<< 9. Planety giganty | Oglavlenie | 9.2 Saturn >>
9.1 Yupiter
Polyarnyi radius Yupitera men'she ekvatorial'nogo na 7%. Pri ekvatorial'nom radiuse 71400 km planeta sovershaet odin oborot men'she, chem za 10 chasov. Otsyuda sleduet, chto kazhdaya tochka ekvatora imeet ogromnuyu lineinuyu skorost' 45 tys. km/chas. (12,5 km/s). Krome togo, eshe v XVII veke znali, chto vrashenie Yupitera otlichaetsya ot zemnogo. Period vrasheniya na raznyh shirotah razlichaetsya: na shirote 23° on sostavlyaet 9 chasov 49 minut, a na shirote 18° -- 9 chasov 56 minut. Na poverhnosti planety vidny polosy, kotorye po parallelyam obrazuyut sistemu temnyh i svetlyh zon. Izvestnaya detal' poverhnosti Yupitera -- bol'shoe krasnoe pyatno (BKP). Ego izuchali astronomy vseh stran s proshlogo veka, hotya, kak ukazyvaet L.V. Ksanfomaliti, nablyudateli ego risovali v zhurnalah eshe 300 let nazad.
Seichas prinyato schitat', chto BKP -- eto dolgozhivushii vihr' v atmosfere Yupitera. Nablyudateli otmechayut nepreryvnyi, neregulyarnyi dreif BKP: nevozmozhno vybrat' takuyu sistemu koordinat na Yupitere, chtoby pyatno ne peremeshalos'. BKP -- eto kak by inorodnoe telo, kotoroe popalo mezhdu dvumya zhernovami -- zonami. Differencial'noe vrashenie etih zon nepreryvno zastavlyaet vrashat'sya etot vihr' -- bol'shoe krasnoe pyatno. Kak pokazali snimki kosmicheskih apparatov, granicy mezhdu zonami "ukrashayut" plyumazhi i kruzheva, okrashennye v raznye cveta.
Ogromnye massy planet gigantov (Yupiter bol'she Zemli po masse v 318 raz) sdelali ih pervuyu i vtoruyu kosmicheskie skorosti ochen' bol'shimi. U Yupitera pervaya i vtoraya kosmicheskie skorosti sootvetstvenno ravny 41,9 i 52,2 km/s. Eto pozvolilo planete uderzhat' vodorod i gelii -- osnovnoi stroitel'nyi material vo Vselennoi.
Kak my uzhe otmechali, interes k planetam-gigantam poyavilsya ochen' davno. Eshe Galilei nablyudal 4 sputnika Yupitera: Io, Evropa, Ganimed i Kallisto. Ih nazyvayut galileevymi sputnikami. Pervuyu model' stroeniya planety Yupiter mozhno otnesti k Dzheffrisu (1923-24 gg) Dlya opredeleniya verhnei granicy plotnosti planety Dzheffris ispol'zoval neravenstvo
gde 
-- bezrazmernyi moment inercii planety,
-- poverhnostnaya
plotnost' planety,
-- srednyaya plotnost'. Bezrazmernyi moment
inercii mozhet byt' opredelen s pomosh'yu formuly Rado-Darvina
.
Koefficient
opredelyaetsya iz nablyudenii za sputnikami Yupitera, szhatie 
dlya gidrostaticheski ravnovesnoi planety po formule Klero ravno
. Ono takzhe mozhet byt'
opredeleno i iz geometrii ravnovesnoi vrashayusheisya planety.
Dzheffris dlya plotnosti poverhnosti Yupitera poluchil
g/sm
, a dlya Saturna -- eshe men'shuyu velichinu
0,4 g/sm
. Pochemu tak malo? Dolzhny zhe byt' kamenistye porody!
Dolgo schitali, chto planety-giganty sostoyat iz silikatnogo yadra, vodyanoi
obolochki i ochen' glubokoi atmosfery, ukutannoi oblakami. Fesenkov V.G.
(1924) vyskazal mysl', chto tol'ko vodorod i gelii mogut obrazovat' naruzhnye
sloi planety. No dokazatel'stv ne bylo. Amerikanec Vil'd (1934) predlozhil
model' Yupitera, sostoyashuyu iz tverdogo yadra (
), obolochki iz
vodyanogo l'da (
) i naruzhnoi obolochki iz tverdyh vodoroda i geliya.
Sledovatel'no, uzhe togda eti gazy schitali osnovnym stroitel'nym materialom
dlya planet gigantov. Tem ne menee, eto eshe ne byla vodorodnoi koncepciya
stroeniya planet gigantov. Sushestvennyi progress byl dostignut posle togo,
kak byla sozdana teoriya metallizacii vodoroda "dielektrik -- metall".
Vodorod perehodit v metallicheskuyu fazu pri davlenii prevyshayushem million
atmosfer, pri etom plotnost' metalla sostavlyaet priblizitel'no
1 g/sm.
Pozzhe Vil'd utochnil svoyu model'. Sozdanie vodorodno-gelievoi
koncepcii datiruyut 1951 godom. V ee sozdanii prinimali uchastie kak
sovetskie, tak i zapadnye uchenye. Sredi nih nuzhno upomyanut' Fesenkova V.G.,
Masevich A.G. Moroza V.I. (SSSR), Ramzei, De Markus (SShA).
Esli predpolozhit', chto planeta sostoit tol'ko iz vodoroda i tol'ko iz geliya, mozhno postroit' model' stroeniya planety i poluchit' krivye zavisimosti massy ot radiusa planety. Teoreticheskoi osnovoi dlya takogo postroeniya sluzhit tak nazyvaemoe uravnenie sostoyaniya veshestva -- zavisimost' davleniya ot plotnosti i temperatury. V knigah Zharkova V.N. (Institut fiziki Zemli RAN RF) privoditsya grafiki zavisimosti massy ot radiusa planety. Tochki, prinadlezhashie Yupiteru i Saturnu, prakticheski lezhat na vodorodnoi krivoi, a tochki, prinadlezhashie Uranu i Neptunu -- na gelievoi krivoi. Vse eto govorit o horoshem soglasii vodorodno-gelievoi koncepcii so stroeniem planet -- gigantov.
Nastoyashuyu revolyuciyu v nashem predstavlenii o stroenii dali kosmicheskie issledovaniya. Odnako, iz-za togo, chto do vneshnih planet dobrat'sya ne tak prosto, byl priduman mehanizm zabroski kosmicheskih apparatov s pomosh'yu tak nazyvaemogo gravitacionnogo manevrirovaniya. Dva pervyh razvedyvatel'nyh apparata byli Pioner-10 i Pioner-11, kotoryi byl pereimenovan v Pioner-Saturn (SShA), byli zapusheny v 1972 i 1973 godah, no ne k Yupiteru, a v napravlenii k Solncu! "Padaya" na Solnce kosmicheskii apparat uvelichivaet svoyu skorost', no prohodya mimo Venery ili Merkuriya apparat pod deistviem gravitacionnyh sil izmenyaet napravlenie etoi skorosti i vyhodit na sil'no ekscentricheskuyu orbitu. Apparat uhodit na orbitu, uhodyashuyu za predely Zemnoi orbity. Potom snova apparat sblizhaetsya s Solncem i povtoryaet gravitacionnyi manevr. Dlya togo, chtoby dostich' orbit Yupitera i Saturna prihoditsya delat' cepochku gravitacionnyh manevrov, bez kotoryh kosmicheskie mezhplanetnye perelety byli by nevozmozhny. V 1973 godu Pioner-10, a v 1974 godu Pioner-Saturn sblizilis' s Yupiterom.
Pervyi apparat posle sblizheniya s Yupiterom pereshel na trassu uhoda iz Solnechnoi sistemy, a vtoroi -- poshel na sblizhenie s Saturnom, kotoryi on dostig v 1979 godu, posle chego on pereshel na trassu uhoda iz Solnechnoi sistemy. V konce 1995 goda vpervye na orbitu sputnika Yupitera byl vyveden kosmicheskii apparat "Gallilei". Odnako samye zamechatel'nye rezul'taty byli polucheny amerikanskimi kosmicheskimi apparatami Voyadzher-1 i Voyadzher-2. Eti apparaty byli zapusheny v SShA osen'yu 1977 goda i dostigli Yupitera v 1979 godu.
V programmu Voyadzherov vhodilo ne tol'ko izuchenie planet Yupitera i Saturna, no i ih sputnikov.
<< 9. Planety giganty | Oglavlenie | 9.2 Saturn >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
gravimetriya - geofizika - solnechnaya sistema - seismologiya
Publikacii so slovami: gravimetriya - geofizika - solnechnaya sistema - seismologiya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
