Спутник ио

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

Наблюдать планету Юпитер интересно даже в бинокль. 8-10-кратное увеличение в темную ночь позволит увидеть 4 галилеевых спутника – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто. Диск планеты при этом становится заметным и не выглядит просто точкой, как другие звезды. Деталей, конечно, в бинокль при таких увеличениях не видно.

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.

Изучение поверхности спутника Ио

Первые данные об Ио были получены во время полета автоматического зонда «Пионер-10», который еще в 1973 году предоставил информацию об ионосфере юпитерианского спутника. Впоследствии изучение далекого объекта продолжились с помощью АМС «Галилео». Сегодня уже с уверенностью можно сказать, атмосфера Ио тонкая и постоянно находится под воздействием Юпитера. Планета-гигант словно облизывает свою спутницу, снимая с нее воздушно-газовый слой.

По своему составу атмосфера желто-зеленого небесного тела практически однородна. Основной компонент — диоксид серы — продукт постоянных вулканических выбросов. В отличие от земного вулканизма, где вулканические выбросы содержат водяные пары, Ио представляет собой фабрику по производству серы. Отсюда и характерный желтоватый оттенок планетарного диска спутника. Как таковая, атмосфера у этого небесного тела имеет ничтожную плотность. Большая часть продуктов вулканических выбросов попадает сразу на огромную высоту, формируя ионосферу спутника.

Продукты вулканических выбросов

Что касается рельефа поверхности юпитерианского спутника, то она подвижна и постоянно меняется. Об этом свидетельствует сравнение снимков, полученных в разное время с борта двух космических зондов «Вояджер-1» и «Вояджер-2», пролетавших в 1979 году рядом с Ио с разницей в четыре месяца. Сравнение снимков позволило зафиксировать изменения ландшафта спутника. Процессы извержения продолжались практически с той же интенсивностью. Спустя 16 лет, во время миссии АМС «Галилео» были выявлены кардинальные изменения рельефа спутника. На свежих снимках ранее исследуемых областей были отмечены новые вулканы. Изменились масштабы и лавовых потоков.

Вулкан Пеле

Более поздние исследования позволили измерять температуру на поверхности объекта, которая в среднем варьируется в пределах 130-140⁰С ниже нуля. Однако есть на Ио и горячие области, где температура колеблется в пределах от нуля до 100 градусов со знаком плюс. Как правило, это области остывающей лавы, растекающейся после очередного извержения. В патерах вулканов температура может достигать отметок +300-400⁰ С. Имеющиеся на поверхности спутника небольшие по площади озера раскаленной лавы, представляют собой кипящие котлы, в которых температура поднимается до отметки 1000 градусов Цельсия. Что касается самих вулканов — визитной карточки спутника Юпитера, то их можно условно разделить на два типа:

• первые представляют собой небольшие, молодые образования, высота выбросов составляет 100 км, при скорости газового выброса 500 м/с;
• второй тип – это вулканы, которые являются очень горячими. Высота выбросов во время извержений варьируется в пределах 200-300 км, а скорость выброса составляет 1000 м/с.

Ко второму типу относятся наиболее крупные и старые вулканы Ио: Пеле, Сурт и Атен. Любопытен для ученых такой объект, как патера Локи. Судя по снимкам, полученным с борта АМС «Галилео», образование представляет собой естественный резервуар, заполненный жидкой серой. Диаметр этого котла составляет 250-300 км. Размеры патеры и окружающий ее рельеф свидетельствуют о том, что во время извержения здесь наступает настоящий апокалипсис. Мощность извергающегося Локи превышает мощность извержений всех действующих вулканов Земли.

Патера Локи

Поверхность Ганимеда

Немного любопытных фактов об Ио

Землетрясения и извержения вулканов даже на Земле выглядят устрашающе, а она куда как больше этого небольшого спутника, имеющего диаметр всего в 1131 км. Однако это самый активный в геологическом плане объект Солнечной системы! Всяческие катаклизмы там происходят постоянно, множество вулканов извергаются, а ландшафт постоянно меняется.

Пейзаж Ио

Ио из всех галилеевых спутников расположен ближе всех к Юпитеру – расстояние от него всего 422 тысячи километров, немного больше, чем от Земли до Луны. Сформировался же он в основном из силикатных пород и железа, имеет горячее железное ядро. Кстати, в этом его отличие от большинства других спутников, которые обычно представляют собой мертвый кусок камня или льда.

