Спутники планеты юпитер кратко

Обновлено: 04.07.2024

Каждым летним вечером, взглянув на небо в южной части, можно увидеть очень яркую звезду с красноватым или оранжевым оттенком. Это планета Юпитер – самая большая планета Солнечной системы.

Юпитер – король среди всех планет. Он находится на пятой по счету орбите, если считать от Солнца, и во многом мы обязаны ему своим спокойным существованием. Юпитер принадлежит к газовым планетам-гигантам, а его радиус больше земного в 11.2 раза. По массе же он почти в 2.5 раза тяжелее всех остальных планет, вместе взятых. У Юпитера 67 известных спутников, как очень маленьких, так и очень больших.

Так что Юпитер – самая большая планета, обладающая самой большой массой, самым сильным гравитационным полем, и самым большим влиянием в Солнечной системе. Кроме того, это один из наиболее простых и красивых объектов для наблюдений.

Планета Юпитер — история открытия

Конечно, говорить об открытии этой планеты некорректно, ведь планета Юпитер на небе выглядит как ярчайшая звезда. Потому и известен он с древних времен, и первооткрывателя здесь просто нет и быть не может.

Другое дело, что Галилео Галилей в 1610 году смог рассмотреть в свой примитивный телескоп четыре крупнейших спутника Юпитера, и это было открытие. Но это уже другая история, которая относится к спутникам. В дальнейшем их открыли еще не один десяток, как в телескопы, так и с помощью космических зондов.

Название планеты дано в честь главного бога древнеримской мифологии, который не отличался верностью своей жене Юноне, и имел кучу любовниц и любовников, в честь которых названы и главные спутники планеты – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

Интересные факты о Юпитере

Самая большая планета в Солнечной системе, несомненно, обладает выдающимися характеристиками. В самом деле, эта планета настолько не похожа на нашу крохотную Землю, что интересных фактов о Юпитере довольно много. Вот некоторые из них:

Как видите, планета Юпитер — не какой-то там обычный газовый шар. Это целый мир, который имеет немало тайн и загадок, которые ученые постепенно разгадывают. По сути, эта планета со своими спутниками — миниатюрная Солнечная система, где существуют десятки собственных уникальных миров. Если вам интересно, можете еще узнать немало интересного о Юпитере из небольшого видео:

Расстояние от Юпитера до Солнца

Орбита планеты Юпитер расположена от Солнца гораздо дальше, чем земная. Если от Земли до Солнца примерно 150 миллионов километров, или 1 астрономическая единица, то до Юпитера оно составляет в среднем 778 миллионов километров, или 5.2 а.е. Орбита Юпитера не сильно отличается от круговой, разница в расстоянии от Солнца в самой ближней и самой дальней точке составляет 76 миллионов километров.

Год на Юпитере длится 11.86 земных лет — столько времени требуется этой планете для одного оборота вокруг Солнца. При этом раз в 13 месяцев Юпитер оказывается на одной линии с Землей, и расстояние между ними минимально — это называется противостоянием. В это время наблюдать Юпитер лучше всего.

Раз в 13 лет случаются Великие противостояния Юпитера, когда эта планета, к тому же, оказывается не только напротив Земли, но и в ближайшей точке своей орбиты. Это наилучшее время, когда каждый астроном, как профессиональный, так и любитель, наводит на эту планету свой телескоп.

Планета Юпитер имеет очень небольшой наклон, всего около 3 градусов, и времена года там не меняются.

Характеристики планеты Юпитер

Юпитер – весьма любопытная планета, которая имеет мало общего с привычными нам вещами.

Размер Юпитера по сравнению с Землей

Радиус – около 70 тысяч километров, что больше радиуса Земли в 11.2 раза. На самом деле этот газовый шар из-за своего быстрого вращения имеет довольно сплющенную форму, потому радиус по полюсам у него около 66 тысяч километров, а по экватору – 71 тысяча километров.

Масса – в 318 раз больше массы Земли. Если собрать все планеты, комета, астероиды и прочие тела Солнечной системы в одну кучу, то и тогда Юпитер будет в 2.5 раза тяжелее этой кучи.

Время вращения на экваторе – 9 часов 50 минут 30 секунд. Да, этот гигантский шар делает полный оборот вокруг оси менее, чем за 10 часов, именно такая там длительность суток. Но это газовый шар, а не твердый, и он вращается подобно жидкости. Поэтому в средних широтах скорость вращения другая, оборот там происходит за 9 часов 55 минут 40 секунд. Так что продолжительность суток зависит от места. Кроме того, мы можем отслеживать вращение планеты лишь по облакам в верхних слоях атмосферы, а не по поверхностным ориентирам, которых там нет, как нет и самой поверхности.

Площадь поверхности – в 122 раза больше земной, вот только поверхность эта не твердая, и приземлиться там негде совершенно. Да и четкой её границы нет. При спуске на Юпитер газ будет просто сгущаться под давлением — сначала это будет просто газовая атмосфера, затем что-то подобное очень насыщенному туману, плавно перетекающего в совершенно жидкую среду.

Магнитное поле планеты Юпитер в системе – самое мощное, оно в 14 раз сильнее земного. Радиация от него такова, что даже космические зонды не могут длительное время её выдержать без поломок оборудования.

Атмосфера Юпитера, по крайней мере, верхние её слои, состоят преимущественно из водорода (90%) и гелия (10%). Имеются в ней и метан, сероводород, аммиак, вода и другие примеси. Глубокие слои пока не удалось исследовать достаточно достоверно. Красный фосфор и его соединения преимущественно и придают Юпитеру его красный вид. Полюбуйтесь виртуальными устрашающе красивыми видами атмосферы планеты Юпитер:

Ядро Юпитера имеет температуру порядка 3000 К и состоит из расплавленного металла, в частности, металлического водорода. Размер ядра больше Земли.

Ускорение свободного падения на планете Юпитер составит примерно 2.5g.

