти спутники около Юпитера в виде маленьких светящихся точек можно в хороший современный бинокль.

Все четыре «галелеевы спутника» движутся в плоскости экватора Юпитера. Подчиняясь не совсем ясному закону движения, все они вращаются вокруг своей оси со скоростью, равной скорости обращения вокруг планеты. Поэтому они обращены к Юпитеру всегда одной стороной. Этот же феномен мы наблюдаем у нашей Луны.

До 1892 года были известны только эти четыре спутника. В 1892 году французский астроном Бернард с помощью телескопа открыл ещё один спутник – Амальтею. Это был последний спутник Юпитера, открытый визуально. Но когда Юпитер и его окрестности начали исследовать с помощью автоматических зондов, имеющих аппаратуру для фотографирования, то было обнаружено ещё несколько спутников. В настоящее время известно и в определённой мере изучено 16 спутников Юпитера. Но это не окончательная цифра. Автоматические межпланетные станции фиксируют наличие других, более мелких небесных тел, вращающихся вокруг планеты.

Основные характеристики спутников Юпитера

Основные характеристики спутников Юпитера, открытых Галилеем, приведены в таблице.

Спутники Медичи
Спутники	Расстоя-ние до Юпитера (км)	Орби-таль-ный период (дни)	Радиус (км)	Масса (гр)	Сред-няя плот-ность (г/см³)
Ио	421600	1,77	1821	8,94 x10 25	3.57
Европа	670900	3,55	1565	4,8 x10 25	2,97
Ганимед	1070000	7,16	2634	1,48 x10 26	1,94
Каллисто	1883000	16,69	2403	1,08 x10 26	1,86

Приведём теперь основные све́дения о спутниках Юпитера, полученные в результате их исследования автоматическими межпланетными станциями.

Спутник Ио

По фотографиям, переданным зондом «Вояджер-1» (1979г.), а затем и Галилео (старт окт. 1989 - достижение орбиты Юпитера дек. 1995 - конец миссии сент.2003) установлено, что на этом спутнике происходит активная вулканическая деятельность. На одном из снимков видна впадина вулканического происхождения диаметром около 50 км со следами застывшей лавы. Этот огромный кратер с ровным дном мог сформироваться в результате обруше́ния вулкана или в процессе его извержения. Похожих образований диаметром более 25 км на поверхности Ио обнаружено более ста.

Цвет лавы, излива́ющейся из недр спутника, самый разнообразный: чёрный, желтый, красный, оранжевый, коричневый. Предположительно лава состоит из расплавленного базальта с примесью серы, или даже чистой серы.

«Вояджер-1» запечатлел на этом спутнике девять извержений вулканов, происходивших одновременно. Через четыре месяца «Вояджер-2» зафиксировал, что семь из этих вулканов продолжали действовать, выбрасывая столбы ды́ма и пепла на высоту до 300 км. отсюда можно сделать вывод, что извержения вулканов на Ио происходят часто, а их продолжительность измеряется многими месяцами и даже годами. Учёные связывают высокую вулканическую активность этого спутника с относительной близостью его к Юпитеру: Ио удалён от Юпитера в среднем на 420 тысяч километров. На поверхность Ио со стороны Юпитера оказывается приливное воздействие, гораздо более сильное, чем воздействие Земли на Луну. В твёрдой коре Ио амплитуда приливов достигает 100 метров. Это означает, что приливны́е силы выполняют на спутнике огромную работу, которая превращается в тепло, выделяемое из его недр. По расчетам учёных, мощность тепла, выделяемого недрами Ио с каждого квадратного метра поверхности в 30 раз выше, чем на Земле.

Ио имеет магнитное поле, которое создаётся его ядром, содержащим жидкий металл. Активные вулканы создали вокруг спутника разряжё́нную атмосферу, в которой почти не содержится свободного кислорода. Сера, в жидком виде выбрасываемая вулканами, накапливается на поверхности, т.к. для её сгорания не хватает кислорода. Этим объясняется преобладающий оранжевый цвет поверхности Ио.

Ионосфера спутника Ио испытывает воздействие заря́женных частиц окружающего пространства, которые разгоняются магнитным полем Юпитера. Возбуждение атомов ионосферы проявляется в виде интенсивных полярных сияний, отчетливо видимых на снимках, переданных зондом «Галилей».

Спутник Европа

Это не менее интересный спутник Юпитера. По размерам Европа в четыре раза меньше Земли. Предполагается, что в прошлые геологические эпохи на Европе существовал океан. На снимках, переданных зондом «Галилей» (1995 г.), видно, что поверхность Европы покрыта слоем льда с трещинами и разломами. Причиной трещин может оказаться вода в жидком состоянии, находящаяся под слоем льда и имеющая более высокую температуру. Причиной перепада температур учёные считают воздействие Юпитера, вызывающее «приливы-отливы» на спутнике. Приливное воздействие Юпитера на поверхности Европы более слабое, чем на поверхности Ио, но всё же достаточно заметное. Тёмный цвет трещин даёт основание считать, что по ним поднималась вода, впоследствии застывшая. Не исключается, что под ледяным слоем Европы и до настоящего времени находится океан, который, как считается, имеет контакт с силикатной мантией спутника, что обеспечивает приток элементов - "кирпичиков" жизни. На поверхности Европы имеются метеоритные кратеры, но их немного и они небольших размеров. Это можно объяснить тем, что при падении крупного метеорита кратер, возника́вший от удара, заполнялся водой, которая вскоре замёрзла. Мелкие метеориты не могут пробить ледяной панцирь и остаются на поверхности спутника, оставляя лишь небольшие воронки.

Предполагается, что Европа имеет металлическое ядро, радиус которого может достигать половины радиуса этого спутника, что составляет около 790 километров. По разным оценкам, толщина водно-ледяной оболочки Европы может быть в пределах от 80 до 170 км, а толщина ледяного покрова - от 2 до 20 км.

Гипотеза о наличии на Европе океана имеет в качестве своего логического следствия предположение о возможности жизни на Европе. Конечно, об организованных формах жизни здесь речь идти не может, но почему бы не допустить вероятность белковой жизни хотя бы на уровне бактерий? Жизнь - это расход энергии. Значит, нужен источник энергии. На Земле таким источником является Солнце. Но Европа удалена от Солнца на громадное расстояние (около 780 млн. км) и получает ничтожное количество солнечного тепла, находясь половину своего орбитального периода в огромной тени Юпитера. Но это обстоятельство для жизни на Европе было бы не так важно, ведь океан Европы получает тепловую энергию из её недр. Определённые условия для существования жизни в океане Европы, по-видимому могут создавать подводные вулканы, которые там наверняка имеются … и т.д. вероятность такого развития событий исчезающее мала, но её сбрасывать со счетов не хочется.

Гипотеза о возможности примитивной жизни на Европе может быть подтверждена или отброшена только после тщательного исследования этого спутника с помощью спускаемых зондов, если такое исследование станет когда-нибудь возможно.

Следует заметить, что сильная доза радиационного облучения вблизи Юпитера является серьёзной научно-технической проблемой при проектировании и изготовлении оборудования автоматических станций, которые будут по́сланы к спутникам Юпитера. Расчеты показывают, что при радиационной защите аппарата, которую можно обеспечить в ближайших планируемых космических проектах, за месяц пребывания посадочного модуля на поверхности Европы (в благоприятном месте) набирается около 250000 рад (2500 грей) поглощенной дозы радиоактивного облучения. Для сравнения: человек, находящийся в скафандре без дополнительной защиты на поверхности Европы ок. 90-150 минут уже не сможет выжить из-за поражения организма радиацией.

Спутник Ганимед

Это самый крупный из всех спутников Юпитера. Он больше Меркурия и во всей Солнечной системе по размерам занимает третье место после Титана (спутник Сатурна) и Тритона (Спутник Нептуна). Ганимед вполне мог бы считаться самостоятельной планетой, если бы обращался вокруг Солнца, а не вокруг Юпитера.

Поверхность Ганимеда покрыта слоем льда, по последним данным толщина льда больше, чем на Европе. На поверхности Ганимеда множество кратеров, образовавшихся в разные эпохи существования спутника. Характерной чертой поверхности является также наличие борозд шириной до 15 км и длиной в несколько десятков километров. Возможно, это результаты тектонической деятельности, места разломов коры, из которых когда-то вытекала лава. Вулканическая деятельность на Ганимеде имеет низкую активность, но действующие вулканы имеются. Предполагается, что при извержении вулканов на поверхность изливается не раскалённая лава, а водно-солевой раствор.

Под слоем льда находится жидкая вода в смеси с фрагментами грунта. Эта смесь составляет основную часть массы спутника, поэтому средняя плотность Ганимеда невелика - 1,93 (г/см³) . Для сравнения: средняя плотность вещества Европы равна 2,97 (г/см³) , а Ио - 3,57 (г/см³) . Тенденция ясна: чем дальше от центрального светила находится спутник, тем меньше в его веществе тяжелых элементов. По такому закону распределялась материя в момент рождения светила и спутников. В данном случае «светилом» мы называем Юпитер.