Под действием Юпитера и других крупных спутников Ио буквально корежит, а недра его постоянно разогреваются. Если небольшая Луна вызывает своей гравитацией на Земле приливы и отливы, то можно представить, какие катаклизмы вызывает на Ио такой гигант, как Юпитер.

Галилеевы спутники Юпитера. Ио — справа.

Вот лишь несколько самых любопытных фактов:

Ио, спутник Юпитера, при своем небольшом размере имеет очень большие горы. Гора Южная Боосавла вдвое выше земной Джомолунгмы. И такие горы появляются из-за сжатия коры спутника.

На Ио постоянно происходят извержения вулканов, из-за приливного действия Юпитера и других спутников. Вулканы извергают серу и её соединения на высоту до 500 км. Мало того, следы серы с Ио обнаруживаются и на орбите спутника, и даже на других спутниках, например, на Европе, она имеется прямо на ледяной поверхности.

Извержения вулканов на Ио, спутнике Юпитера

Извержения вулканов порождают потоки лавы, растекающиеся на 500 км от вулканов. Из-за преимущественно серного состава поверхность Ио имеет причудливые цвета. А благодаря обильному истечению лавы и пеплу ландшафт его постоянно меняется. Плюс регулярные землетрясения могут воздвигнуть горы там, где их до этого не было, и сравнять там, где они были.

Эти же извержения создают тонкую атмосферу вокруг Ио, в которой, кстати, иногда бывают и полярные сияния.

Извержение в патерах Тваштара, снятое аппаратом «Новые горизонты» в 2007 году.

Температура на поверхности – около -200 градусов, зато на вершинах вулканов может достигать 3000 градусов. Снег из диоксида серы – типичное явление.

Так что спутник Юпитера Ио – очень зловещий, опасный, но по-своему красивый и очень любопытный мир. Это мир огня и серы, как типичный ад, только в реальности.

Кроме Ио и Земли, действующих вулканов пока не обнаружено нигде в Солнечной системе.

Таинственная активность на Ио озадачила ученых

Как сообщает портал Space Daily, ученые из Калифорнии смогли установить, что огромное количество вулканических извержений на спутнике планеты-гиганта не подчиняется никаким общепризнанным моделям вулканической активности.

Исследователи пришли к такому выводу после наблюдения за активными вулканами Ио, которые теоретически должны симметрично возникать у экватора спутника или же его полюсов. Вместе с тем, взрывоопасный спутник Юпитера удивил ученых множеством коротких извержений, которые возникали на противоположной стороне спутника. Мощные импульсы появлялись внезапно и длились несколько дней, что полностью противоречит физике приливного нагрева. Подобный эффект позволил ученым считать, что помимо мощного гравитационного влияния Юпитера, Ио имеет и собственный источник вулканизма, что делает эту луну самым вулканически активным телом в Солнечной системе.

Кроме того, ученые смогли прийти к весьма необычному выводу: вулканы на Ио могут таинственным образом смещаться и возникать в других местах спутника. Проведенные исследования показывают, что всему виной могут быть подземные магматические океаны этого спутника Юпитера, которые постоянно обновляют поверхность этой ярко-желтой луны.

Пожалуй, было бы весьма интересно увидеть подобное явление своими глазами. Хотя, наверное, это бы стало последним, что можно было бы увидеть за время своей короткой жизни на радиационном Ио.

Как выглядит Ио?

Примерно 40 лет назад космический зонд “Вояджер”, исследующий окрестности Юпитера, впервые сделал фотографии ярко-желтой поверхности одного из спутников планеты-гиганта Ио. Уже тогда было ясно, что эта необычная луна представляет из себя геологически активный спутник, поверхность которого постоянно меняется из-за непрекращающихся на нем извержений вулканов, размеры которых иногда в несколько раз превышают протяженность самой высокой горы Земли — Эвереста. Кроме того, именно “Вояджеру” удалось впервые “увидеть” радиационный пояс Юпитера, который как раз-таки проходит вдоль орбиты Ио. Именно из-за столь неудачного расположения, мощность радиации планеты-гиганта на его ближайшем спутнике сильнее радиации на поверхности Земли в 1000 раз, что делает нахождение человека на Ио смертельным. Помимо радиации, Ио славится и высоким содержанием серы, которая и придает ей знаменитый ярко-желтый оттенок.