Что ожидало бы наблюдателя, рискнувшего приблизиться к Юпитеру? Сначала это были бы замечательные виды планеты, спутников, возможно, удалось бы даже увидеть кольца планеты. Затем, при приближении к планете нашего смельчака убила бы радиация. Если же его бренное тело не останется на вечной орбите и войдет-таки в атмосферу, то там его ожидает огонь, огромное давление, и долгое падение того, что останется. А возможно, это будет не падение, а ношение остатков по воле урагана, пока химический состав атмосферы не разложит их на отдельные молекулы.

Большое красное пятно Юпитера

Одно из любопытнейших явлений Юпитера, которое можно наблюдать уже в средний телескоп – Большое красное пятно, которое видно на поверхности планеты, и которое вращается вместе с ней. Размеры его (они непостоянны) – примерно 40 тысяч километров в длину и 13 тысяч километров в ширину – вся Земля вместилась бы в этот гигантский ураган!

Сравнительные размеры Большого красного пятна на Юпитере.

Оборот пятна вокруг своей оси составляет 6 часов, и вместе с тем оно вращается вместе с планетой.

Ветры, дующие в этом урагане, достигают скорости 500-600 км/ч (порядка 170 м/с). В сравнении с этим наши самые сильные земные ураганы – не более, чем легкий приятный ветерок. Однако в центре пятна, как и в земных ураганах подобного типа, вполне спокойная погода. Кстати, на ледяном гиганте Уране ветра намного сильнее.

Кроме Большого красного пятна на планете Юпитер имеются и другие подобные образования – ураганы. Они формируются в разных областях и могут существовать десятилетиями, постепенно исчезая. Иногда они сталкиваются между собой или даже с Большим красным пятном, и тогда его яркость и размеры могут меняться. Самые долгоживущие вихри образуются в южном полушарии, а вот почему это так, непонятно.

Спутники Юпитера

Гигант Юпитер имеет очень большую свиту, как и подобает настоящему богу. На сегодняшний день известно 79 спутников, самых разных размеров и форм — от огромных, подобных Луне, до кусков камня в несколько километров, подобных астероидам. Все они имеют имена, связанными с богом Зевсом-Юпитером в мифологии. Учёные считают, что спутников может быть еще больше, хотя это итак уже рекордное количество среди всех планет Солнечной системы.

С тех пор, как в 1610 году Галилео Галилей открыл первые и самые крупные спутники Юпитера — Ио, Европу, Ганимед, и Каллисто, они были единственными известными. Их можно заметить даже в бинокль, а в небольшой телескоп они видны вполне отчетливо.

Каждый из этих спутников Юпитера очень интересен и представляет собой уникальный мир. На некоторых ученые предполагают наличие условий для развития жизни, и даже разрабатываются проекты зондов для более подробного их исследования.

Будущее Юпитера

Сейчас планета Юпитер на входит в обитаемую зону, так как располагается слишком далеко от Солнца и на поверхности его спутников не может существовать вода в жидком виде. Хотя её наличие и предполагается под поверхностным слоем — так называемые подповерхностные океаны, возможно, есть на Ганимеде, на Европе и на Каллисто.

Со временем Солнце будет увеличиваться в размерах, приближаясь к Юпитеру. Постепенно спутники Юпитера разогреются и на некоторых из них будут вполне комфортные условия для возникновения и поддержания жизни.

Но к тому времени более благоприятные условия возникнут на спутниках Сатурна, один из которых — Титан, и сейчас представляет собой целую органическую фабрику с толстой атмосферой. Возможно, тогда придет очередь для появления новых форм жизни и там.

Наблюдение Юпитера

Эта планета очень удобна для начинающих астрономов-любителей. Видно её в южной части неба, притом поднимается она достаточно высоко над горизонтом. По яркости Юпитер уступает разве что Венере. Самые удобные моменты для наблюдений – противостояния, когда планета находится наиболее близко к Земле.

Противостояния Юпитера:

08 апреля 2017 г. -2,5m

09 мая 2018 г. -2,5m

10 июня 2019 г. -2,6m

14 июля 2020 г. -2,8m

20 августа 2021 г. -2,9m

26 сентября 2022 г. -2,9m

03 ноября 2023 г. -2,9m

Вид Юпитера в телескоп при разных увеличениях.

Если вооружиться телескопом, то можно увидеть гораздо больше. Например, 90-мм рефрактор Sky Watcher 909 уже с комплектным окуляром 25-мм (увеличение 36 крат) позволяет увидеть несколько полос на диске Юпитера. 10-мм окуляр (90 крат) позволит увидеть несколько больше подробностей, в том числе и Большое красное пятно, тени от спутников на диске планеты.

Более крупные телескопы конечно, позволят рассмотреть детали Юпитера более подробно. Станут видны детали в поясах планеты и можно увидеть более слабые спутники. С мощным инструментом можно получить и неплохие снимки. Использовать телескоп диаметром более 300 мм бесполезно – атмосферное влияние не позволит увидеть больше деталей. Большинство астрономов-любителей для наблюдений Юпитера используют телескоп-рефлектор диаметром от 150 мм.

Для большего удобства можно применять светофильтры голубого или синего цвета. С ними более контрастно видно Большое красное пятно и пояса. Светло-красные фильтры помогают лучше рассмотреть детали синего оттенка, а с желтыми лучше рассматривать полярные области. С зелеными фильтрами контрастнее выглядят облачные пояса и Большое красное пятно.

Планета Юпитер очень активная, в атмосфере постоянно происходят изменения. Полный оборот он делает менее, чем за 10 часов, что позволяет увидеть на нем множество изменяющихся деталей. Поэтому это очень удобный объект для первых наблюдений, даже для тех, у кого довольно скромный инструмент.

Спутники Юпитера - естественные спутники Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы. Известны 67 спутников Юпитера, размером от одного километра и до более чем пяти тысяч.

Кроме того, у Юпитера есть и система пылевых колец, о которой мало кто слышал. Впрочем, эти кольца не такие мощные, как знаменитые кольца Сатурна и в телескоп они не видны.

