Гигантский Юпитер

Продвигаясь от Меркурия к периферии Солнечной системы, мы неизбежно встретим исполинский Юпитер - крупнейшую среди планет. Состоящий на 72% из водорода и на 22% из гелия, Юпитер в этом отношении больше напоминает звезду, чем земноподобную планету. Однако, несмотря на огромные размеры (по массе он в 318 раз больше Земли), Юпитер все же не «дотянул» до звезды. Будь его масса в десятки раз больше, и в его недрах начались бы ядерные реакции, и тогда Солнце стало бы двойной звездой.

Но и то, что есть, поражает величием и масштабами. Уже далеко на подступах к Юпитеру можно обнаружить его магнитосферу - область, занятую магнитным полем планеты. Если бы мы её видели невооруженным глазом, она занимала бы на земном небе площадь, в несколько раз больше Луны. Солнечный ветер деформирует магнитосферу Юпитера, из-за чего, как и Земля, он вместе с «магнитным хвостом» отдаленно напоминает исполинскую комету. Еще в 1954г. удалось обнаружить мощное радиоизлучение Юпитера, некоторые особенности которого заставляют думать, что постоянные грозы на этой планете по своим масштабам превосходят человеческое воображение. Тем удачнее оказывается имя Юпитера-громовержца, еще в древности присвоенное планете.

Юпитер - благодарный объект для наблюдений. Даже неопытный наблюдатель в небольшой телескоп сразу различает на его диске серию сероватых облачных полос, тянущихся параллельно экватору. Бросается в глаза сплюснутость Юпитера - следствие его очень быстрого осевого вращения: сутки на Юпитере длятся всего 10 часов!

Но самое любопытное, что удается почти всегда увидеть на Юпитере, это его загадочное доныне Красное Пятно (КП). Его впервые заметил французский астроном Джованни Кассини еще в 1665г. Пятно имеет красноватый оттенок и овальную форму, причем размеры его внушительны - ширина 14000 км, а длина до 40000 км. Несмотря на некоторые изменения в размерах, окраске и положении, КП обладает удивительным постоянством. Вот уже четвертое столетие оно неизменно привлекает внимание исследователей Юпитера. Пятно на несколько километров возвышается над уровнем облаков и в атмосфере Юпитера это, несомненно, область высокого давления. По каким-то причинам пятно движется несколько медленнее, чем окружающая его Южная Тропическая Зона. Примерно за 30 лет Пятно запаздывает на полный оборот. Иногда КП как бы разгорается, становясь заметно ярче и краснее. В другие годы Пятно тускнеет и порой еле видно.

Какие только гипотезы ни предлагались для объяснения Красного Пятна! Одни считали, что оно представляет собой остров из затвердевших углеводородов, плавающих в атмосфере. То всплывая, то погружаясь, Пятно меняет яркость и форму. Действительно, температура в верхних слоях Юпитера очень низка и, казалось, благоприятна для такой гипотезы. Но она совершенно не объясняет, как сохраняет Пятно одно и то же положение на постоянной широте. Некоторые думали, что Красное Пятно - это непрерывно действующий на Юпитере исполинский вулкан. В другом варианте Пятно объяснялось как особая конвективная зона над какой-то громадной горой на Юпитере. Но беда в том, что у Юпитера вообще нет твердой поверхности. Лишь на глубине 0,94 радиуса Юпитера начинается его сверхплотное жидкое водородно-гелиевое ядро, а выше, вплоть до поверхности, простираются газово-жидкие и просто газовые слои. К тому же с позиций этой гипотезы непонятен и дрейф Красного Пятна при вращении Юпитера.

Наиболее убедительной выглядела гипотеза известного советского геофизика Г.С.Голицына, по мнению которого Красное Пятно - это долгоживущий свободный вихрь в атмосфере Юпитера. Действительно, прямые наблюдения показали, что КП вращается, завершая полный оборот за 6 земных суток. Постоянство же пятна вызвано особенностями метеорологии Юпитера. Из-за разницы масштабов и мощности атмосфер погода на разных планетах может быть весьма различной. На Марсе погода меняется за несколько часов, на Земле за несколько суток, а вот на Юпитере циклоны могут существовать долгие века!

Над Красным Пятном атмосферные газы движутся в одну сторону, под ним - в другую. Между ними и образуется вихрь, вращающийся подобно колесу. Но так как это вращение происходит почти без трения, оно может продолжаться очень долго.

Иногда КП называют Большим Красным Пятном. Это вызвано тем, что в атмосфере Юпитера на короткий срок возникают маленькие красные пятна - вихри меньших размеров, но по величине все же сравнимые с Землей. Мы еще только начинаем разбираться в сложной динамике гигантской атмосферы Юпитера, и впереди нас, несомненно, ждут сюрпризы.

В атмосфере Юпитера найдено много газов. Кроме аммиака и метана есть и такие сложные соединения, как фосфин (РН₃), этан (С₂Н₆), ацетилен (С₂Н₂), цианистый водород (HCN) и соединения германия с водородом (GeH₄). Возможно, что некоторые из этих веществ при их комбинации придают рыжеватый оттенок облакам Юпитера и красную окраску его знаменитому Пятну.

Мощные электрические разряды и сложный химический состав атмосферы Юпитера создают благоприятную почву для возникновения в его атмосфере, и в частности в Красном Пятне, сложных органических соединений, своеобразных полуфабрикатов жизни. Моделирование сходных процессов в земных лабораториях подтверждает такую гипотезу (опыты Г.Юри, С.Миллера, С.Поннамперумы). В 1977г. американский биолог К.Везе открыл в горячих источниках Иеллоустонского парка новую форму жизни. Внешне похожие на бактерии, эти одноклеточные организмы усваивают углекислый газ, воду и кислород, а выделяют метан. Ничто не помешало бы таким организмам обитать в атмосфере Юпитера, в его Красном Пятне. Как знать, быть может, будущие межпланетные автоматические станции к удивлению скептиков докажут, что Красное Пятно не только уникальное атмосферное образование, но и обитель необычной жизни. Возможно, что когда-то и атмосфера Земли напоминала по составу теперешнюю атмосферу Юпитера.