За внешней живописностью Ио скрывается по-настоящему адское местечко

Снег из серы

Каждый день можно любоваться серным снегом. В течение двух часов каждый год луна проводит в гигантской тени планеты. Это приводит к блокировке солнечных лучей и Ио не получает свою порцию тепла. Снижение температуры приводит к тому, что двуокись серы выпадает на поверхностный слой в виде серного снега. Высвобожденный из вулканов газ также замерзает.

Более того, во время этих теневых пролетов лунная атмосфера как бы разрушается. Но с первыми солнечными лучами атмосферный слой восстанавливается, ведь выпавший снег трансформируется в газ (сублимация). Так что атмосфера Ио пребывает в бесконечном цикле коллапса и возрождения.

Поверхность

 Каллисто полностью усеян кратерами. Это
говорит о том, что возраст луны составляет более четырех миллиардов лет.
Геологическая активность спутника крайне низкая. Здесь нет следов извержений
вулканов. Все изменения, произошедшие на поверхности луны, образовались из-за
столкновений с другими объектами. Крупные кратеры — это результат ударов
огромных метеоритов.

Характерными
чертами четвертого спутника также является наличие ледяной коры. Ученые
полагают, что подо льдом, толщиной 200 км, находиться соленый океан.

Плотность
небесного тела составляет 1,83 г/см3. Это наименьший показатель
среди объектов галилейской группы. Каллисто состоит из льда и воды на 60%, а из горных пород на
40%.

Наличие
жидкого океана объясняется наличием магнитного поля. Оно изменяется в
зависимости от расположения луны по отношению к материнской планете.

Поверхность четвертого спутника имеет самый темный окрас среди всех тел в галилейской группе. Это связано с оседанием обломочной материи после столкновений с метеоритами. Также, предполагают, что “темное покрывало” — это молекулы испарившейся воды.

Главная особенность Каллисто — наличие Вальхалла. Это огромный кратер, диаметр которого составляет 6000 км, а окружность трещин вокруг достигает трех тысяч километров.

За обычным кроется необычное

Спутник Ио, как и три других крупнейших спутника Юпитера, был открыт в 1610 году. Открытие приписывают Галилео Галилею, однако у великого ученого был соавтор. Им стал немецкий астроном Симон Мариус, также сумевший обнаружить спутники Юпитера. Несмотря на то, что мировая наука отдала пальму первенства открытия Галилею, именно с подачи Мариуса вновь открытые небесные тела получили свои название: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Немец настаивал на том, что вся космическая свита Юпитера должна тоже носить мифические имена.

Тесная компания

Названия спутникам давались в соответствии с расстановкой. Первому, самому ближайшему к Юпитеру спутнику из всей четверки, дали название в честь Ио — тайной возлюбленной громовержца Зевса. Такое сочетание оказалось неслучайным. Подобно древнему мифу, в котором красавица Ио всегда находилась под влиянием своего господина, в действительности планета-гигант постоянно довлеет над своим ближайшим спутником. Огромное гравитационное силовое поле Юпитера наделило спутник секретом вечной молодости — повышенной геологической активностью.

Вулканический спутник

Спутник представляет собой шарообразное тело, слегка приплюснутое на полюсах. Это хорошо заметно в разнице экваториального и полюсного радиуса — 1830 км. против 1817 км. Такая необычная форма объясняется постоянным воздействием на спутник гравитационных сил Юпитера и двух других соседних спутников Европы и Ганимеда. Крупным размерам соответствует масса и достаточно высокая плотность первого из четырех галилеевых спутников. Так масса объекта составляет 8.94 x 10 ²² кг. при средней плотности 3,55 г/м³, которая немногим меньше чем у Марса.

Первый из знаменитой четверки имеет следующие астрофизические характеристики:

• период обращения вокруг материнской планеты составляет 1,77 суток;
• период вращения вокруг собственной оси равен 1,769 суток;
• в перигелии Ио приближается к Юпитеру на расстояние 422 тыс. км;
• апогелий спутника составляет 423400 км;
• небесное тело несется по эллиптической орбите со скоростью 17,34 км/с.