Спутники Юпитера принято делить на две группы - внутренние и внешние.

Внутренние спутники, 8 штук, вращаются в плоскости экватора Юпитера по круговым орбитам и их также можно разбить на две подгруппы.
Первая подгруппа - группа Амальтеи, самые близкие к Юпитеру спутники: Метида, Адрастея, Амальтея, Теба - в порядке удаления от Юпитера. Они вращаются по орбитам с радиусом 2-3 радиуса Юпитера от его центра. Это небольшие спутники, диаметром от 20 до 250 км.
Вторая подгруппа - группа Галилеевых спутников, это самые большие спутники Юпитера. Они также вращаются по круговым орбитам, сравнительно недалеко от Юпитера.

Вторая группа спутников - Внешние спутники Юпитера. В основном, это небольшие спутники, размером несколько километров, редко больше. Самый крупный из них - Гималия, её наибольший размер - около 170 км. Внешние спутники Юпитера вращаются на значительном удалении от Юпитера по эллиптическим орбитам, которые находятся под значительными углами к экватору Юпитера. Любопытно, что если внутренние спутники вращаются вокруг Юпитера в одну с ним сторону, то внешние спутники вращаются в основном в противоположном направлении. Такие орбиты называются ретроградными. Для определённости, собственные имена таких спутников всегда оканчиваются на "е", независимо от того, в честь кого названы.
С Земли внешние спутники Юпитера видны только в большие телескопы из-за малых размеров.

Любопытно, что львиная доля мелких спутников Юпитера (точнее 42 из 67) вращаются по ретроградным орбитам. То есть, по орбитам вокруг Юпитера в направлении, которое противоположно вращению этой планеты. Кстати, по традиции, имена таких спутников оканчиваются на "е" независимо от того, в честь кого они были названы.

Спутники Юпитера исследованы мало, за исключением Галилеевых. Коротко посмотрим, чем же они примечательны.

Галилеевы спутники Юпитера

Галилеевы спутники Юпитера - самые известные из спутников этой планеты, открыты Галилео Галилеем в 1610 году в один из первых в мире телескопов. Четыре Галилеевых спутника: Ганимед, Каллисто, Ио и Европа. Они самы большие и поэтому хорошо видны с Земли даже в небольшой бинокль или подзорную трубу.
Ганимед - самый большой из спутников Юпитера, его диаметр - 5262 км.
Каллисто лишь немного ему уступает - "всего" 4820 км.
Размеры Ио и Европы - более 3000 км.
Ближайший к ним по величине спутник, Амальтея, имеет размеры всего лишь 250×146×128км (из-за неправильной формы). Поэтому, если Галилеевы спутники Юпитера рассмотреть с Земли легко, то для того, чтобы увидеть остальные, нужен уже серьёзный прибор. 49 мелких спутников Юпитера были открыты только в последние 20 лет, когда появились более современные телескопы.

Ганимед - самый большой спутник Юпитера

Ганимед - крупнейший спутник Юпитера и вообще, крупнейший из спутников планет в Солнечной системе, его диаметр - 5262 км. Это больше нашей Луны и даже немного больше планеты Меркурий! Для сравнения: Луна - 3474,2 км., Меркурий - 4880 км. То есть, Ганимед вполне "потянул" бы на полноценную планету, если бы вращался по собственной орбите вокруг Солнца. И всё-же, хотя Ганимед является самой тяжёлой из лун в Солнечной системе, он примерно вдвое легче Меркурия. У Ганимеда есть расплавленное ядро, магнитосфера, зачатки атмосферы со следами кислорода и мощный слой водяного льда, под которым предположительно находится водный океан. Одним словом, если бы не радиация Юпитера, то Ганимед был бы интересным местом для освоения.

Каллисто

Каллисто лишь немного уступает Ганимеду размерами, - её диаметр 4820,6 км. Подобно Ганимеду, она покрыта толстым слоем водяного льда - около 200км. Но, в отличие от Ганимеда, у которого есть расплавленное жидкое ядро, Каллисто мертва с точки зрения геологии - её ядро выражено слабо, а густая россыпь кратеров и слой пыли говорят об отсутствии тектонических процессов. Сила тяжести на поверхности: 1/8 от земной - не так уж и мало. Что особенно важно для будуших переселенцев, - Каллисто находится на пределами радиационных поясов Юпитера!

Европа

Европа - самый маленький галилеев спутник Юпитера. Диаметр Европы - 3138 км. В центре спутника находится металлическое ядро. Подобно Ганимеду и Каллисто, поверхность Европы состоит из водяного льда, под которым предположительно находится солёный океан воды.
Этот подлёдный океан больше всего и интересует учёных. Слой льда над ним тонок, всего 10-30 км., что очень мало для создания высокого давления. Поэтому, вода там должна находиться в жидком состоянии за счёт положительной температуры, а не за счёт высокого давления, как на упомянутых выше спутниках.
Ну, а там, где есть положительная температура и вода, там вполне может зародиться и жизнь! А ведь раньше считалось, что она может зародится только в узком "поясе жизни" вокруг центральной звезды. Поэтому - Европа один из первостепенных объектов для изучения в планах космических агентств.
Всё осложняет вездесущая радиация - Европа лежит внутри радиационных поясов Юпитера.

Ио - самый близкий галилеевский спутник к Юпитеру. Диаметр Ио - 3642 км. Имеет металлическое ядро, жидкую мантию и кору толщиной 10-40 км. Отличительная особенность Ио - сильная вулканическая деятельность, там расположено около 400 вулканов.

1973г - исследования спутников Юпитера космическим аппаратом NASA "Pioneer 10", который измерил плотность четырёх Галилеевых спутников Юпитера.
1979 - "Вояджеры" 1 и 2 обнаружили вулканы на Ио и слой льда на Европе.
2007 г. - автоматическая станция "New Horizons" уточнила параметры спутников.
1995-2003 космический аппарат "Галилео" вышел на орбиту Юпитера и попутно подробно исследовал спутники.
На начало 2020-х годов намечен запуск аппарата для изучения Ганимеда и Европы, в частности есть планы по подтверждению наличия подлёдного океана на Европе и его исследованию.

