Будущие исследования спутника Юпитера Европы
В связи с возможностью наличия жизни на Европе, этот спутник занимает в планах ученых далеко не последнее место. Напротив, его изучение в этом плане стоит в списке приоритетных задач. Однако все не так просто.
На пути исследователей не только огромные расстояния – космические зонды давно научились их преодолевать. Но настоящее препятствие – ледяная кора Европы, толщиной 10 км и более. Разрабатываются разные варианты её преодоления, есть и вполне осуществимые.
Следующий полет к Юпитеру совершит европейский аппарат Jupiter Icy Moon Explorer, стар которого планируется в 2020 году. Он посетит Европу, Ганимед и Каллисто. Возможно, он даст много ценной информации, которая облегчит проникновение в океан Европы в следующих экспедициях.
Кольца
Космический аппарат «Вояджер-1»
Кольца Юпитера впервые были обнаружены космическим аппаратом «Вояджер-1», когда он пролетал мимо планеты в 1979 году.
Более активное изучение строения колец началось в 1990 году, тогда были задействованы мощнейшие телескопы. Тогда ученые выяснили, что кольца планеты состоят из камней и пыли.
Все планеты–гиганты имеют кольца, и Юпитер — не исключение. Кольца Юпитера уступают по размерам и интенсивности кольцам Сатурна, так как они более тусклые и тонкие.
Большинство теорий гласят, что они образовались в результате столкновения спутников планеты и состоят из космической пыли и небольших метеоритов. Возможен также вариант образования колец в результате действия мощной гравитации планеты – гиганта, которая легко притягивает к себе космические объекты.
Всего насчитывается 4 кольца:
- Кольцо – гало.
- Главное кольцо.
- Паутинное кольцо Амальтеи
- Паутинное кольцо Фивы.
Кольца Юпитера
Кольцо — Гало наиболее близко расположено к планете, тонкое и слабое, сливается с главным кольцом. Внутри Главного кольца расположены спутники Адрастея и Метида. Паутинное кольцо по своему строению напоминает дым или тонкую пыль.
Примерно за 2 недели кольца Юпитера в виде пыли полностью оседает на планету, потому необходимо регулярное новообразование колец, чтобы они существовали постоянно.
Троянские астероиды
Троянские астероиды получили своё название в честь участников Троянской войны. Астероиды представляют собой 2 большие группы космических тел, которые движутся вокруг Солнца, находятся в точках Лагранжа L4 – L5.
Первые астероиды этого типа были обнаружены у планеты Юпитер.
Группы троянских астероидов:
- «Греки»: Гектор, Ахиллес, Нестор, Одиссей и др. Опережают Юпитер на 60 градусов.
- «Троянцы»: Патрокл, Эней, Приам, Анхис, Асканий и прочие. Отстают от Юпитера на 60 градусов.
Астероиды, расположенные в точке L4 имеют имена «троянцев», а в точке L5 – имена «греков». Всего насчитывается около 1800 «троянцев» и 2800 «греков».
Троянские астероиды
definition — Фемисто_(спутник)
of Wikipedia
Advertizing ▼
Wikipedia
Фемисто (спутник)
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: ,
Фемисто (греч. Θεμιστώ) — нерегулярный спутник планеты Юпитер с прямым орбитальным обращением.Открыта в 1975 году, потеряна, а затем повторно открыта в 2000 году.Названа именем Фемисто, дочери речного бога Инаха из греческой мифологии.Также обозначается как Юпитер XVIII.
История открытия
Фемисто была впервые обнаружена Чарльзом Ковалем и Элизабет Рёмер 30 сентября 1975 года, об открытии сообщено 3 октября 1975 года.Спутник получил временное обозначение S/1975 J 1.Однако сделанных наблюдений было недостаточно для расчёта орбиты, и впоследствии спутник был потерян.Затем, в 2000 году, по-видимому новый спутник был обнаружен Скоттом Шеппардом, Дэвидом Джуиттом, Янгой Фернандесом и Юджином Магнайером, и получил временное обозначение S/2000 J 1.Вскоре было подтверждено, что вновь открытый объект соответствует открытому в 1975 году.
Собственное название было присвоено 22 октября 2002 года.
Характеристики
Диаграмма, изображающая орбиту Фемисто (вверху слева) в сравнении с орбитами других нерегулярных спутников Юпитера. Над горизонтальной осью изображены спутники с прямым обращением, а ниже её — с обратным обращением. Каждый жёлтый отрезок соединяет перицентр и апоцентр соответствующего спутника, отображая его орбитальный эксцентриситет.
