Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Широкая темная дуга справа образована, по-видимому, продуктами выбросов, направленных в сторону удара. На снимках виден также след, оставленный фрагментом D. Это точка слева от кольца, темная на рис. Фрагменты кометы оставили цепь подобных следов меньших размеров на облачной поверхности Юпитера. Взрывы происходили достаточно глубоко в атмосфере; на это указывают радиальные лучи на снимке. Продукты взрыва поднялись над лимбом планеты в виде полусферы и примерно через 20 мин. превратились в полоску над горизонтом.

В то время как в обычных наблюдениях сера на Юпитере не обнаруживается, в продуктах взрыва установлено присутствие большого количества серосодержащих соединений, например, дисульфида углерода, аллотропа S₂ и других. Научные данные о столкновении кометы Шумейкеров-Леви-9 с Юпитером останутся уникальным материалом надолго, возможно даже, на тысячелетия.

Кольцо Юпитера

Орбиты двух ближайших к Юпитеру спутников, небольших тел Метис и Адрастея, проходят по внешнему краю удивительного образования — кольца Юпитера, совершенно не похожего на кольцо Сатурна. Его внешняя граница проходит на расстоянии 128 тыс. км. от центра планеты, а толщина не более нескольких километров. Обнаружили это кольцо в 1979 г. с помощью зондов «Вояджер», хотя его существование предполагалось и раньше.

Кольцо состоит из частиц микронных размеров, об этом говорит сильное рассеяние ими света вперед, в направлении его падения (крупные частицы отражают свет назад). Именно поэтому кольцо лучше всего видно на снимках, сделанных, когда аппарат находился за Юпитером, а кольцо наблюдалось в контражуре. Плотность кольца так мала, что оно в тысячи раз прозрачнее хорошего стекла. Ширина наиболее плотной его части около 5200 км., но эта оценка условна, так как пылевая материя присутствует глубоко внутри кольца и доходит, видимо, до верхних этажей атмосферы Юпитера.

Слабый свет, рассеиваемый кольцом в направлении к Солнцу и Земле, удаленность Юпитера и положение экватора, близкое к плоскости эклиптики, делают его наблюдение с Земли практически невозможным — наблюдатель фактически находится в плоскости кольца. Предполагают, что именно Метис и Адрастея поставляют кольцу микропылинки. Эти же спутники своим гравитационным воздействием формируют резкую внешнюю границу кольца.

Глава VIII

САТУРН

Характеристики Сатурна

Большая полуось орбиты

9,537 а.е.=1427 млн. км.

Сидерический период обращения («год»)

29,46 лет.=10759 сут.

Синодический период (средний)

1,04 лет.=378 сут.

Сидерический период вращения («звездные сутки»)

0,444 сут.=10ч. 40мин.

Наклонение орбиты к эклиптике

2,48°.

Эксцентриситет орбиты

0,057.

Средняя орбитальная скорость

9,7 км/с.

Наклон экватора к орбите

26,7°.

Масса

5,69x10

²⁶

кг.=95,16М

.

Средняя плотность

0,69 г/см

^3.

Экваториальный радиус R

_e

(на уровне давления 1 бар)

60268 км.=9,46R

.

Полярный радиус R

_p

(на уровне 1 бар)

54364 км.=8,53R

.

Сжатие, (R

_e

—R

_p

)/R

_e

1/10,2.

Ускорение силы притяжения на экваторе

10,44 м/с

²

(ур. 1 бар).

Ускорение свободного падения на экваторе

8,96 м/с

²

(ур. 1 бар).

Скорость ускользания (2-я космическая)

35,5 км/с.

Безразмерный момент инерции (в единицах MR

²

)

0,210.

Сферическое альбедо (по Бонду)

0,342.

Геометрическое альбедо (визуальное)

0,47.

Поток солнечного излучения

14,9 Вт/м

^2.

Полное поглощаемое излучение

4,30x10

¹⁰

МВт.

Эффективная температура

81 К.

Состав атмосферы (в долях объема)

Н

₂

(96,3%), Не(3,3%).

Магнитный момент диполя

0,21 Гс R

_e

³

.

Наклон оси дипольного компонента к оси вращения

< 1°.

Количество спутников

60.

Сведения о Сатурне получены как наземными средствами, так и с помощью американских космических зондов, которых уже было четыре: из них три пролетных — «Пионер-Сатурн» (он же «Пионер-11», 1979), «Вояджер-1» (1980) и «Вояджер-2» (1981); а также один орбитальный — «Кассини-Гюйгенс» (NASA/ESA/ISA), достигший системы Сатурна летом 2004 г. Наиболее существенные результаты дали «Вояджеры» и «Кассини».

Сатурн — планета-гигант, по размеру лишь немного уступающая Юпитеру и обладающая большим сходством с ним. Объем Сатурна в 800 раз больше объема Земли. Период вращения в области широт около 40° составляет 10ч. 39,4мин. В экваториальной зоне он меньше (10ч. 12мин.), а в полярных областях, выше 57°, он превышает 11ч. Быстрое вращение приводит к сильному сжатию планеты: отношение полярного радиуса к экваториальному равно 0,9. Экваториальный диаметр составляет 120540 км. по верхней границе облачного слоя. Средняя плотность Сатурна рекордно низка — ниже плотности воды.

Главное украшение Сатурна — его кольца: внешнее А, среднее В и внутреннее С. Впервые их заметил Галилей в 1610 г. Но из-за несовершенства своего телескопа он не смог распознать кольцо и решил, что видит спутники. Честь открытия колец Сатурна принадлежит Гюйгенсу. Это произошло через 46 лет после наблюдений Галилея, в 1656 г.

Пояса, зоны, вихри и ветры

Хотя Сатурн весьма удален от Земли, он представляет собой один из красивейших небесных объектов даже при наблюдениях с телескопом умеренного размера. Подобно Юпитеру, Сатурн имеет развитую систему поясов и зон. Однако они никогда не бывают видны так ясно, как полосы на Юпитере. Если добавить к этому вдвое большую удаленность Сатурна, трудности исследования планеты с Земли становятся очевидными. И все же астрономам иногда удавалось проследить движение каких-то малоконтрастных пятен, что и позволило найти зональные периоды вращения Сатурна. Но с борта космического зонда видно намного больше подробностей. «Вояджеры-1 и -2» прошли в 1980-81 гг. мимо Сатурна с интервалом в девять месяцев, что позволило проследить за изменением деталей на диске планеты.