Таблица характеристик спутников Юпитера

Знак минус "-" в столбце орбитального периода обращения означает ретроградную орбиту.

Многим интересно узнать, сколько спутников у Юпитера. Что ж, ранее считали, что Юпитер обладает 53 спутниками. Но на 2019 год их количество возросло до 79. Спутники Юпитера разнообразны и привлекают к себе внимание. Но особенно выделяются первые 4 спутника, найденные Галилеем.

Он заметил их в свой телескоп в 1610 году. Симон Мария также утверждал, что заметил их, просто не опубликовал своих отчетов. Как бы там ни было, но все заслуги достались Галилею. Однако имя дал именно Мария.

Юпитер и два его спутника: Ганимед и Ио

О бнаружение и наименование

В 1610 году Галилео Галилей усовершенствовал телескоп и создал собственную разновидность, с которой наблюдал за Юпитером. На определенном расстоянии от планеты заметил 4 ярких точки, которые оказались крупными спутниками.

Портрет Галилео Галилея от Джусто Састеранса (1636 год)

Это был важный момент в астрономии, который продемонстрировал значимость телескопов и поддержал идею Коперника. Галилей сначала хотел наименовать луны в честь своего покровителя Козимо-де-Медичи. Но одновременно за лунами также наблюдал Симон Мариус, который назвал их Ио, Европой, Ганимедом и Каллисто.

Галилей отказался пользоваться этими обозначениями и просто пронумеровал спутники римскими цифрами. Поэтому во многих каталогах можно заметить два значения.

Юпитер, нарисованный в 1880 году Этьеном Труловетом. Отображены транзитные лунные тени и Большое Красное Пятно

После обнаружения этих спутников об остальных не знали следующие три столетия. Но в 1892 году Э. Э. Барнарду удалось зафиксировать Альматею. Большая часть спутников нашлась лишь в телескопических наблюдениях ученых 20-го века.

Были найдены: Гималия (1904), Элара (1905), Пасифа (1908), Синопе (1914), Лиситея и Карме (1938), Ананке (1951) и Леда (1974). Вояджер отыскал Метис, Адрастеи и Теба.

С 1999-2003 гг. чувствительные детекторы показали еще 34 спутника, а с 2003 года – 16 лун, среди которых некоторые не получили официального названия. Их общее число подошло к 67.

Юпитер и его крупнейшие спутники

До 1970-х гг. другие спутники просто подписывали римскими цифрами. Первые названия получили объекты с V-XIII в 1975 году от Международного астрономического союза. Они хотели связать имена с любовниками и любимчиками Юпитера. А с 2004 года названия включали и их потомков.

Галилеевы спутники

Сравнение Галилеевых спутников Юпитера и Большого Красного Пятна

Спутник Ио считается наиболее вулканическим телом во всей Солнечной системе. Поверхностный слой щедро устелен серой. По мере путешествия по орбитальному пути планета активирует приливы, изгибающие поверхность на 100 м. Это вызывает достаточный тепловой объем для вытеснения воды и активации вулканов.

Спутник Юпитера Европа укрыта льдами и может располагать подземным океаническим миром. Расчеты показывают, что количество воды должно превышать земное. Поэтому объект считается потенциальным источником жизни.

Спутник Ганимед выступает крупнейшей луной Юпитера (превосходит Меркурий) и единственная с магнитным полем. Более того, Ганимед - самый большой спутник в Солнечной системе.

Спутник Каллисто избит кратерами и наделен древней поверхностью, сохранившейся еще с времен ранней Солнечной системы.

Структуры этих спутников Юпитера напоминают земное разделение. Ио обладает ядром и мантией. Европа и Ганимед – ядром, плотным ледяным слоем и тонкой корой из льда и породы. У Европы стоит еще прибавить масштабный океан. О слоях Каллисто известно мало, но может быть сочетание изо льда и камней.

Юпитер и Ганимед

У спутников Юпитера интересная связь: Ио соперничает с Европой и Ганимедом. Пока Ганимед выполняет один орбитальный проход, Европа – 2, а Ио – 4. Все они пребывают в гравитационном блоке.

К спутникам наведывались космические аппараты Пионер 10 (1973) и 11 (1974), а также Вояджеры 1 и 2 (1979), предоставившие яркие цветные снимки. Галилео начал вращаться на орбите планеты в 1995-2003 гг., пролетая над поверхностями четверки на удаленности в 261 км.

Приближенные кадры Европы показывают трещины и смещение льда, что может намекать на присутствие жидкости ниже. Об этом говорит и небольшое количество кратерных формирований, так как поверхностный слой может обновляться. Ниже можете изучить все спутники Юпитера с описанием характеристики, расположения, расстояния от планеты и фото из космоса.

Основные спутники Юпитера

Регулярные спутники

Регулярные спутники Юпитера называются так, потому что их орбиты совершают обороты в той же направленности, что и планета. Орбитальные пути практически круглые, наделены низким наклоном и вращаются возле экваториальной линии планеты. Самые крупные – луны Галилея.

Эти спутники вмещают примерно 99.999% общей массы на орбитальном пути вокруг планеты и отдалены на 400000 – 2000000 км. Это также одни из массивнейших тел в системе, превосходящие по радиусам карликов.

В список входят Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Имена дал Симон Мариус. Наиболее интересное – Ио, которая была жрицей Геры и стала любовницей Зевса.

Масштабный взгляд на спутник Ио, запечатленный на десятой орбите аппарата Галилео

Ио простирается в диаметре на 3642 км и занимает 4-е место среди лун по величине в системе. Это настоящее вулканическое царство, где насчитывают примерно 400 активных формирований. По большей части состоит из расплавленного железа. Луна наделена крайне тонким атмосферным слоем (двуокись серы).