В отличие от большинства спутников Юпитера, которые в соответствии со своими орбитальными свойствами образуют группы, Фемисто обращается в одиночестве, занимая промежуточное положение между Галилеевыми спутниками и группой нерегулярных спутников с прямым обращением — группой Гималии.
Фемисто составляет около 8 километров в диаметре, если принять альбедо за 0,04.
- . Jet Propulsion Laboratory (2009-04-03). Проверено 20 июня 2009.
- (1975-10-03). Проверено 15 июня 2009.
- (2000-11-25). Проверено 15 июня 2009.
- (2002-10-22). Проверено 15 июня 2009.
MPEC 2011-R49 : S/2010 J 1
Revision to MPEC 2011-L06
Observer details:
568 Mauna Kea. Observer C. Veillet. 3.5-m CFHT + CCD.
950 La Palma. Observer P. Rousselot. Measurer M. Alexandersen, B. Gladman.
2.5-m Nordic Optical Telescope + CCD
Orbital elements:
S/2010 J 1
Epoch 2011 Aug. 27.0 TT = JDT 2455800.5 MPC
M 81.65191 (2000.0) P Q
n 0.49849194 Peri. 225.36119 -0.13347577 +0.97497821
a 0.1551197 Node 321.95536 +0.97120271 +0.16440111
e 0.3239935 Incl. 163.23442 +0.19735632 -0.14963207
P 1.98 H 16.5 P/d 722.18
From 145 observations 2010 Sept. 7-2011 Aug. 5, mean residual 0".31.
-------------------------------------
Ледяные шапки и снег из серы
Три стороны спутника Ио, которые сфотографировал аппарат «Галилео».
Ученые уверены, что когда Ио формировался на орбите Юпитера, на нем был лед. Однако из-за излучения главной планеты вода с поверхности спутника испарилась. Если присмотреться к фотографиям сателлита, то кое-где можно увидеть обширные снежные шапки. Но это необычный снег, это пласты замороженной серы.
Совершая оборот вокруг Юпитера, Ио на два часа полностью оказывается в его тени. Температура на поверхности спутника резко снижается и диоксид серы выпадает из атмосферы в виде снега. Газ, вырывающийся из вулканов, также замерзает и хлопьями оседает на почву.
Когда солнечные лучи снова касаются поверхности сателлита, снег тает и диоксид серы вновь принимает газообразную форму и устремляется в атмосферу. Таким образом, слабая, нестабильная атмосфера Ио находится в бесконечном ритме разрушения и возрождения.
Спутники Юпитера — общие сведения
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.
Орбита и вращение
Европа совершает оборот вокруг Юпитера за 3,55 суток. Как и другие спутники галилейской группы, она находится в гравитационном блоке и повернута к «главной» планете одной стороной. Наблюдается резонанс Европы с Ио (2:1) и с Ганимедом (4:1). Гравитация от последних двух спутников вызывает на Европе колебания и приливы.
Под действием приливных сил ледяной панцирь Европы трескается. Если под ним существует жидкий океан, то нагревание во время приливов может спровоцировать гидротермальную или вулканическую активность на морском дне. В результате здесь появятся питательные вещества, которые сделают океан пригодным для жизни.
4.6.2. Красное пятно и горячее ядро window.top.document.title = «4.6.2. Красное пятно и горячее ядро»;
| Рисунок 4.6.2.1.Внутреннее строение Юпитера |
По современным представлениям, планеты и Солнце образовались из общего газопылевого облака. На долю Юпитера пришлось 2/3 массы от всей массы планет Солнечной системы, но этого не хватило для того, чтобы в центре Юпитера начались термоядерные реакции: планета в 80 раз легче самой маленькой звезды главной последовательности. Однако Юпитер обладает собственным источником тепла, связанным с радиоактивным распадом вещества и энергией, высвобождающейся в результате сжатия. Если бы он нагревался только Солнцем, температура верхних слоев была бы равной 100 К, измерения же дают 140 К. В тепловом режиме Юпитера большую роль играют потоки внутренней энергии из центра планеты. Планета излучает больше энергии, чем получает от Солнца.
