В нашей галактике - Мухин Лев Михайлович - Страница 31

Пожалуй, хватит о пятнах. На Юпитере и, кроме них, немало интересного. Так же как и Земля, Юпитер обладает магнитным полем, но оно во много раз мощнее, соответственно мощнее и его радиационные пояса.

Атмосфера Юпитера вместе с облаками простирается на тысячу километров. Ниже плещется океан жидкого водорода глубиной в 25 тысяч километров. Еще ниже — зона жидкометаллического водорода, сменяющаяся морем жидкого гелия (глубина 1000 километров). Правда, это лишь предположение. И только самый центр Юпитера (что, впрочем, тоже весьма проблематично) представляет собой силикатное ядро (диаметр 24 000 километров). Давление в центре Юпитера — десятки миллионов атмосфер, а температура около 30 000 градусов Кельвина.

Мы уже говорили в одной из предыдущих глав о новой научной информации, полученной с космических аппаратов «Пионер» и «Вояджер», когда они пролетали мимо Юпитера и его спутников. Здесь и открытие колец Юпитера, и вулканы на Ио, и новые данные о поведении атмосферы Юпитера и Большого красного пятна, и многое другое. Чтобы портрет Юпитера был достаточно полным, надо поговорить о всех этих результатах чуть подробнее.

8 марта 1979 года «Вояджер-1», направив объективы телефотометра на Ио, получил «историческую» фотографию. Когда инженер-навигатор «Вояджера-1» Л. Морабито отработала ее на компьютере, то не поверила своим глазам, увидев облако над этим спутником Юпитера. Ведь было хорошо известно, что у Ио нет атмосферы в обычном понимании этого слова, а здесь, на фотографии, облако на высоте сотен километров от поверхности.

Весь следующий день она пыталась исключить возможные ошибки и лишь после этого показала фотографию членам научного комитета. «Это извержения вулкана», — заявили они в один голос, и 12 марта сообщение об этом удивительном открытии пошло в прессу.

В течение последующих нескольких дней было открыто еще семь действующих вулканов на самом близком к Юпитеру спутнике. А тут еще было обнаружено горячее пятно около вулкана Локи с температурой на 150 градусов Кельвина горячее, чем окружающая поверхность. Почему лишь на одном спутнике Юпитера есть действующие вулканы?

Ио расположен к Юпитеру ближе всех Галилеевых лун. Не считая трех маленьких спутников. И возможно, что приливные взаимодействия являются мощным источником энергии, разогревающим недра Ио и вызывающим фантастические извержения на его поверхности. А быть может, справедлива гипотеза американского астрофизика Т. Голда и советского ученого Э. Дробышевского.

Дело в том, что «Вояджер» открыл электрический ток силой более миллиона ампер, текущий от Ио до Юпитера. Горячие пятна на поверхности Ио могут служить местами проникновения электрического тока в тело спутника. А значит, в этих местах температура будет повышаться еще больше. И недаром одно из горячих пятен на поверхности Ио расположено рядом с действующим вулканом Локи.

Э. Дробышевский считает, что за 4 миллиарда лет своей жизни Ио мог потерять при извержениях количество воды, эквивалентное слою льда толщиной около 1000 километров.

Очень интересна его мысль о том, что небольшой спутник Амальтея, его размеры менее 200 километров, представляет собой остаток более крупного небесного тела. Другими словами, когда-то, миллиарды лет назад, было не четыре, а пять крупных спутников. Кроме известных четырех, был еще пятый, гипотетический — Амальтио, но поскольку орбита его находится еще ближе к Юпитеру, чем орбита Ио, все эффекты, возникающие за счет протекания униполярного тока между спутником и Юпитером, должны были быть для Амальтио еще сильнее. Вследствие этого, говорит Дробышевский, Амальтио был буквально испепелен Юпитером — Громовержцем несколько миллиардов лет назад, а сейчас остался лишь маленький его обломок неправильной формы — Амальтея…

Еще ближе к Юпитеру, чем Амальтея, находится 14-й спутник Юпитера — Адрастея, который, как полагают, может давать материал для колец Юпитера. Этот спутник был «открыт» студентом Калифорнийского технологического института Д. Джевиттом, который проводил детальный анализ фотографий «Вояджера-2» и сумел увидеть на них то, что проглядели другие, а весной 1980 года между Ио и Амальтеей был обнаружен (тоже при более тщательном просмотре материалов «Вояджера-1») 15-й спутник Юпитера, имеющий пока лишь номенклатурное обозначение 1979 J₂.