Европу наименовали в честь финикийской дворянки, за которой ухаживал Зевс. Она стала королевой Крита. Охватывает 31216 км и выступает наименьшей в группе Галилея. Поверхность состоит из водяного слоя, окружающего мантию (100 км). Наиболее верхний слой – лед, а дно – вода в жидком состоянии. Если все так, то это перспективное место для поиска жизни.

Поверхностный покров Европы лишен кратеров, потому что луна молодая и тектонически активна. Состоит из силикатных материалов, железного ядра и слабого атмосферного слоя (кислородный).

С диаметром в 5262 км Ганимед стоит на первом месте по масштабности среди спутников Солнечной системы. Он превосходит Меркурий, но это ледяной мир, поэтому достигает лишь половины его массы. Это также единственная луна, располагающая магнитосферой, сформированной путем конвекции в железном ядре.

Спутник состоит из силикатной породы и водяного льда. Полагают, что на глубине в 200 км скрывается океан соленой воды. На поверхности много кратеров, большая часть из которых укрыта льдом. В атмосфере присутствуют О, О₂ и озон.

Каллисто выступает наиболее отдаленной среди четверки спутников Галилея. Простирается на 4820.6 км и занимает третье место по величине в системе. Имя получила в честь дочери короля Ликаона. Представлена в равных частях горными породами и льдами. Не обладает высокой плотностью и может вмещать океан на глубине в 100 км.

Поверхность усыпана кратерами, где наибольший (Валгалла) вытягивается в ширину на 3000 км. Атмосфера тонкая и вмещает двуокись углерода и молекулярный кислород. Каллисто отдалена от Юпитера, поэтому сильнее защищена от излучения.

Естественный окрас Ганимеда, запечатленного аппаратом Галилео во время первой встречи с планетой

Во внутреннюю группу входит 4 спутника, чей диаметр меньше 200 км, удалены менее чем на 200000 км, а орбитальные наклоны – 0.5 градусов. Здесь присутствуют Метис, Адрастея, Альматея и Фива.

Ближе всех находится Метис (128000 км). В диаметре простирается на 40 км и крайне ассиметричный по форме. Его сумели отыскать только в 1979 году во время прохода Вояджер-1. Наименовали в честь первой жены Зевса.

На удаленности в 129000 км от планеты находится Адрастея с шириной в 20 км. Это наименьшая луна в этой группе, найденная Вояджером в 1979 году.

Кольцевая система Юпитера, демонстрирующая 4 главных компонента. Отображены разделенные орбитальные проходы Метиса и Адрастеи

В 1892 году нашли Альматею. Это сделал Э. Э. Барнард, который наименовал ее в честь нимфы. Представлена пористым водным льдом с неопределенными материалами. На поверхности много кратерных формирований.

Фива обладает неправильной формой и красноватым цветом. На поверхности также много кратеров, есть высокие горы.

Нерегулярные спутники

Нерегулярные спутники - значительно меньшие небесные тела, расположенные намного дальше от планеты и наделены эксцентрическими орбитами. Разделены на группки, выделенные по орбитальным или структурным характеристикам. Они были притянуты планетарной гравитацией или сформировались при ударах.

Альматея, запечатленная аппаратом Галилео в 1999 году. Слева – удаленность в 446000 км (12 августа), а справа – 374000 км (26 ноября)

Группа получает свое имя в честь наибольшего члена. К примеру, есть группа Гималии, где луна достигает в диаметре 85 км. Ранее была астероидом и притянулась гравитацией Юпитера.

Сложно отслеживать 79 известных спутников Юпитера. Луны с прямым движением (фиолетовый и синий) расположены близко к планете, а ретроградные (красные) находятся дальше. Исключением выступает Валетудо (зеленый), который движется прямо, но сильно отдален. 10 новых находок обозначены более яркими цветами. Анимация показывает систему в движении.

Группа Карме следует за 23-километровым спутником. Все объекты наделены ретроградными орбитами (совершают обороты в противоположной планетарной направленности).

Ананке простирается на 14 км. Также ранее был астероидом, который притянули гравитацией. Наделены ретроградными орбитальными проходами.

В Пасифе находится много различных по цвету объектов. Все они сформировались после череды ударов. По радиусу достигают 30 км и вращаются ретроградно. Есть также спутники, которые не входят в другие группы. Это S/2003 J 12 и S/2011 J 1, где первый – самый удаленный спутник.

Структура и состав

Средняя плотность сокращается с дистанцией от планеты. Наименее плотной выступает Каллисто, состоящая из льда и камня. У Ио – камень и железо. Кратерная поверхность характерна для Каллисто, что говорит об отсутствии каменистого или металлического ядра.

Поверхностные характеристики четырех членов на различных уровнях масштабирования

Дистанция от планеты также соотносится со значительными переменами в поверхностной структуре спутников. Ганимед демонстрирует тектоническую активность в прошлом. У Европы присутствует ледяной покров, а Ио – наиболее внутренний спутник с серой и действующими вулканами.

Можно отметить: чем ближе объект к планете, тем раскаленнее поверхность. Полагают, что все луны обладали внутренней структурой, напоминающей современный Каллисто. То есть, у всех спутников кроме Каллисто внутри растаял лед, позволив камням и железу углубиться в интерьер и воду, чтобы укрыть поверхность.

Юпитер – гигантская планета с мощной гравитацией. Поэтому неудивительно, что ему удалось собрать такое богатое семейство с самыми разными лунами. Теперь вы знаете, как выглядят спутники Юпитера. Целых 67! Это отличное поле для космического исследования. Обязательно посетите ссылки с лунами, чтобы узнать расстояние спутников от Юпитера и их характеристики.

К настоящему времени в Солнечной системе открыто около 180 спутников планет. Развитие астрономии, а также использование для исследования космического пространства межпланетных летательных аппаратов, позволяет фиксировать в нем небесные тела все меньшего размера, поэтому указанная цифра постоянно увеличивается. Более половины обнаруженных сателлитов приходится на спутники Юпитера – самой крупной планеты, вращающейся вокруг Солнца.