Атмосфера Юпитера состоит на 89 % из водорода и на 11 % гелия и напоминает по химическому составу Солнце. Ее протяженность 6 тысяч километров. Оранжевый цвет атмосфере придают соединения фосфора или серы. Для людей она губительна, так как содержит ядовитый аммиак и ацетилен.
| Рисунок 4.6.2.2.Химический состав атмосферы |
| Рисунок 4.6.2.3.Строение атмосферы |
Самое знаменитое образование на Юпитере, которое наблюдают уже 300 лет (оно было открыто в 1664 году Робертом Гуком), – Большое Красное Пятно. По-видимому, это долгоживущий атмосферный вихрь размером 15?25 тыс. км в атмосфере Юпитера. В атмосфере Юпитера обнаружено также белое пятно размером более 10 тысяч км.
| Рисунок 4.6.2.4.Большое Красное Пятно – гигантский вихрь в атмосфере Юпитера. Рядом для сравнения показана Земля |
| Рисунок 4.6.2.5.Коричневый овал в северном полушарии превосходит по размерам Землю |
Полагают, что Юпитер имеет три слоя облаков в своей атмосфере. Наверху – облака из оледеневшего аммиака; под ним – кристаллы сероводорода аммония и метана, а в самом низком слое – водяной лед и, возможно, жидкая вода. Кроме того, Юпитер имеет водородную и гелиевую короны.
| Рисунок 4.6.2.6.Полосы в атмосфере |
Атмосферы Юпитера и других газовых планет характерны ветрами больших скоростей, дующих в пределах широких полос, параллельных экватору планеты, причем в смежных полосах на Юпитере ветра направлены в противоположные стороны. Эти полосы различимы даже в небольшой телескоп и находятся в постоянном движении. Ветры на Юпитере достигают скорости 500 км/ч. Изучение атмосферы позволило сказать, что ветры эти также существуют в более низких ее слоях, вплоть до тысячи километров от внешних облаков. Отсюда сделан вывод, что они управляются не энергией излучения Солнца, а внутренним теплом планеты, в то время как на Земле все происходит наоборот.
| Рисунок 4.6.2.7.Падение кометы Шумейкеров–Леви вызвало многокилометровые цунами в атмосфере. Инфракрасная съемка |
Атмосфера Юпитера создает гигантское давление, увеличивающееся при приближении к центру планеты. Газы в атмосфере, при таких экстремальных условиях, находятся в необычных состояниях. Например, ученые имеют основания считать, что достаточно глубоко водород, будучи под колоссальным давлением атмосферы, находится в жидкой металлической фазе. Это – не океан и не атмосфера; этот слой водорода должен иметь особенности, которые не укладываются в наше понимание химии. Вместо простого поведения газообразного водорода, жидкий металлический водород – необычная субстанция, способная проводить электрический ток. Некоторые ученые предполагают, что под этим слоем нет твердой массы, в центре Юпитера большая температура и давление сжимают небольшое ядро диаметром 25 000 км, находящееся в металло-силикатном состоянии. Температура в центре Юпитера – 23 000 К.
Магнитное поле Юпитера огромно, даже в пропорции с величиной самой планеты – оно простирается на 650 миллионов километров (за орбиту Сатурна!). Если магнитосфера его была бы видима, она бы с Земли имела угловой размер, равный размеру Луны. Магнитное поле Юпитера значительно более сильное, чем земное, но в направлении Солнца оно почти в 40 раз меньше. Форма магнитосферы Юпитера, как и других планет, далека от сферической. На расстоянии 177 тысяч км от планеты зарегистрирована зона наиболее интенсивной радиации, в 10 тысяч раз большей, чем в радиационных поясах Земли. Возможно, генерация мощного магнитного поля Юпитера связана с быстрым вращением центральных областей планеты, содержащих металлический водород и проводящих ток.
| Рисунок 4.6.2.8.Магнитосфера Юпитера |
| Рисунок 4.6.2.9.Потоки заряженных частиц вызывают полярное сияние в атмосфере |
Планеты земной группы и спутник Земли
Рисунок 1. Планеты земной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Меркурий.
Меркурий является ближайшей планетой к Солнцу.
В 1973 году был запущен американский зонд «Маринер-10», с помощью которого впервые удалось составить достаточно надёжные карты поверхности Меркурия. В 2008 году было заснято впервые восточное полушарие планеты.
Однако, Меркурий остаётся на момент 2018 года самой малоизученной планетой земной группы – Венерой, Землёй и Марсом. Меркурий отличается малым размером, непропорционально крупным расплавленным ядром и имеет в наличии менее окисленный материал, чем его соседи.
В октябре 2018 года ожидается запуск к Меркурию миссии Bepi Colombo, совместного проекта Европейского и Японского космического агентства. Итогом семилетнего путешествия должно стать изучение всех особенностей Меркурия и анализ причин появления таких особенностей.
