Спутница Юпитера

4 июля 2016 года автоматическая межпланетная станция «Юнона» прибыла к Юпитеру, чтобы узнать тайны самой большой планеты Солнечной системы, скрытые под ее облаками. Благодаря ее снимкам планетологи увидели то, что ранее не было доступно наземным телескопам и не попало в объективы других автоматических аппаратов. Вот некоторые из них.

В какой-то мере процесс исследований Юпитера «Юноной» (в греко-римской мифологии она — ревнивая супруга верховного олимпийца) можно действительно сравнить со взаимоотношениями людей в паре. Поначалу основную часть научных данных составляли прекрасные изображения планеты, которые радовали и ученых и любителей астрономии. «Юнона» получила первые детальные снимки полюсов: на них обнаружились устойчивые «хороводы» штормовых вихрей поразительно правильной геометрической формы — на севере октагон, на юге пентагон. Помимо них, аппарат наконец-то вблизи рассмотрел струйные течения, вихри и облака пятой планеты от Солнца. Постепенно восторженный «конфетно-букетный» период сменился на более «домашний»: стали заметны явления, которые ранее либо вообще не замечались, либо были мало исследованы — полярные сияния, грозы, падения болидов, рождение и смерть ураганов.

Благодаря «Юноне» мы не только знаем о разнообразии форм юпитерианских вихрей и облаков, но и имеем представление о конвективных потоках, переносящих тепло из внутренних слоев планеты к верхней границе облаков. Разобраться в них помогли грозовые разряды — причем «Юнона» не только помогла построить карту их распределения (очень много на полюсах и почти нет на экваторе), но и обнаружила в атмосфере газового гиганта кратковременные высотные грозовые разряды, аналогичные земным спрайтам или эльфам (о них подробнее в материале «Спрайты, эльфы и синие струи»). Кроме того, станция подтвердила, что широтные (зональные) ветра, действующие в атмосфере, остаются стабильными в течение длительного времени и повлиять на них могут лишь конвективные мощные шторма.

На фотографии ниже: северное полушарие Юпитера, где сильные ветра создают множество вихрей. Данные «Юноны» помогли обнаружить еще один эффект от этих ветров — они изменяют магнитное поле планеты, воздействуя на глубокие слои атмосферы, где вещество обладает высокой электропроводностью. Снимок сделан 21 февраля 2021 года, с высоты около 16 400 километров над верхним уровнем облаков.

На видео ниже: как мог бы выглядеть близкий пролет «Юноны» над Юпитером 2 июня 2020 года для наблюдателя, находящегося рядом со станцией. Оно смонтировано из 41 снимка, которые станция получила во время этого пролета. Наиболее яркая деталь на видео — знаменитый гигантский антициклон Большое Красное Пятно, площадь которого в три раза превышает площадь Земли.

На снимке ниже: Cнимки «горячего пятна» (hotspot), полученные «Юноной» во время близкого пролета над Юпитером 16 сентября 2020 года. «Горячими пятнами» ученые называют разрывы в облаках Юпитера, через которые можно заглянуть в более глубокие слои атмосферы. На инфракрасных снимках подобные области выглядят очень ярко — отсюда и название. 

На фотографии ниже: Прохождение спутника Юпитера Ио по диску газового гиганта. Снимок был получен 11 сентября 2019 года, когда станция совершила очередной близкий пролет над Юпитером. На момент съемки «Юнона» находилась в 7862 километрах над верхней границей облачности. Диаметр тени Ио — 3,6 тысячи километров.

На анимации ниже: Небольшой фрагмент из жизни южных полярных ураганов Юпитера — центры циклонов вращаются по часовой стрелке, а облака вокруг циклонов — против часовой. Снимки были получены на высоте около 28 567 километров над верхней границей облачности.

На видео ниже: Движение штормов на южном полюсе Юпитера, которое «Юнона» наблюдала в инфракрасном диапазоне с февраля 2017 года по ноябрь 2020 года. За это время там образовался новый ураган площадью с Чукотку. Вихри образуют правильный шестиугольник, окружающий центральный циклон, причем вся эта система оказалась очень устойчивой.

Не забывает станция и о «свите» газового гиганта. Она обнаружила аморфный лед на полюсах Ганимеда и «горячие точки» вулканов на Ио. А в июне 2021 года станция совершила пролет на расстоянии 1038 километров от поверхности Ганимеда и получила детальные снимки его поверхности. Ожидается, что в конце 2022 года станция окажется всего в 320 километрах от ледяной поверхности Европы, а в 2024 году совершит два близких пролета мимо Ио.

На фотографии ниже: Снимок поверхности Ганимеда в естественных цветах, сделанный «Юноной» в 2021 году.

Еще одним достижением станции стали первые полноценные данные о развитии рассветных бурь на Юпитере — сияний, которые зарождаются перед рассветом на ночной стороне планеты и длятся всего несколько часов. Благодаря «Юноне» планетологи поняли, что несмотря на существенные различия между Юпитером и Землей, эти сияния оказались удивительно схожи с земными магнитосферными суббурями.

Предполагается, что «Юнона» проработает до сентября 2025 года, если ее электроника не выйдет из строя раньше из-за воздействия радиационных поясов Юпитера. Миссия закончится сгоранием аппарата в атмосфере Юпитера, чтобы защитить от возможного загрязнения земными веществами Европу, Ганимед и Каллисто, которые представляют особый интерес для астробиологов.

Александр Войтюк