Спутники несостоявшейся звезды

Визуализация движения спутников Юпитера

На сегодняшний день их количество оценивается цифрой 79, но она достаточно условна и ученые говорят, что фактически их не меньше ста. 50 спутников уже имеют собственные имена – по традиции их называют женскими именами в честь возлюбленных и многочисленных дочерей Юпитера (Зевса). Божества в древние времена особой нравственностью и разборчивостью не отличались, поэтому среди сателлитов Юпитера оказался и Ганимед – прекрасный юноша, понравившийся всемогущему громовержцу и потому похищенный им. Остальные 29 небесных тел, открытые относительно недавно, собственных имен пока не имеют.

Роль спутников Юпитера в развитии астрономии

На снимке слева направо Ганимед, Каллисто, Ио и Европа. Эти спутники входят в число крупнейших в Солнечной системы и могут наблюдаться в небольшой телескоп.

Юпитер стал первой планетой Солнечной системы, у которой были обнаружены сателлиты, если не считать Луну – спутник Земли. Сделал это Галилео Галилей, который в 1610 году с помощью телескопа обнаружил рядом с гигантом маленькие звездочки, которые вели себя необычно по сравнению с другими небесными объектами. Понаблюдав за их перемещениями в течение нескольких дней, он понял, что они вращаются вокруг Юпитера, а значит, являются не самостоятельными планетами, а его спутниками. Так были открыты Ганимед, Европа, Ио и Каллисто.

Измерение скорости света

В XVII веке ученые не имели точного представления о конечности скорости света, поэтому важно было экспериментально узнать, как он распространяется – мгновенно или все-таки нет. Спутники Юпитера смогли помочь решить эту задачу. Если бы световые волны от любых источников распространялись мгновенно, то расположение небесных тел на небе, зафиксированное наблюдателем, полностью бы соответствовало фактическому. Если же это излучение имеет конечную скорость, то реальная картина будет искажена за счет разной удаленности рассматриваемых объектов.

В 1675 году датчанин Оле Ремер, провел расчеты местоположения сателлитов Юпитера для двух случаев: первый – Земля и газовый гигант находятся по одну сторону от Солнца, второй – по разные. Выявив расхождения расчетов и наблюдений, он пришел к правильному выводу, что скорость света имеет конечное значение, но точно вычислить ее не смог по причине отсутствия в тот период времени точных данных по удаленности орбит Земли и Юпитера от Солнца.

Несостоявшаяся звезда

Юпитер, обработанный снимок зонда Вояджер-1

Энергия Юпитера

Внутреннее строение планеты

Изучение самой большой планеты Солнечной системы показало, что она излучает энергии примерно в 2,5 раза больше, чем получает извне, что говорит о наличии неких внутренних источников этого явления. Причем излучение Юпитера находится в очень широком диапазоне волн, включая видимый спектр.

Общепризнанное объяснение этого факта пока не найдено. Предполагается, что источниками энергии могут служить процессы фазового перехода металлического водорода в молекулярную фазу. Также большинство исследователей сходятся во мнении, что ядро планеты разогрето за счет внутреннего сжатия и имеет температуру, по разным источникам, от 20 000°С до 30 000°С.

Классификация спутников Юпитера

Главные сателлиты располагаются несколько дальше, занимая кольцо шириной 20 радиусов планеты, при этом самый близкий из них – Ио – находится в шести радиусах от центра вращения. Внутренние и главные небесные тела, составляющие свиту Юпитера, вращаются в экваториальной плоскости.

Внешние спутники размещаются на расстоянии 2-50 млн. км от центра планеты. Их габариты в основной массе оцениваются в несколько километров, но есть несколько относительно крупных (самый большой – 170 км). Эти небесные тела обычно имеют неправильную форму, эллиптические орбиты и различные наклоны к плоскости экватора.

Орбиты внешних спутников

Часть из них вращается в сторону противоположную вращению планеты и остальных спутников. Расчетным путем можно определить область гравитационного притяжения любого тела (так называемую сферу Хилла), которая для Юпитера составляет около 50 млн. км. Это и есть возможная граница для поиска спутников.

Внутренние спутники

Внутренних сателлитов у Юпитера четыре и все они расположены внутри орбиты Ио – самого близкого к планете галилеева спутника.

Называются они Адрастея, Амальтея, Метида и Фива. Самый крупный из них – Амальтея – имеет неправильную форму, сильно изрыт кратерами и по своим размерам (270х165х150 км) занимает пятое место в системе Юпитера. Фива примерно в два раза меньше (116x98x84 км) и по форме напоминает эллипсоид. Остальные два спутника – Адрастея и Метида – имеют габариты 25x20x15 км и 60x40x34 км соответственно.

Все четыре малых планеты относятся к категории регулярных, т. е. вращаются в том же направлении, что и главные спутники, а их орбиты расположены в экваториальной плоскости и близки к круговой.

Двигаясь почти на одном расстоянии от Юпитера, Метида и Адрастея опережают его вращение вокруг собственной оси, что приводит к возникновению приливных сил, неумолимо приближающих их к поверхности планеты. Поэтому очень высока вероятность, что в итоге они упадут на нее.

Амальтея

Амальтея, фото зонда Галилео

Наибольший интерес из указанных спутников вызывает Амальтея, открытая в 1892 году Эдуардом Барнардом. Темно-красный цвет ее поверхности не имеет аналогов в Солнечной системе. Последние исследования позволили предположить, что состоит она в основном изо льда с включениями минералов и серосодержащих веществ.

Такие выводы позволяет сделать низкая плотность небесного тела (900 кг/м3;) и данные анализа его излучения. Но такая гипотеза не объясняет цвет спутника. Если же ее принять за основу, то можно говорить о внеюпитерианском происхождении этого тела, так как поблизости от поверхности Юпитера ледяной сателлит образоваться не мог.