Венера.
Венера была исследована более 20 космическими аппаратами, преимущественно советским и американским. Рельеф планеты удалось увидеть при помощи радиолокационного зондирования поверхности планеты космическими аппаратами «Пионер-Венера» (США, 1978 г.), «Венера-15 и -16» (СССР, 1983-84 гг.) и «Магеллан» (США, 1990-94 гг.).
Наземная радиолокация позволяет «увидеть» только 25% поверхности, причем с гораздо меньшим разрешением деталей, чем способны космические аппараты. Например, «Магеллан» получил изображения всей поверхности с разрешением в 300 м. Оказалось, что большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами.
Из последних исследований Венеры отметим миссию Европейского Космического Агентства Venus Express по исследованию планеты и особенностей её атмосферы. Наблюдение за Венерой проходило с 2006 по 2015 год, в 2015 году аппарат сгорел в атмосфере. Благодаря этим исследованиям была получена картина южного полушария Венеры, а также получена информация о недавней вулканической активности гигантского вулкана Идунн, имеющего диаметр 200 километров.
Луна.
Первым объектом пристального внимания со стороны землян стала Луна.
Ещё в 1959 и 1965 году советские аппараты «Луна – 3» и «Зонд – 3» впервые сфотографировали невидимое с Земли «темное» полушарие спутника.
В 1969 году на Луну впервые высадились люди. Самым известным из американских астронавтов, побывавшем на Луне, является Нил Амстронг. Всего на Луне побывало 12 американских экспедиций с помощью космических кораблей «Аполлон». В результате исследований на Землю было привезено около 400 килограммов лунной породы.
Впоследствии, из-за гигантских затрат на лунную программу, пилотируемые человеком полёты на Луну прекратились. Исследования Луны стали проводиться с помощью автоматических и управляемых с Земли космических аппаратов.
В последние четверть века происходит новый этап изучения Луны. В результате исследований космических аппаратов «Клементина» в 1994 году, «Лунар Проспектор» в 1998-1999, и «Смарт-1» в 2003-2006 году земные исследователи смогли получить более новые и уточнённые данные. В частности, были обнаружены залежи предположительно водяного льда. Большое количество этих залежей было обнаружено вблизи полюсов Луны.
А в 2007 году наступил черед китайских космических аппаратов. Таким аппаратом стал «Чаньэ-1», который был запущен 24 октября. 8 ноября 2008 года на лунную орбиту был выведен уже индийский космический аппарат «Чандрайян 1».
Луна является одной из главных целей в освоении человечеством ближнего космоса.
Марс.
Следующей целью земных исследователей является планета Марс.
Первым исследовательским аппаратом, который положил начало изучению Красной планеты, был советский зонд «Марс- 1». Согласно данным американского аппарата «Маринер – 9» полученным в 1971 г. удалось составить подробные карты поверхности Марса.
Что касается современных исследований, отметим следующие изыскания.
Так, в 2008 году космическим аппаратом «Феникс» удалось впервые произвести бурение поверхности и обнаружить лёд.
А в 2018 году радар MARSIS, который установлен на борту орбитального аппарата Европейского космического агентства «Mars Express», смог предоставить первые доказательства того, что на Марсе есть жидкая вода. Этот вывод следует из обнаруженного на южном полюсе озера немалых размеров скрытое подо льдом.
Подводим итоги
- Поверхность спутника покрыта вулканами, которые постоянно выбрасывают тонны диоксида серы и других вулканических газов. Газы частично остаются на поверхности, частично устремляются в атмосферу сателлита.
- На сателлите протекают активные тектонические процессы, в результате которых происходят извержения вулканов, появляются и исчезают горы.
- До ХХ века Ио изучали с помощью телескопов. В XX-XXI веках к небесному телу направили летательные аппараты, которые сделали детализированные фотографии поверхности спутника.
- Ио — самое зловонное место Солнечной системы. Диоксид серы, который тоннами выбрасывается в атмосферу планеты, пахнет тухлыми яйцами.
- Ио — один из самых необычных сателлитов Солнечной системы. Он очень быстро мчится по своей эллипсоидной оси, совершая оборот вокруг Юпитера за 42 часа.
- На Ио температура меняется в границах от –183°С до 1526 °С. Жарче всего в вулканических районах, холоднее всего на оборотной стороне спутника.
Исследования спутников Юпитера продолжаются. В ближайшее время летательный аппарат Juice полетит в сторону Ганимеда и подробнее изучит природу вулканической активности на Ио.