Мы сейчас не будем говорить о малых телах в системе Юпитера. Ведь размеры пятнадцатого спутника всего около 75 километров. Это, правда, побольше, чем размеры Фобоса и Деймоса, но и Юпитер больше, чем Марс.

Вернемся к Галилеевым лунам. Хотя их существование известно более трехсот лет, «Вояджеры» открыли нам поистине четыре новых мира. Юпитер со своими спутниками напоминает Солнечную систему в миниатюре. И конечно, огромные Галилеевы спутники (Европа чуть меньше Луны, а Ганимед размером почти с Марс) заслуживают того, чтобы поговорить о них подробнее.

Итак, начнем с Каллисто, самого удаленного от Юпитера большого спутника, спутника с наименьшей плотностью: 1,8 грамма в кубическом сантиметре, и второго, после Ганимеда, по своим размерам. Его диаметр 4840 километров. Он наименее геологически активный среди больших спутников Юпитера. Вся поверхность Каллисто покрыта кратерами, диаметр которых достигает ста километров. Как будто спутник переболел космической оспой миллиарды лет тому назад. Это мертвый с точки зрения геологов мир, но очень интересный для изучения роли метеоритных ударов в формировании поверхности планет.

Самый большой из Галилеевых спутников — Ганимед (его диаметр примерно 5270 километров) — чуть плотнее Каллисто, 1,9 грамма в кубическом сантиметре. По-видимому, такая плотность может означать, что и Ганимед и Каллисто состоят наполовину из горных пород, а наполовину из… воды.

Чем ближе к Юпитеру расположен спутник, тем он более геологически активен. Поверхность Ганимеда сильно отличается от поверхности Каллисто. Если на Каллисто видны практически одни лишь кратеры, то на Ганимеде есть районы с ясно выраженной тектонической деятельностью: долины, террасы, горы. В то же время значительная часть поверхности Ганимеда напоминает поверхность Каллисто.

Очень интересен тот факт, что на Ганимеде есть такие участки коры, которые как будто подтверждают соображения о тектонике плит. Мы видим на фотографиях образования, типичные при движениях одного участка коры относительно другого. На поверхности Ганимеда есть лед, что дало возможность выдвинуть идею о существовании водно-ледяной мантии на Каллисто и Ганимеде. А это, в свою очередь, породило соображения о том, что в мантиях этих спутников Юпитера может существовать жизнь. Это предположение, на мой взгляд, маловероятно и труднопроверяемо, но мы знаем, что природа любит преподносить нам сюрпризы.

Из-за того, что на поверхности Ганимеда есть лед, он может иметь атмосферу. Экспериментально эта атмосфера не была обнаружена «Вояджерами», но оценки показывают, что ее плотность не превышает одной миллиардной от плотности земной атмосферы.

Разница между Ганимедом и Каллисто поразительна, но сегодня никто не знает, почему возникли столь сильные различия. Быть может, из-за того, что температура на Ганимеде чуть выше, чем на Каллисто, там работает какой-то «пусковой» механизм, превращающий геологически мертвую планету в живую. Но это пока лишь слова…

Европа на 15 процентов меньше Луны и имеет довольно высокую плотность, 3 грамма в кубическом сантиметре. Такая плотность вполне допускает существование льда на этом спутнике, и оценки показывают, что, если бы весь этот лед поместить на поверхность, он образовал бы кору толщиной около 100 километров. Поверхность Европы покрыта полосами шириной до 70 километров и длиной от сотен до нескольких тысяч километров. О геологии Европы известно меньше, чем о геологии остальных Галилеевых лун.

Об Ио мы уже говорили. Мне хочется лишь отметить, что у Ио на поверхности обнаружены огромные количества серы. Это дало возможность построить очень экстравагантную модель. Американский геолог С. Киффер предположил, что большую часть поверхности Ио занимает корка, состоящая из смеси твердой серы и твердой двуокиси серы. Под коркой — море из смеси твердой серы и жидкой двуокиси серы, а еще ниже море из расплавленной серы в несколько километров глубиной. Во время извержений вулканы выбрасывают 100 тысяч тонн материала. Охлаждаясь, он в виде серного дождя выпадает на поверхность Ио. Но около десяти тонн в секунду ускользает и переносится по магнитным силовым линиям к Юпитеру.