Ганимед имеет сильно разреженную атмосферу (как на Ио и Европе). Верхние слои её состоят из заря́женных частиц, т.е. являются ионосферой. Атмосферным явлением на Ганимеде является выпадение и́нея. Пока неясно, из чего состоит иней - из воды или углекислоты, или из того и другого вместе.

Ганимед обладает магнитным полем, что доказывает наличие у него металлического ядра.

Спутник Каллисто

По размерам и массе, а также внутреннему строению Каллисто близок к Ганимеду. Это последний, т.е. наиболее удаленный от Юпитера и наименее яркий из галилеевых спутников. Среднее расстояние Каллисто от Юпитера составляет 1883000 км. поверхность Каллисто покрыта льдом, под которым может находиться жидкий солёный океан. Мантия Каллисто представляет собой смесь льда и минералов. По направлению к центру количество льда убывает. Магнитное поле у Каллисто отсутствует, что может означать отсутствие сплошного металлического ядра. Ядро этого спутника состоит, вероятно, в основном из минералов в смеси с металлами. Поверхность Каллисто покрыта бо́льшим, чем на других галилеевых спутниках количеством кратеров различных размеров. Среди кратеров особо выделяется углубление диаметром около 600 км, которое обнаружено благодаря своему более светлому тону. Вероятно, такое углубление могло появиться в результате столкновения Каллисто с крупным небесным телом в ту эпоху, когда поверхность спутника была ещё недостаточно твёрдой. Как и у Ганимеда, основную массу спутника Каллисто составляют вода, лёд и включения минералов. Этим объясняется невысокая средняя плотность его вещества - 1,86 (г/см³) .

Малые спутники Юпитера

Кроме спутников, открытых Галилеем, вокруг Юпитера вращаются многочисленные спутники небольших размеров. Всего их обнаружено более шестидесяти. Радиусы их орбит составляют от нескольких сотен тысяч до нескольких десятков миллионов километров.

Основные характеристики 12-ти известных и в какой-то степени изученных малых спутников представлены в таблице.

Малые спутники Юпитера
Спутники	Дата откры-тия	Боль-шая полу-ось ор-биты (км)	Орби-таль-ный период (дни)	Радиус или раз-меры (км)	Масса (кг)	Плот-ность (г/см³)
Метида	1979	127691	0,295	86	1,2 x10 17	3,0
Адрастея	1979	128980	0,298	20 x16 x14	2,0 x10 15	1,8
Амальтея	1892	181365,8	0,498	250 x146 x128	2,1 x10 18	0,857
Теба	1979	221889	0,675	116 x98 x84	4,3 x10 17	0,86
Леда	1974	11160000	240,92	20	1,1 x10 16	2,6
Гималия	1904	11461000	250,56	85	6,74 x10 18	2,6
Лиситея	1938	11717100	259,2	18	6,2 x10 18	2,6
Элара	1905	11741000	259,65	43	8,69 x10 17	2,6
Ананке	1951	21276000	629,77	14	2,99 x10 16	2,6
Карме	1938	23404000	734,17	23	1,32 x10 17	2,6
Пасифе	1908	23624000	743,63	30	2,99 x10 17	2,6
Синопе	1914	23939000	758,9	19	7,49 x10 16	2,6

Наибольший интерес для астрономов представляют внутренние спутники Юпитера . Так условно названы четыре спутника: Мети́да, Адрастея, Амальтея и Теба, орбиты которых лежат внутри орбиты Ио. Крупнейший из этих спутников - Амальтея представляет собой каменную глыбу неправильной формы и внушительных (по земным меркам) размеров: 250x146x128 км . Астроному Бернарду, открывшему этот спутник визуально в 1892 году, конечно, не удалось разглядеть в телескоп это небесное тело, которое казалось ему крошечной светящейся точкой рядом с Юпитером. Некоторые физические характеристики спутника Амальтеи были получены с помощью автоматических зондов «Вояджер-1 и 2» . Поверхность спутника тёмного, коричневато-желтого цвета покрыта кратерами, среди которых два имеют огромные для габаритов Амальтеи размеры: у одного диаметр составляет 100 км, и другого - около 80 км. цвет спутника объясняется возможным осаждением на его поверхность серы, выбрасываемой вулканами спутника Ио.

Ближайшие к Юпитеру спутники Мети́да и Адрастея (Мети́да чуть ближе к Юпитеру) имеют почти круговые орбиты, находящиеся в плоскости экватора планеты. Эти спутники находятся вблизи внешнего края колец Юпитера. Существует предположение, подтвержденное данными, полученными от АМС «Галилео» , что кольца Юпитера основную массу своего вещества получили от внутренних спутников, в первую очередь от Метиды и Адрастеи. Определённую роль в этом процессе играют вулканы спутника Ио, которые выбрасывают вещество, попадающее затем на поверхность внутренних спутников. Ударами метеоритов вещество в виде пы́ли выбивается в окружающее космическое пространство, а гравитационное поле Юпитера направляет это вещество к планете, захватывая его и формируя из него ко́льца.

О других малых спутниках Юпитера известно пока немного. Группа из четырёх спутников - Леда, Гималия, Лиситея и Элара характеризуется тем, что их орбиты имеют большой наклон к экватору Юпитера - около 28°. Среди них Литисея - самый маленький по размеру спутник - его диаметр около 18 км.

Следующая группа из четырёх спутников - Ананке, Карме, Пасифе и Синопе примечательна тем, что орбиты этих спутников имеют большой наклон к плоскости экватора Юпитера - до 150°, причём движутся эти спутники в направлении, противоположном направлению движения других спутников. Спутники этой группы расположены на огромном расстоянии от Юпитера и представляют из себя не что иное, как крупные астероиды, захваченные гравитационным полем планеты-гиганта.

© Владимир Каланов,
"Знания-сила"

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript . Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!

Юпитеру подходит его название - имя главного бога римского пантеона. Из всех планет Солнечной системы Юпитер самая большая, его масса превосходит массу всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых.

Юпитер является пятой по удалённости от Солнца планетой Солнечной системы, следующей за Марсом. Он открывает список планет-гигантов.

Характеристики Юпитера

средний радиус орбиты: 778,330,000 км
диаметр: 142,984 км
масса: 1.9*10^27 кг

Юпитер находится значительно дальше (более, чем в 5 раз) от Солнца, чем Земля. Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 11,87 лет. Юпитер быстро вращается вокруг своей оси, делая один оборот за 9 часов 55 минут, причём экваториальная зона Юпитера вращается быстрее, а зоны полюсов - медленнее. Впрочем, это не удивительно, т. к. Юпитер не является твёрдым телом.
Рзамеры Юпитера очень велики - он в 11 с лишним раз больше Земли по размерам и в 318 раз - по массе. Но, т. к. основные элементы, из которых состоит Юпитер - это лёгкие газы водород и гелий, то плотность его невелика - всего 1,13 г/куб. см., что примерно в 4 раза меньше плотности Земли.
По своему составу Юпитер похож на Солнце - 89% его атмосферы приходится на водород и 11% - на гелий. Кроме того, в атмосфере имеются и другие вещества - метан, аммиак, ацетилен, а также вода. В атмосфере Юпитера происходят бурные процессы - дуют мощные ветры и образуются вихри. Вихри на Юпитере могут быть очень устойчивыми, например, знаменитое Красное пятно - мощный вихрь в атмосфере Юпитера, открытый более 300 лет назад, продолжает существовать до сих пор.

Существуют разные представления о внутреннем строения Юпитера. Понятно, что внутри гигантской планеты существует огромное давление. Некоторые учёные полагают, что на достаточно большой глубине водород, из которого преимущественно состоит Юпитер, под воздействием этого гигантского давления, переходит в особую фазу - т. н. металлический водород, становясь жидким и проводящим электрический ток. Предположительно, в самом центре Юпитера находится ядро, состоящее из твёрдых пород, которое, хотя и составляет лишь маленькую часть массы Юпитера, вероятно, всё же в несколько раз больше и тяжелее Земли.

Юпитер имеет очень мощное магнитное поле, намного более сильное, чем земное. Оно простирается на многие миллионы километров от планеты. Предполагается, что основным генератором этого мощного магнтиного поля является находящийся в глубинах Юпитера слой металлического водорода.

Окрестности Юпитера посетили несколько космических аппаратов. Первым из них был американский "Пионер-10" в 1973 г. Пролетавшие мимо Юпитера в 1979 г. "Вояджер-1" и "Вояджер-2" обнаружили наличие у Юпитера колец, подобных кольцам Сатурна, но всё же значительно более тонких. Космический аппарат "Галилео" целых восемь лет находился на орбите Юпитера - с 1995 по 2003 год. С его помощью было получено множество новых данных. С борта "Галилео" был впервые направлен к Юпитеру спускаемый аппарат, который измерил температуру и давление в верхних слоях атмосферы. На глубине 130 км температура оказалась равна +150 °C (у поверхности она составляет около -130 °C), а давление - 24 атмосферы. Космический аппарат "Кассини", пролетавший мимо Юпитера в 2000 году, сделал наиболее детальные снимки Юпитера.

У Юпитера имеется огромное число спутников. На сегодняшний день их известно более 60, но вполне вероятно, что на самом деле спутников у Юпитера не менее сотни.

Спутники Юпитера

Характеристика некоторых спутников Юпитера

Название	Радиус орбиты, тыс. км	Период обращения вокруг Юпитера, "–" обрат., сут.	Радиус, км	Масса, кг	Открыт
Метида	128	0,29478	20	9 10 16	1979	Адрастея	129	0,29826	13x10x8	1 10 16	1979	Амальтея	181	0,49818	31x73x67	7,2 10 18	1892	Теба	222	0,6745	55x45	7,6 10 17	1979	Ио	422	1,76914	1830x1818x1815	8,9 10 22	1610	671	3,55118	1565	4,8 10 22	1610	Ганимед	1070	7,15455	2634	1,5 10 23	1610	1883	16,6890	2403	1,1 10 23	1610	Леда	11 094	238,72	5	5,7 10 16	1974	Гималия	11 480	250,566	85	9,5 10 18	1904	Лиситея	11 720	259,22	12	7,6 10 16	1938	Элара	11 737	259,653	40	7,6 10 17	1904	Ананке	21 200	–631	10	3,8 10 16	1951	Карме	22 600	–692	15	9,5 10 16	1938	Пасифе	23 500	–735	18	1,6 10 17	1908	Синопе	23 700	–758	14	7,6 10 16	1914

Большая часть спутников Юпитера имеют весьма небольшие размеры и массу, характерные для типичных астероидов. Наибольший интерес для изучения представляют 4 больших спутника Юпитера, которые намного превосходят по размерам все меньшие спутники. Эти спутники были открыты ещё Галилеем в 1610 г., рассматривавшим окрестности Юпитера в свой первый телескоп.

Периоды обращения по орбитам вокруг Юпитера Ио, Европы, Ганнимеда и Каллисто почти точно соотносятся между собой как 1:2:4:8, это следствие резонанса. Все эти спутники Юпитера по своему составу и внутреннему строению подобны планетам земной группы, хотя по массе все они и уступают самой маленькой из больших планет - Меркурию. Ганнимед, Каллисто и Ио даже больше Луны, а Европа совсем немного уступает ей по размерам.

Ио является самым ближним к Юпитеру из крупных спутников. Вследствие приливных взаимодействий его вращение вокруг своей оси заторможено, и он повёрнут к Юпитеру всё время одной стороной. Большим сюрпризом для учёных стало обнаружение на Ио активно действующих вулканов. Эти вулканы постоянно выбрасывают массы серы и сернистого газа, вследствие чего поверхность Ио имеет оранжевый цвет. Часть сернистого газа улетает в космос и образует тянущийся по орбите след. На Ио есть очень слабая атмосфера, плотность её в 10 млн. раз меньше земной.

Европа оказалась не менее интересным спутником, чем Ио. Главной особенностью Европы является то, что сверху она полностью покрыта толстым слоем льда. Ледяная поверхность испещрена многочисленными складками и трещинами. Согласно предположениям учёных, под этим толстым слоем льда должен существовать океан, т. е. большая масса воды в жидком состоянии. Некоторые учёные выдвинули гипотезу, что в таком океане способны существовать простейшие микроорганизмы. Так ли это или нет, ещё предстоит выяснить.

Ганнимед является самым большим спутником Юпитера и вообще самым большим спутником в Солнечной системе. Чем-то рельеф Ганнимеда напоминает Луну. На нём обнаружены чередующиеся тёмные и светлые участки, кратеры, горы и желоба. Однако плотность Ганнимеда существенно меньше плотности Луны - очевидно, на нём очень много льда. Также у Ганнимеда обнаружено небольшое собственное магнитное поле.

Каллисто, подобно Ганнимеду, покрыт кратерами, многие из которых окружены концентрическими трещинами. Его плотность ещё меньше, чем у Ганнимеда, очевидно, в его составе лёд составляет около половины массы, остальное приходится на камень (силикаты) и металлическое ядро.

Похожие статьи