Внешние спутники

Внешние спутники, а в настоящее время их насчитывается 59, отличаются существенно большим разбросом параметров и характеристик, чем у главных и внутренних. Все они обращаются по эллиптическим орбитам, имеющим большой угол наклона к плоскости экватора. Все внешние спутники, которые удалось наблюдать пролетающим мимо космическим аппаратам, визуально напоминают бесформенные глыбы с изъеденной странствиями поверхностью.

Классифицировать их можно по значениям большой полуоси и углу наклона вращения к плоскости экватора Юпитера, а также его направлению. Часть сателлитов движется по очень близким орбитам и, видимо, является кусками более крупного небесного тела, разрушившегося в результате столкновения с другим космическим объектом. Ближе к планете находятся спутники, вращающиеся в том же направлении, что и главные.

Нерегулярные спутники

Далее расположены спутники с обратным движением. Их подразделяют на группы: Ананке, Карме, Гималии и Пасифе. В каждом из указанных семейств выделяется одно крупное (размер – более 14 км) и ряд мелких (менее 4 км) тел.

Схожесть траекторий движения, скорей всего, говорит об общем происхождении спутников одной группы, что дополнительно подтверждается анализом их скоростей, которые между собой отличаются несущественно. Ряд спутников пока не классифицирован и ждет своих исследователей.

Изучение небесных тел, обращающихся на далеких внешних орбитах Юпитера, интересно тем, что они претерпели мало изменений с момента образования и поэтому несут в себе информацию о природе Солнечной системы.

Вероятнее всего, часть из них свободно летела в космическом пространстве из других областей галактики и была захвачена гравитационным полем гигантской планеты. Поэтому анализ их химического состава позволит узнать больше не только о Юпитере и его спутниках, но и о строении Вселенной в целом.

Главные (галилеевы) спутники

Полумесяцы планет и крупнейших спутников Солнечной системы

Главные спутники Юпитера образовались одновременно с ним и имеют орбиты, близкие к круговым. Вращаются они в плоскости экватора на расстоянии от 420 тыс. км до почти 2 млн. км от центра ядра планеты. В системе газового гиганта таких спутников четыре. Их имена в порядке удаления от планеты – Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Плотность строения указанных сателлитов зависит от удаленности от планеты. Чем ближе спутник находится к Юпитеру, тем больший удельный вес имеет материал, из которого он состоит. Так у Ио плотность равна 3530 кг/м3, а у Каллисто – 1830 кг/м3. Все эти небесные тела, как и Луна по отношению к Земле, всегда обращены к своей планете одной стороной.

Первая геологическая карта Ганимеда

Все спутники Юпитера минимум в полтора больше Луны, а Ганимед – самый крупный сателлит Солнечной системы превышает размеры ее наименьшей планеты – Меркурия на 8% (по диаметру). Правда из-за низкой плотности (1936 кг/м3;) он уступает этой планете в массе более чем в два раза. Ученые считают, что раньше главных спутников было больше, и все они образовались из одного газопылевого облака. Впоследствии часть из них под действием гравитационных сил упала на поверхность Юпитера, и осталось всего четыре, наблюдаемые ныне.

Некоторые особенности галилеевых спутников

Пристальное и длительное изучение астрономами многих стран, а также несколько межпланетных космических миссий, передавших свои наблюдения на Землю, позволили получить очень много интересных данных о главных спутниках Юпитера.

Ио спутник Юпитера

Ио – самое вулканически активное небесное тело Солнечной системы. Близость массивного Юпитера приводит к разлому поверхности сателлита и активизации выбросов серы, придающей ему оранжево-желтую окраску. Скорей всего, его поверхность состоит из смеси льда и горных пород.

Европа

Европа, снимок амс Галилео

Европа полностью покрыта коркой водяного льда, под которой может скрываться жидкий океан, объем которого превышает запасы воды на Земле более чем в два раза, что позволяет рассуждать о том, есть ли жизнь на спутниках Юпитера. Причем на фотографических изображениях поверхность спутника имеет сетчатую структуру, что позволяет говорить о наличии разломов, трещин и проталин. Предполагается, что вода имеется также на Ганимеде и Каллисто. На Европе может быть в два раза больше воды, чем на Земле. Опять же, гравитация планеты, как считается, разогревает недра и согревает ее.

Ганимед

Ганимед — самый крупный спутник, больше чем планета Меркурий. Он единственный в Солнечной системе, у которого имеется собственное магнитное поле.

Каллисто

Каллисто — четвертый спутник, имеет одну из самых густо кратерированых поверхностей. В отличие от других, поверхность Каллисто, очень древняя, с ударными кратерами, ее возраст-миллиарды лет.

При описании этого газового гиганта очень часто используется превосходная степень. Все потому, что Юпитер не только самый большой объект во всей Солнечной системе, но и самый загадочный. А еще первый по массе, вращательной скорости и второй по яркости. Если сложить вместе все планеты, луны, астероиды, кометы системы, Юпитер все равно будет больше их вместе взятых. Загадочный же он потому, что составные компоненты этого объекта содержатся в веществе, из которого сделана вся Солнечная система. И все, что происходит на поверхности и в недрах гиганта можно считать образцом синтеза материалов, который происходит при формировании планет и галактик.

Этот исполин является настоящим защитником Земли: все кометы, летящие к ней, притягиваются его мощнейшей гравитацией.

История открытия

Юпитер занимает вторую строчку в рейтинге яркости после Венеры. Поэтому его, как и четыре другие планеты, можно видеть прямо с поверхности Земли без какого-либо оптического оборудования. Именно поэтому ни один ученый не может приписать себе честь его открытия, которая, по всей видимости, принадлежит еще древнейшим племенам.

А вот первым из ученых, начавшим систематическое наблюдение за гигантом, стал итальянский астроном Галилео Галилей. В 1610-м он открыл первые спутники, вращающиеся вокруг планеты. И вращались они именно вокруг Юпитера. Он назвал эту четверку Ганимед, Ио, Европа, Каллисто. Данное открытие стало самым первым в истории всей астрономии, а спутники позднее стали называть галилеевыми.

Открытие придало уверенности ученым, причисляющим себя к гелиоцентристам, и позволило с новыми силами вступить в борьбу с приверженцами других теорий. Когда оптические приборы стали совершеннее, были установлены размеры светила, а также открыто Большое Красное Пятно, первоначально считающееся островом в гигантском юпитерианском океане.

Исследования

Характеристики

Планета имеет следующие физические характеристики:

Радиус экватора — 71 492 километра (погрешность 4 километра).
Радиус полюсов — 66 854 километра (погрешность 10 километров).
Площадь поверхности — 6,21796⋅1010 км².
Масса — 1,8986⋅1027 кг.
Объем — 1,43128⋅1015 км³.
Вращательный период — 9,925 часов.
Имеются кольца

Юпитер самый большой, быстрый и опасный объект нашей системы из-за сильнейшего магнитного поля. Планета имеет самое большое число известных спутников. Кроме прочего, ученые считают, что именно этот газовый гигант захватил и удерживает нетронутый межзвездный газ из облака, породившего наше Солнце.

Но, несмотря на все эти превосходные степени, Юпитер не является звездой. Для этого ему нужно обладать большей массой и теплом, без которого невозможно слияние водородных атомов и образование гелия. Чтобы стать звездой, как считают ученые, Юпитер должен увеличиться в массе примерно в 80 раз. Тогда станет возможен запуск термоядерного синтеза. Все же сейчас Юпитер выделяет некоторое тепло, поскольку имеет сжатие гравитации. Это уменьшает объем тела, но способствует его нагреванию.

Движение

У Юпитера гигантские не только размеры, но и атмосфера. Она состоит на 90 процентов из водорода и на 10 из гелия. Поскольку этот объект является газовым гигантом, атмосфера и остальная часть планеты не разделяются. Причем при опускании вниз к центру, водород и гелий меняют свою температуру и плотность. Из-за чего атмосфера Юпитера делится на четыре части:

тропосферу;
стратосферу;
термосферу;
экзосферу.

В атмосфере гиганта присутствует небольшое количество метана, аммиака, воды, сероводорода. Эти соединения и являются причиной образования очень живописных облаков, которые можно увидеть с поверхности Земли в телескопы. Точно определить цвет Юпитера не представляется возможным. Но с художественной точки зрения он рыже-белый в светло-темную полоску.

Видимые параллельные полосы Юпитера — это аммиачные облака. Темные полосы учеными именуются, как полюсы, а светлые, как зоны. И они чередуются между собой. Причем полностью из аммиака состоят только темные полоски. А какое вещество или соединение отвечает за светлый тон, пока не установлено.

Юпитерианскую погоду, как и все на этой планете, можно описывать только с использованием превосходных степеней. Поверхность планеты — это гигантские, не прекращающиеся ни на секунду, постоянно меняющие свою форму штормы, способные увеличиваться до тысячи километров всего за считанные часы. Ветры на Юпитере дуют со скорость чуть больше 350-ти километров в час.

Самая величественная буря во Вселенной также присутствует на Юпитере. Это Большое Красное Пятно. Она не останавливается вот уже несколько сотен земных лет, а ее ветра разгоняются до отметки в 432 километра в час. Размеры бури способны вместить внутрь себя три Земли, настолько они огромны.

Спутники

Самые крупные спутники Юпитера, открытые Галилеем в 1610-м, стали первыми спутниками в истории астрономии. Это Ганимед, Ио, Европа и Каллисто. Помимо них самыми изученными спутниками гиганта являются Фива, Амальтея, Кольца Юпитера, Гималия, Лиситея, Метида. Эти тела образовались из газа и пыли — элементов, окружавших планету после окончания процесса ее образования. Прошло много десятков лет, прежде чем ученые обнаружили остальные спутники Юпитера, которых на сегодняшний день шестьдесят семь. Ни одна другая планета не имеет такого количества известных спутников. И, вероятно, это число может быть не окончательным.

Ганимед не только самый большой спутник Юпитера, но и самый большой во всей Солнечной системе. Если бы он вращался не вокруг газового гиганта, а вокруг Солнца, ученые зачислили бы это тело в класс планет. Диаметр объекта составляет 5268 км. Он превышает диаметр Титана на 2 процента и диаметр Меркурия на 8 процентов. Спутник располагается на расстоянии чуть более миллиона километров от поверхности планеты, и это единственный спутник во всей системе, у которого есть собственная магнитосфера.

Главный элемент атмосферы Ганимеда кислород, что делает ее похожей на атмосферу Европы. Имеющиеся на поверхности спутника кратеры практически плоские, без центральной впадины. Это произошло потому, что мягкая ледяная поверхность спутника продолжает медленно двигаться.

Спутник Юпитера Ио имеет вулканическую активность, а горы на его поверхности достигают в высоту 16-ти километров.

Как предполагают ученые, на Европе под слоем поверхностного льда имеется океан, вода в котором пребывает в жидком состоянии.

Кольца

Кольца Юпитера сформировались из пыли, поэтому их так трудно различить. Спутники планеты сталкивались с кометами и астероидами, в результате чего в космос выбрасывался материал, который и был захвачен силой тяжести планеты. Именно так, по мнению ученых, и образовались кольца. Это система, состоящая из четырех компонентов:

Тора или Гало (толстого кольца);
Главного кольца (тонкого);
Паутинного кольца 1 (прозрачного, из материала Фивы);
Паутинного кольца 2 (прозрачного, из материала Амальтеи);

Видимая часть спектра, близкая к инфракрасному излучению, делает три кольца красными. Кольцо Гало имеет синюю или почти нейтральную окраску. Общую массу колец до сих под не удалось подсчитать. Но есть мнение, что она колеблется в пределах от 1011-ти до 1016-ти килограммов. Возраст юпитерианской кольцевой системы также точно не известен. Предположительно они существуют с того момента, как формирование планеты было окончательно завершено.

Читайте также: