Интересные явления в системе спутников Юпитера

Самая большая планета Солнечной системы обладает самым большим количеством спутников, число которых перевалило за 60. Но в основной массе это лишь обломки астероидов небольшого размера, некогда захваченные огромной гравитацией Юпитера. Самые же большие из его спутников: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто были открыты еще в ночь на 7 января 1610 года и последующие ночи знаменитым итальянским ученым Галилео Галилеем в первый самодельный телескоп (хотя, справедливости ради надо заметить, что исторические хроники говорят о том, что немецкий астроном Симон Мариус пытался оспорить приоритет этого открытия). Как бы там ни было, с тех пор эти спутники стали носить имя «галилеевы» и к сегодняшнему дню мы знаем о спутниках Юпитера гораздо больше, чем во времена Галилея, и более всего благодаря исследованиям космических аппаратов. Спутники Юпитера самые доступные для наблюдений с Земли. Их можно увидеть даже в обычный 8-кратный бинокль, а при благоприятных условиях и невооруженным глазом (Каллисто). Наблюдая эти спутники в телескоп, мы видим их орбиты как бы «с ребра», так что спутники располагаются почти на одной линии, близкой к продолжению экваториальных полос Юпитера. В своем обращении вокруг Юпитера спутники то заходят за планету (происходит покрытие спутника планетой) или скрываются в его тени (затмение спутника), то проходят перед планетой, проектируясь на диск планеты или отбрасывая на него свою тень. В определенный момент времени эти явления происходят только с каким-либо одним из галилеевых спутников Юпитера. Но бывают и редкие явления, когда события в системе Юпитера происходят сразу с двумя спутниками и их тенями.

Очередное такое событие произойдет 13 июня 2005 года. Общий вид неба с Юпитером и другими планетами в это время можно увидеть на рисунке слева. В течение 7 минут, с 22 часов 43 минуты по 22 часа 50 минут по московскому летнему времени, на диске Юпитера будут находиться сразу два спутника (Ио и Европа) и две тени от спутников одновременно! Это замечательное явление начнется обычным вступлением на диск Юпитера Европы в 20 часов 13 минут. Через час - в 21 час 15 минут на диск Юпитера вступит Европа и любители астрономии смогут наблюдать сразу два спутника перед Юпитером. В 22 часа 27 минут на диск планеты вступит тень Ио, а в 22 часа 43 минуты – тень Европы. Два спутника Юпитера и их тени станут видны на диске одновременно! Это будет длиться до 22 часов 50 минут, когда Европа сойдет с диска Юпитера. После этого момент на диске планеты останутся лишь Ио и тени от Ио и Европы. В 23 часа 27 минут с диска сойдет Ио, и на диске останутся лишь тени от спутников. В 00 часов 39 минут уже 14 июня по московскому летнему времени с диска Юпитера сойдет тень от Ио, а в 01 час 18 минут – сойдет тень от Европы. Явление, общая продолжительность которого составит более 5 часов, закончится. К сожалению, явление для жителей Европейской части России начнется на светлом небе, но его кульминацию и окончание смогут увидеть многие жители России, за исключением северных частей страны, где небо остается светлым круглые сутки. За время явления гипотетические жители Юпитера смогли бы пронаблюдать затмения Солнца от двух спутников Юпитера, конечно, в разных его областях. Полоса затмения от Ио проходит южнее, а полоса затмения от Европы – севернее. Статья об этом явлении была бы неполной, если не привести сведения о виновниках этого замечательного явления: спутниках Ио и Европе.

Самый близкий к Юпитеру – спутник Ио. Расстояние от центра планеты до спутника составляет 422 тысячи километров, почти как от Земли до Луны. Из-за массы Юпитера период обращения Ио гораздо короче периода обращения Луны и равен 42,5 ч. По массе и радиусу спутник Ио похож на Луну, но отличается тем, что на нем обнаружили 12 действующих вулканов! На ней есть каменные массивы высотой до 9 км. Плотность Ио — 3,0 г/см3. Под частично расплавленной оболочкой из силикатов в центре спутника расположено ядро с большим содержанием железа и его соединений. Ударные кратеры на Ио отсутствуют из-за интенсивной вулканической обработки поверхности. Вулканическая активность Ио обусловлена гравитационным влиянием на неё других тел системы Юпитера. Сама гигантская планета своим мощным тяготением создала два приливных горба на поверхности спутника, которые затормозили вращение Ио, так что она всегда обращена к Юпитеру одной стороной — как Луна к Земле. Поскольку орбита Ио не точный круг, горбы слегка перемещаются по её поверхности, что приводит к разогреву недр и вулканической активности. Мощные вулканические выбросы достигают высоты 300км, а выплёскивающаяся расплавленная чёрная сера растекается горячими реками, которые образуют затем озёра и моря расплавленной серы. Крупнейшее лавовое море возле вулкана Локи имеет размер 200 км в поперечнике. В центре его расположен потрескавшийся оранжевый остров из твёрдой серы. Вулканы на Ио извергаются, практически, не переставая, хотя активность их может меняться. Вулканы и гейзеры выбрасывают часть вещества даже в космос. Поэтому вдоль орбиты Ио тянется плазменный шлейф из ионизованных атомов кислорода и серы и нейтральных облаков атомарных натрия и калия, образуя похожее на бублик пространственное тело, называемое в математике тором. Этот поток частиц опасен для межпланетных космических аппаратов, приближающихся к Юпитеру.

Европа меньше, чем Ио, и ее радиус составляет 1565 км, а удалена она от Юпитера на расстояние 671 тысяч километров. Средняя плотность спутника равна 3,5 г/см3. Европа отличается от вулканически активного спутника Юпитера Ио, хотя именно благодаря ей, а точнее приливному действию на Ио, там столько вулканов. Периоды обращения этих спутников находятся в резонансе 1 : 2, на один оборот Европы приходится два оборота Ио. Европа заставляет Ио «тянуться» к ней образуя приливные горбы на поверхности Ио и тем самым усиливая вулканическую активность. Из больших спутников Юпитера у Европы самая светлая поверхность с явными признаками водяного льда. Под ледяной корой, по предположениям ученых, на глубине несколько десятков километров существует водный океан. Поверхность Европы самая гладкая из всех твёрдых тел в Солнечной системе, т.к. на ней нет возвышенностей более 100 м высотой. Образно говоря, Европа – самый большой ледяной каток в Солнечной Системе. Вся её молодая ледяная поверхность покрыта сетью светлых и тёмных узких полос огромной протяжённости. Тёмные полосы протянулись на тысячи километров. Ледяная кора Европы весьма подвижна от внутренних напряжений и крупномасштабных тектонических процессов. В конце прошлого (ХХ) века на Европе обнаружена ионосфера (область ионизированного газа у поверхности спутника). Значит, у Европы есть атмосфера, как таковая. Ионизированный слой атмосферы образован либо радиацией Солнца, либо энергетическими частицами из магнитосферы Юпитера. Европа, как и все другие галилеевы спутники, погружена в эту магнитосферу. Заряженные частицы магнитосферы Юпитера ударяются с большой энергией о ледяную поверхность Европы, выбивая атомы из молекул воды с поверхности спутника, которые и скапливаются у поверхности спутника. Ионосфера Европы очень разреженная, но факт ее существования подтвержден.

Дополнительные изображения по теме для справки: 1 2 3

Авторство и публикация:
1. Подготовлено проектом 'Астрогалактика'
2. Публикация проекта 04.06.2005