Орбита спутника Ио

Следует отметить, что у спутника Ио совпадают и период обращения, и период вращения, поэтому небесное тело всегда повернуто к своему хозяину одной стороной. В таком положении участь спутника не видна. Желто-зеленая ядовитая Ио совершает свой бег вокруг Юпитера, буквально цепляя верхнюю кромку атмосферы гигантской планеты на высоте 350-370 тыс. км. Действуют на спутник Ио и его соседи, периодически сближаясь с ним, так как орбиты трех спутников — Ио, Европы и Ганимеда — пребывают в орбитальном резонансе.

Характеристики планеты Юпитер

Любительские наблюдения

Особенности состава

Плотность составляет 3,528 грамм на кубический сантиметр. Это позволяет объекту быть лидером относительно всех прочих лун системы. Он имеет силикатную породу (силикаты присутствуют в коре и мантии) и включает в свой состав железо и его сульфид (эти вещества есть в ядре, на массу которого приходится 20% общей массы спутника). Также в составе мантии имеется магний. В литосфере наблюдается базальт, сера, общая протяженность этого слоя равна 12-40 км.

На поверхности всегда есть серы двуокись. За счет этого происходит создание относительно крупных участков белого и серого цвета. Атомная сера, в свою очередь, является причиной образования желтых и зеленоватых территорий. Вода почти отсутствует, хотя в некоторых областях ученые обнаружили залежи льда. Средняя высота горных хребтов – 6 км, хотя максимальное значение – 17,5 км.

2. Наблюдения

Первое наблюдение Ио было сделано Галилео Галилеем 7 января 1610 года. Он смог увидеть её при помощи сконструированного им в Падуанском университете рефрактора с 20-кратным увеличением. Однако при первом наблюдении он не смог отделить Ио от другого спутника Юпитера – Европы – и отметил их как один объект. Но уже на следующий день – 8 января 1610 года – он увидел их раздельно эта дата и признана МАС датой открытия Ио. Открытие Ио и других галилеевых спутников Галилео опубликовал в работе Sidereus Nuncius в марте 1610 года. Симон Марий в своей работе Mundus Jovialis, опубликованной в 1614 году, утверждал, что наблюдал Ио и другие спутники Юпитера ещё в 1609 году, за одну неделю до открытия их Галилеем. Тот выразил сомнения в подлинности этих утверждений и отклонил заявление Мария как плагиат. Но первое зарегистрированное наблюдение Мария датировано 29 декабря 1609 года по юлианскому календарю, что соответствует 8 января 1610 года по григорианскому календарю, которым пользовался Галилей. Поскольку Галилео первым опубликовал работу, ему и приписывают открытие.

В течение двух последующих веков на Ио не могли различить никаких деталей: она наблюдалась только как точка света 5-й величины. В XVII веке Ио и другие галилеевы спутники использовались в различных целях: с их помощью моряки определяли долготу, проверялся третий закон Кеплера о движениях планет, а также определялось время, за которое свет пройдёт расстояние между Юпитером и Землёй. На основе эфемерид, полученных астрономами, такими как Джованни Кассини, Пьер-Симон Лаплас создал математическую теорию, объясняющую орбитальные резонансы Ио, Европы и Ганимеда. Эти резонансы, как обнаружилось позднее, оказали огромное влияние на геологию этих трёх спутников.

В конце XIX и начале XX веков улучшилась технология создания телескопов и появились телескопы с лучшим разрешением. Это позволило астрономам увидеть крупномасштабные детали на поверхности Ио. В 1890-х годах Эдвард Барнард был первым астрономом, который увидел различия яркости между экваториальной и полярной областями Ио и правильно предположил, что они возникают из-за различия цвета и альбедо этих областей, а не по причине того, что Ио имеет овальную форму как это было предложено астрономом Уильямом Пикерингом или из-за того, что экваториальная и полярная области являются двумя отдельными объектами как это было изначально предложено Барнардом. Более поздние телескопические наблюдения за поверхностью Ио подтвердили различие между красновато-коричневой полярной и жёлто-белой экваториальной областью.

Телескопические наблюдения Ио в середине XX века стали наводить на мысль о её чрезвычайной геологической активности. Спектрографические наблюдения показали, что, вероятно, поверхность Ио лишена водяного льда на других галилеевых спутниках он был найден в изобилии. Те же наблюдения указывают на то, что на поверхности спутника преобладают соли натрия и сера. Радиотелескопические наблюдения Ио показали её влияние на магнитосферу Юпитера, о чём свидетельствуют всплески на декаметровых волнах, происходящие с периодом, равным орбитальному периоду спутника.

Номенклатура

Хотя Симон Марий не был признан первооткрывателем галилеевых спутников, для них были приняты данные им названия. В 1614 году вышла его публикация Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici, в которой он предложил названия для ближайших спутников Юпитера, включая «Меркурий Юпитерианский» или первую из «Юпитерианских планет». Он поддержал предложение Иоганна Кеплера, сделанное в 1613 году, — называть спутники этой планеты в честь возлюбленных Зевса или его римского эквивалента. Крупнейшую из внутренних лун — Ио — он назвал в честь Ио из греческой мифологии. Потом названия, предложенные Марием, были забыты и вышли из употребления вплоть до середины 20-го столетия. В более ранней литературе Ио именуется по планетной принадлежности с добавлением римской цифры, например, «Юпитер I», или просто «первая луна Юпитера».

Детали рельефа Ио именуются в честь персонажей и местностей из мифа об Ио, в честь божеств огня, вулканов, Солнца и грозы из различных мифов, а также в честь персонажей и мест из Ада Данте, подходящих для поверхности вулканической природы. С тех пор как поверхность Ио была достаточно подробно изучена «Вояджером-1», названия получили 225 вулканов, гор, плато и областей с высоким альбедо. Наименованные детали рельефа относятся к таким типам: пате́ра (лат. patera) — вулканический кратер неправильной формы, поток (fluctus) — лавовый поток, долина (vallis) — лавовый канал, эруптивный центр — местность, где заметны первые признаки извержения, гора (mons), столовая гора (mensa), купол (tholus), плато (planum), область (regio). Примерами поименованных структур могут служить столовая гора Пана, патеры Тваштара и область Колхида.

Эра автоматических межпланетных станций

Новая эра в истории наблюдений за удалёнными небесными телами Солнечной системы настала с появлением автоматических межпланетных станций (АМС). Первыми космическими аппаратами, которые приблизились к Ио, стали американские «братья-близнецы» «Пионер-10» и «Пионер-11». Они пролетели мимо Ио 3 декабря 1973 года и 2 декабря 1974 года соответственно. Радиослежение за АМС позволило уточнить массу Ио, что вместе с данными о размерах этой луны Юпитера подтвердило: Ио имеет самую большую среди Галилеевых спутников плотность и состоит из силикатных пород, а не из водяного льда. При помощи «Пионеров» также удалось заметить у этого спутника тонкую атмосферу и то, что его орбита проходит через интенсивный радиационный пояс, известный как плазменный тор Ио. Фотокамера «Пионера-11» дала хорошее изображение полярной области спутника. Детальные снимки должен был сделать и «Пионер-10», но помешала неправильная работа аппаратуры в условиях высокой радиации. В 1979 году вблизи Ио побывали зонды-близнецы «Вояджер-1» и «Вояджер-2» с их более совершенной системой фотосъёмки, что позволило получить более детальные изображения спутника. «Вояджер-1» пролетел мимо Ио 5 марта 1979 года на расстоянии каких-нибудь 20600 километров. Полученные им изображения продемонстрировали странный разноцветный пейзаж, начисто лишённый ударных кратеров, которые в изобилии можно увидеть, например, на нашей Луне или на Меркурии. На фотографиях с высоким разрешением была видна относительно молодая поверхность, испещрённая ямами странной формы, горами — некоторые из них были выше земной Джомолунгмы (Эвереста) — и покрытая веществом, напоминающим многокилометровые потоки лавы. «Вояджер-2» пролетел мимо Ио 9 июля 1979 года на расстоянии 1130000 километров. На одном из полученных им изображений инженер навигации Линда Мирабито заметила длинный шлейф, исходящий от поверхности. Когда специалисты проанализировали снимки «Вояджера-1», то заметили ещё девять таких, шлейфов, что однозначно доказывало наличие вулканической активности на Ио. Любопытно, что она была предсказана на основе теоретических выкладок в статье, вышедшей в журнале «Сайенс» незадолго до полёта АМС. Её авторами были исследователи из НАТО Стэн Дж. Пил, Патрик Кассен и Р.Т. Рейнолдс.

Знаете ли вы что…

Вулканы сыграли очень важную роль в формировании рельефа Венеры, но сейчас они все потухли. Количество их на этой планете может достигать 100000. Более 1700 из них имеют высоту более 20 километров.

4. Взаимодействие с магнитосферой Юпитера

Ио играет важную роль в формировании магнитного поля Юпитера. Магнитосфера Юпитера вбирает в себя газы и пыль из тонкой атмосферы Ио со скоростью 1 тонна в секунду. Эта материя в основном состоит из ионизированной и нейтральной серы, кислорода и хлора; атомарного натрия и калия; молекулярного диоксида серы и серы; а также пыли хлорида натрия. Они выбрасываются вулканами Ио, попадают в её атмосферу, а далее – в магнитосферу Юпитера и иногда в межпланетное пространство. Вся эта материя, в зависимости от её состава и степени ионизации, оказывается в различных нейтральных облаках и радиационных поясах юпитерианской магнитосферы, а иногда и покидает пределы системы Юпитера.

Ио окружена атомарным облаком из серы, кислорода, натрия и калия. Оно тянется до расстояния от её поверхности, равного примерно шести её радиусам. Эти частицы приходят из верхних слоёв атмосферы спутника. Они возбуждаются из-за столкновений с частицами плазменного тора как будет рассказано ниже и других процессов в сфере Хилла Ио, где её сила тяжести преобладает над юпитерианской. Часть всей этой материи покидает атмосферу и выходит на орбиту вокруг Юпитера. В течение 20 часов эти частицы покидают сферу Хилла Ио и формируют бананообразное нейтральное облако, которое может распространяться на расстояние до 6 юпитерианских радиусов от Ио – или внутри орбиты Ио и перед спутником, или вне орбиты Ио и позади спутника. Столкновения, которые возбуждают частицы, также иногда снабжают электронами ионы натрия в плазменном торе, и образовавшиеся нейтральные атомы вылетают из тора. Однако эти частицы всё ещё сохраняют свою скорость в 70 км/с тогда как орбитальная скорость Ио – 17 км/с и формируют струи вещества позади Ио.

Орбита Ио проходит в пределах радиационного пояса, известного как плазменный тор Ио. Это пончикообразное кольцо ионизированной серы, кислорода, натрия и хлора. Плазма в нём образуется из нейтральных атомов “облака”, окружающего Ио, которые ионизируются и увлекаются магнитосферой Юпитера. В отличие от частиц нейтрального облака, эти частицы обращаются вокруг Юпитера совместно с его магнитосферой на скорости 74 км/с. Как и остальная часть магнитосферы Юпитера, плазменный тор наклонён к экватору Юпитера и к орбитальной плоскости Ио. Это означает, что Ио находится то выше, то ниже ядра тора. Как было отмечено выше, более высокая скорость и энергия этих ионов частично ответственны за утечку нейтральных атомов и молекул из атмосферы Ио и протяжённого нейтрального облака. Тор состоит из трёх частей: внешнего “тёплого” тора, который располагается сразу за орбитой Ио; вертикально-широкого региона, известного как “лента” и состоящего из нейтральной области-источника, а также охлаждённой плазмы, расположенной в районе орбиты Ио; а также внутренней части, “холодного” тора, состоящего из частиц, которые медленно по спирали двигаются к Юпитеру. После примерно 40-дневного пребывания в “тёплом торе” частицы его покидают. Частично они ответственны за необычайно большую магнитосферу Юпитера. Частицы с Ио были обнаружены датчиками КА “Новые Горизонты” по вариациям магнитосферной плазмы очень далеко от спутника в хвосте магнитосферы. Чтобы изучать подобные изменения внутри плазменного тора, исследователи измеряют его ультрафиолетовое излучение. Пока такие перемены не были окончательно увязаны с переменами в вулканической активности Ио основного источника материи в плазменном торе, считается, что их причиной служит нейтральное облако натрия.

Приближаясь к Юпитеру в 1992 году, КА “Улисс” зафиксировал поток пылевидных частиц, направленный из системы Юпитера. Пыль в этих потоках удаляется от Юпитера на скоростях в несколько сот километров в секунду, имеет размер около 10 микрон и состоит в основном из хлорида натрия. Исследования пыли, проведённые “Галилео”, выявили, что пылевые потоки происходят с поверхности Ио, но точный механизм их формирования неизвестен: они могут быть результатом вулканической активности или столкновений с поверхностью Ио.

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.

Однако уже через 7.5 миллиардов лет Солнце превратится в огромного красного гиганта, поверхность которого будет расположена от Юпитера всего в 500 миллионах километров — втрое ближе, чем от Земли до Солнца сейчас. Земля и даже Марс к тому времени давно будут поглощены нашим раздувшимся светилом. А сам Юпитер превратится в планету типа «горячий Юпитер» — раскаленный до 1000 градусов газовый шар, который сам будет светиться. Его каменистые спутники будут представлять собой обожженные куски камня, а ледяные и вовсе исчезнут.

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.

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:

• Планета Юпитер очень массивна. Её масса равна 318 земным. Даже если взять все остальные планеты и слепить их в один ком, и тогда Юпитер будет тяжелее его в 2.5 раза.
• В объёме Юпитера поместилось бы 1300 таких планет, как Земля.
• Гравитация на Юпитере больше земной в 2.5 раза.
• Металлическое ядро Юпитера раскалено до 20 тысяч градусов.
• Юпитер выделяет больше тепла, чем получает от Солнца.
• Юпитер никогда не будет звездой, ему для этого не хватает массы. Чтобы в его недрах началась термоядерная реакция, Юпитеру нужно увеличить свою массу в 80 раз. Такого количества вещества в Солнечной системе не наберется, даже если собрать вместе все планеты, их спутники, астероиды, кометы, и весь мелкий мусор.
• Юпитер — самая быстро вращающаяся планета в Солнечной системе. несмотря на огромные размеры, он делает полный оборот менее чем за 10 часов. Из-за быстрого вращения Юпитер заметно сплющен с полюсов.
• Толщина облаков на Юпитере — всего около 50 км. Облачный слой выглядит очень мощно. Все эти огромные штормы и цветные полосы размером в тысячи километров на самом деле находятся в небольшом по толщин промежутке. Состоят они в основном из кристаллов аммиака — более светлые расположены ниже, а поднявшиеся вверх становятся темнее из-за солнечного излучения. Под облачным слоем располагается смесь водорода и гелия вплоть разной плотности вплоть до металлического состояния.
• Большое Красное Пятно впервые обнаружил Джованни Кассини еще в 1665 году. Этот гигантский шторм существовал еще тогда, то есть ему уже как минимум 350-400 лет. Правда, за последние 100 лет он уменьшился вдвое, однако это самый большой и долгоживущий шторм в Солнечной системе. Другие штормы длятся всего несколько дней.
• У Юпитера есть кольца, их открыли после всем известных колец Сатурна и гораздо меньших колец Урана. Кольца Юпитера очень слабые. Возможно, они образованы из вещества, которое было выброшено спутники при ударах метеоритов.
• У Юпитера самое мощное магнитное поле среди всех планет, в 14 раз сильнее земного. Есть теория, что оно генерируется огромным металлическим ядром, вращающимся в центре планеты. Это магнитное поле ускоряет частицы солнечного ветра почти до скорости света. Поэтому около Юпитера есть очень мощные радиационные пояса, способные вывести из строя электронику космических аппаратов, из-за чего приближаться к нему близко опасно.
• У Юпитера рекордное количество спутников — на 2018 год их было известно 79. Ученые считают, что их может быть гораздо больше и еще не все открыты. Некоторые размером с Луну, а некоторые — просто куски камня в несколько километров размером.
• Спутник Юпитера Ганимед — самый крупный спутник в Солнечной системе. Его диаметр — 5260 км, что на 8% больше, чем даже у Меркурия и на 51% больше Луны. То есть это практически планета.
• Юпитер своей гравитацией защищает нас от многих опасностей в виде комет и астероидов, отклоняя их орбиты. Он практически вычистил внутреннюю часть Солнечной системы, обеспечив нам достаточно свободное пространство. Кометы и астероиды, проникающие к нам, рано или поздно меняют свою орбиту под действием Юпитера на более округлые и безопасные для Земли.
• Юпитер можно легко наблюдать. Это самая яркая звезда на земном небе после Венеры и Луны. Уже в 8-10-кратный бинокль можно увидеть 4 его галилеевых спутника. А в небольшой телескоп Юпитер виден как диск, и можно даже рассмотреть на нём пояса.

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: