В гости к великану: Под покровом облаков
Гигант Юпитер, покрытый плотной облачностью, можно наблюдать в простейший телескоп. Видны и его знаменитые пятна, бури, каждая из которых намного больше, чем вся наша планета. Но все эти красоты в какой-то момент превращаются в проблему. Под впечатляющей оболочкой наблюдать Юпитер практически невозможно: все его тайны скрывают облака. «Прорваться» сквозь них должен новый зонд Juno, запуск которого намечен на сегодня.
Глава работающей с Juno команды Скотт Болтон (Scott Bolton) рассказывает: «Все наши знания о Юпитере ограничиваются его оболочкой. Даже зонд Galileo, который в 1995 г. провел наблюдения, падая в толщу его облаков, успел преодолеть лишь около 0,2% огромного радиуса Юпитера». А ведь там, в глубине, таятся ответы на множество интересных вопросов. Насколько глубоко уходят корни урагана — Большого Красного пятна? Что представляют собой внутренние области планеты, из чего сложены и каковы существующие там условия? Нет ли воды? Вообще, сегодня мы не можем даже точно сказать, сколько длятся сутки на газовой планете (подробнее об этой проблеме мы писали в заметке «Агенты тайного влияния»).
Juno должен помочь разобраться со всеми этими загадками — при этом не проникая в толщу юпитерианской облачности. Скотт Болтон объясняет: «Зависнув на высоте около 5 тыс. км над макушками облаков, Juno проведет здесь целый год, ближе к планете, чем какой-либо другой изучавший ее аппарат. За это время он сможет наблюдать Юпитер на всех широтах и долготах, составит детальную карту его гравитационного поля и позволит сделать выводы о том, как устроены его недра».
Известно, что львиную долю Юпитера составляет водород — но лишь внешние его слои находятся в газообразном состоянии. Глубже, где температура и давление достигают колоссальных величин, он, по расчетам, должен находиться в экзотической форме жидкого металла. Свойства жидкого металлического водорода несколько напоминают ртуть (при обычных условиях) — в частности, он становится электропроводным. Считается, что именно его вращение порождает колоссальное глобальное магнитное поле Юпитера, которое оказывает заметное влияние на все окрестности газового гиганта. «Магнетометры на борту Juno составят детальную трехмерную картину магнитосферы Юпитера, — продолжает Скотт Болтон, — Это, в свою очередь, раскроет некоторые важные детали "внутреннего динамо" планеты, и прояснит роль, которую играет в его работе жидкий металлический водород».
Кроме того, на борту аппарата установлены радиометры, позволяющие вести измерение энергетических характеристик приходящего от Юпитера микроволнового излучения. Это позволит сделать выводы о температурных условиях и наличии воды на такой глубине, где давление достигает величин в десятки раз больше максимального значения, до которой добрался зонд Galileo.
Вода, как всегда, представляет для нас особый интерес — правда, в данном случае для этого у ученых имеются совершенно особые причины. Дело в том, что сегодня существуют две противоборствующие гипотезы рождения Юпитера. По одной из них, газовый гигант сформировался примерно там, где находится сегодня, а по другой, он образовался гораздо дальше от Солнца и постепенно мигрировал ближе к нему (представьте, какими пертурбациями для всей Солнечной системы должно было сопровождаться «переселение» этого великана). В зависимости от того, какая из гипотез верна, Юпитер должен содержать различное количество воды. Так что Juno позволит, наконец, поставить точку в этом вопросе, замерив ее содержание у планеты — и отдав пальму первенства одной из версий (либо отбросив обе).
И наконец, зонд будет наблюдать юпитерианские полярные сияния — самые мощные в Солнечной системе. Полярная орбита Juno для этого замечательно подходит. В отличие от сияний на Земле, которые появляются лишь в ответ на активность Солнца, когда мощные потоки заряженных частиц от звезды сталкиваются с верхними слоями земной атмосферы, у Юпитера все происходит намного сложнее. Иногда местные полярные сияния вообще не связаны с Солнцем и, возможно, стимулируются вращением огромной планеты — а может быть, и влиянием его спутников.
В самом деле, имея диаметр, вдесятеро больший, чем у Земли, Юпитер при этом вращается в 2,5 раза быстрее. А ведь его водородно-металлические недра представляют собой огромный магнит, и вращение его, в соответствии с законами физики, превращает его в колоссальный электрогенератор. Создается мощное магнитное поле, которое захватывает великое множество заряженных частиц и направляет их к полюсам магнита-планеты. Так и рождаются полярные сияния. При этом заметное количество заряженных частиц Юпитер получает от своего спутника Ио. Точнее говоря, из его многочисленных и поразительно активных вулканов. Словом, система получается довольно сложная, и разобраться в деталях ее работы было бы крайне интересно.
Осталось немного подождать: по плану, до цели Juno доберется в 2016 г.
По информации NASA