НОВЕЙШИЕ ОТКРЫТИЯ И ДОСТИЖЕНИЯ
В ИЗУЧЕНИИ ФИЗИКИ И МЕХАНИКИ СПУТНИКОВ ПЛАНЕТ

Уральская В.С.  

  Галилеевы спутники Юпитера

  Кольца Юпитера

  Новые далекие спутники Урана

В последние годы наши представления о составе солнечной системы, о физике, динамике и строении естественных спутников планет значительно меняются в связи с новыми открытиями, совершенными как с помощью космических аппаратов, запущенных к планетам солнечной системы, так и с помощью новой наблюдательной техники при наблюдениях с Земли. Сейчас на орбите вокруг Юпитера в течение трех лет работает космический аппарат Галилео, который регулярно приносит новые сведения о Юпитере и его спутниках.

Галилеевы спутники Юпитера

Напомним, что проект Галилео был задуман и осуществлен космическим агенством НАСА как космическая миссия к Юпитеру для изучения планеты и его больших спутников. Космический аппарат Галилео был запущен 18 октября 1989 года с помощью космического корабля Шаттл Атлантис. Основной задачей его было изучение атмосферы Юпитера, его спутников и магнитосферы в течение двух лет, начиная с декабря 1995 года. Однако его ресурс оказался неисчерпанным и он работает до сих пор.

Ио

Ио может быть классифицирован как один из самых необыкновенных спутников нашей солнечной системы. Действующий вулканизм на Ио - самое большое открытие. Вояджер наблюдал 9 действующих вулканов, другие извержения произошли между пролетами Вояджеров. Высота этих выбросов над поверхностью более 300 километров со скоростью 1 км/сек.

Механизм извержения на Ио не связан с радиоактивным распадом элементов, которые могли бы разогреть кору - Ио для этого недостаточно велика. Причиной вулканизма, вероятно, является нагревание спутника приливным воздействием других галилеевых спутников. Ио возмущается на своей орбите Европой и Ганимедом, двумя большими спутниками, которые влияют на ее регулярную орбиту вокруг Юпитера.

Ксанфомалити в своей книге "Парад планет" пишет:
Подобно тому, как в атомах запрещены определенные сочетания состояний электронных оболочек, в системе Юпитера запрещены (хотя и по другим причинам) некоторые конфигурации (взаимные расположения) спутников. Как только Ио приближается к определенной точке относительно Европы и Ганимеда, влияние последних начинает искажать ее орбиту. За каждый оборот Ио дважды изменяет орбиту, смещаясь радиально на 10 км "вверх" и "вниз". Орбита становится не совсем круговой, хотя эксцентриситет всего 0.004. Ио имеет значительный приливной выступ (отличие от сферичности) и при движении вдоль орбиты испытывает сильную либрацию, хотя подобно другим галилеевым спутникам находится в синхронном вращении, т.е. всегда обращена одной стороной к Юпитеру.

Приливные силы изгибают литосферу Ио и разогревают ее. Благодаря приливным воздействиям в недрах Ио выделяется огромная энергия в 60-80 трлн ватт. Повидимому она распределяется неравномерно, больше ее выделяется в приповерхностных слоях. В результате рассеяния этой энергии движение всех трех тел постепенно замедляется, но происходит это чрезвычайно медленно.

Нечасто бывает, чтобы предсказание теории о приливном характере вулканизма на Ио нашло подтверждение всего через два месяца, но Ио оказалась как раз таким случаем. Ее извержения были предсказаны на основе анализа взаимных возмущений галилеевых спутников. Предсказание было опубликовано незадолго до сближения с Ио космического аппарата Вояджер 1. Вояджер застал 8 активных извержений. Через 4 месяца Вояджер 2 обнаружил, что 7 из них еще продолжают извергаться. Состав продуктов извержения - сера, сернистый газ и некоторые сульфиды, которые придают оранжевый цвет поверхности Ио.

Ио состоит в основном из скалистых пород с очень малым количеством железа. Температура на поверхности Ио -143 градуса, однако большое горячее пятно, связанное с вулканической особенностью, имеет 17о С. Ученые предполагают, что горячее пятно может быть лавовым озером, хотя температура указывает, что поверхность его не расплавлена. Эта особенность напоминает лавовые озера на Земле.

Вдоль орбиты Ио было обнаружено излучение кислорода, паров натрия и серы. Действующие вулканы выбрасывают фонтаны газообразных веществ, поднимающихся на сотни километров. Более тяжелые элементы - сера и сконденсированный сернистый газ - остаются на поверхности. Часть продуктов извержения рассеивается в космосе, образуя газовый тор на орбите. Но в вулканических выбросах на Ио нет воды и водяных паров, а именно вода составляет основную часть вулканических выбросов на Земле. Этим Ио сильно отличается от других галилеевых спутников, которые в значительной своей части состоят из водяного льда.

Орбита Ио расположена в той части магнитосферы Юпитера, где потоки заряженных частиц особенно плотны - внутри интенсивного радиационного пояса электронов и ионов, пойманных в магнитное поле Юпитера. Так как магнитосфера вращается вместе с Юпитером, она сметает с Ио и уносит прочь около 1000 кг материала в секунду. Материал образует тор горячей плазмы с температурой 10е5 К и огромное вытянутое облако из ионов кислорода, водорода, паров натрия и серы, которое светит в ультрафиолете. Тяжелые ионы тора мигрируют наружу и их давление как бы надувает магнитосферу Юпитера, делая ее вдвое больше ожидаемого размера. Некоторые из более энергетических ионов серы и кислорода попадают вдоль магнитного поля в атмосферу Юпитера, вызывая свечение у полюсов (так называемая "аврора").

Ио взаимодействует с магнитосферой и самим тором и является как бы частью ускорителя, образуя естественный мощный электрический генератор, создавая 400 000 вольт вдоль его диаметра и генерируя электрический ток 5 млн ампер, который течет вдоль магнитного поля к ионосфере планеты.

Характеристики спутника Ио
Экваториальный радиус 1815 км
средняя плотность 3.55 г/см3
среднее расстояние от Юпитера 421 600 км
период вращения 1.769 дней
период обращения 1.769 дней
орбитальный эксцентриситет 0.004
наклон 0.040 град
средняя температура поверхности -143о С
средняя величина 5.02 mag

Одним из значительных открытий Галилео было обнаружение на Ио на большой высоте ионосферы. Это открытие предполагает, что атмосфера Ио изменяется во времени, состоит из вулканического газа и находится на очень большой высоте.

Ионосфера есть область электрически заряженного газа, который находится выше некоторых планетных атмосфер. Приборы Галилео обнаружили область с очень высокой плотностью ионизированных кислорода, серы и диоксида серы на высоте 900 км над Ио, которые должно быть накачаны в эту область сильной вулканической деятельностью. Вместо того, чтобы быть унесенными вращающейся магнитосферой Юпитера, как предполагалось, ионизированные газы удивительным образом остаются на Ио.

Радиоизмерения Пионера 10 в 1973 году указали высоту ионосферы от 50 до 100 км над поверхностью. Никто не предполагал увидеть ее на высоте 900 км над Ио. Различия между показаниями Пионера и Галилео указывают на то, что атмосфера и ионосфера Ио изменяются и могут расти и сжиматься в зависимости от вулканической активности Ио. Слабое гравитационное поле Ио, видимо, позволяет невидимому газу, выброшенному из вулканов, достигать чрезвычайных высот по сравнению с низкими высотами, достигаемыми пылью и другими вулканическими выбросами, которые отражают солнечный свет и могут быть видны на фотографиях.

Наибольшие открытия относятся ко второму спутнику Юпитера - Европе.

Европа

Характеристики спутника Европа

Экваториальный радиус 1569 км
Средняя плотность 3.01 (г/см3)
Среднее расстояние от Юпитера 670 900 км
Период вращения (дней) 3.551181
Орбитальный период 3.551181
Эксцентриситет 0.009
Наклон (град) 0.470

Атмосфера

В 1997 году приборы Галилео обнаружили ионосферу Европы, что указывает на то, что у этого ледяного спутника есть атмосфера. На Европе это ионизированный слой атмосферы образован либо радиацией Солнца, либо энергетическими частицами из магнитосферы Юпитера. Европа, как и все другие галилеевы спутники, погружены в эту магнитосферу. Заряженные частицы магнитосферы Юпитера ударяются с большой энергией о ледяную поверхность Европы, выбивая атомы из молекул воды с поверхности спутника. Максимальная плотность ионосферы составляет 10 000 электронов на см 3, что значительно ниже, чем средняя плотность от 20 000 до 250 000 в ионосфере Юпитера. Это указывает на то, что ионосфера Европы очень разреженная, тем не менее для ученых этого достаточно, чтобы подтвердить присутствие атмосферы на Европе.

Эти новые данные Галилео подтвердили наблюдения Хаббловского телескопа о наличии эмиссии кислорода на Европе. В 1995 году астрономы, используя Хаббловский телескоп, обнаружили присутствие чрезвычайно разреженной атмосферы молекулярного кислорода на Европе. Кроме Земли известны только 2 объекта солнечной системы - планеты Марс и Венера, которые имеют молекулярный кислород в атмосфере. Кислородная атмосфера Европы так разрежена, что давление на поверхности составляет одну стомиллиардную часть от земного. Удивительно, что Хаббловский телескоп смог обнаружить такой чрезвычайно разреженный газ на таком далеком расстоянии.

Ученые предварительно предсказывали, что Европа может иметь атмосферу, содержащую кислород. Однако в отличие от Земли, где организмы генерируют и поддерживают содержание кислорода в атмосфере на уровне 21 %, на Европе кислород образуется чисто небиологическими процессами. Ледяная поверхность Европы подвергается воздействию солнечного света и бомбардируется пылью и заряженными частицами интенсивного магнитного поля Юпитера. Комбинируясь, эти процессы заставляют замерзший водяной лед на поверхности испаряться, как и газовые фрагменты молекул воды. После образования газовых молекул они проходят ряд химических реакций, в результате которых появляется молекулярный водород и кислород. Относительно легкий водород улетучивается в пространство, а тяжелые молекулы кислорода аккумулируются, образуя атмосферу, протянувшуюся на 200 км над поверхностью. Газ медленно улетучивается в пространство и должен постоянно пополняться.

До недавнего времени среди 63 естественных спутников планет были известны только 3 спутника, имеющие атмосферы: это Ио с атмосферой, состоящей из диоксида серы, Титан и Тритон с азотно-метановыми атмосферами. Атмосфера Ио была обнаружена в 1973 году. Эта необычная атмосфера образована диоксидом серы, выбрасываемым из вулканов. Ионосфера Ио простирается на значительное расстояние от поверхности спутника. Как уже сказано, на Европе обнаружена атмосфера, содержащая молекулярный кислород. В настоящее время ученые изучают Ганимед и Каллисто на предмет присутствия у них атмосферы и ионосферы. Сильно разреженная атмосфера уже обнаружена на Каллисто.

Внутреннее строение и магнитное поле

Согласно новым результатам Галилео Европа имеет металлическое ядро и внутреннюю структуру, подобную Земле. В недрах Европы также выделяется энергия приливных взаимодействий, которая поддерживает в жидком виде толстую мантию или глубочайший подледный океан. Благодаря небольшому эксцентриситету орбиты и гравитационному воздействию других спутников рассеиваемая энергия довольно велика, поэтому океан может быть теплым. Предполагается, что глубина океана составляет несколько десятков километров, а ледяная кора всего несколько километров. Эта оболочка очень хрупкая и под действием перемещающегося приливного выступа иногда лопается, образуя доступ жидкой воды.

Поверхность

Поверхность Европы, повидимому, является более молодой и покрытой более тонким слоем льда, чем предполагалось первоначально. Когда Галилео приблизился на расстояние 586 км, то он обнаружил, что ледовый слой является довольно тонким и покрывает либо поверхность жидкой воды, либо полужидкой слякоти. Ученые были заинтересованы блоками льда, похожими на земные во время весеннего таяния льдов на полярных морях. Размер и геометрия этих особенностей указывают на то, что существует тонкий ледяной слой, покрытый водой или мокрым льдом, а также существует движение, напоминающее дрейф земных айсбергов(1997).

Вообще результаты обработки последних снимков Европы являются таким же открытием, сделанным аппаратом Галилео, как и гейзероподобные вулканы на Ио и открытия, связанные с Большим Красным пятном Юпитера. Европа является удивительным местом, где существует масса проявлений геологической активности. В некоторых областях лед разломан на большие куски, которые передвигаются от одного к другому и в то же время подогнаны друг к другу, как мозаика. Это говорит о том, что ледяная корка в местах разломов смазывается теплым льдом или даже жидкой водой. Эти результаты подвинули ученых еще на один шаг к разрешению вопроса, достаточно ли тепла на Европе, чтобы удовлетворять условиям возникновения жизни.

Существует три основных критерия для возможности развития жизни вне Земли - это присутствие воды, органических молекул и достаточного количества тепла. Европа имеет водяной лед. Органические соединения широко распространены в солнечной системе. Самый большой вопрос, достаточно ли тепла генерируется внутри спутника. Новые снимки показали, что на Европе существует достаточно тепла для образования потоков на поверхности, что под ледяной коркой возможно существование теплого льда или даже жидкой воды. Таким образом, Европа имеет большой потенциал удовлетворить и этому критерию для возникновения экзобиологии.

Ганимед - третий спутник Юпитера

Ганимед - самый большой спутник Юпитера и всей солнечной системы (d= 5262 км), имеющий размер планеты.

Характеристики спутника Ганимед
Среднее расстояние от Юпитера 1 070 000 км
Период обращения 7.154553
Орбитальный период (дней) 7.154553
Орбитальный эксцентриситет 0.002
Наклон 0.195

Во время сближения с Ганимедом было обнаружено большое увеличение в силе магнитного поля, т.е. впервые у спутника планеты четко зафиксирована собственная магнитосфера. Два прибора на Галилео плазменный спектрометр, регистрирующий количество и состав заряженных частиц, и магнитометр, фиксирующий направление и величину магнитного поля, при подлете к Ганимеду резко изменили свои показания. Концентрация ионов и электронов увеличи- лась более, чем в 100 раз, а величина магнитного поля возросла почти в 5 раз, его направление изменилось, указывая прямо на Ганимед. Этот магнитный кокон защищает спутник от магнитного влияния основного гигантского тела - Юпитера.

Комбинируя данные об открытом магнитном поле с известными гравитационными данными, ученые пришли к выводу, что Ганимед имеет металлическое ядро, окруженное скалистой силикатной мантией, которая в свою очередь покрыта ледяной корой. Такая дифференцированная структура возможно и вызывает магнитное поле, которое в свою очередь создает магнитосферу. Раньше единственными известными твердыми телами солнечной системы, имеющими магнитное поле, были планеты Меркурий и Земля. Теперь найдены магнитные поля у всех галилеевых спутников Юпитера - Ио, Европы, Каллисто и Ганимеда.

На Ганимеде собственное магнитное поле достаточно сильно, чтобы образовать магнитосферу с резко определенной границей внутри магнитосферы Юпитера. Последние наблюдения с Галилео показали присутствие магнитного поля и вокруг Каллисто. Магнитометр, установленный на Галилео, показал наличие магнитного поля и у Европы, причем северный магнитный полюс указывает странное направление. Величина магнитного поля составляет примерно одну четверть от силы магнитного поля Ганимеда.

Масштабные снимки поверхности перевернули прежние представления о геологическом прошлом этого спутника. Они показывают древние ледяные поля, изрытые кратерами, и молодые равнины, изрезанные гребневидными горами, изрытые кратерами и тектонически деформированные. В целом, примерно половина площади, покрытой метеоритными и кометными кратерами, была заново изменена следами вулканической и тектонической деятельности.

Каллисто

Каллисто самый внешний и далекий из галилеевых спутников Юпитера и он обнаруживает совершенно другую структуру, чем Европа. Каллисто никогда не подвергался таким гравитационным напряжениям, как внутренние луны, и не имел достаточно тепла, чтобы сформировать различные слои. Поэтому до недавнего времени предполагалось, что Каллисто имел более спокойную, предсказуемую и мирную историю, чем другие галилеевы спутники, и поэтому является более типичным объектом солнечной системы. Исследования показали, что Каллисто не имеет ядра, а имеет гомогенную структуру с 60 % каменных пород, включая железо и сульфиды железа, а 40 % сложены из спрессованного льда. Диаметром 4 800 км это второй по величине спутник из 16 известных спутников Юпитера.

Характеристики спутника Каллисто

Экваториальный радиус 2400 км
Средняя плотность 1.86
Среднее расстояние от Юпитера 1 883 000 км
Период вращения 16.68902 дней
Орбитальный период 16.68902 дней
Эксцентриситет 0.007
Наклон 0.281 град

Недавним открытием стало обнаружение соленого океана, который может лежать под ледовой корой Каллисто. Это открытие вызвало удивление ученых, которые первоначально предполагали, что Каллисто относительно неактивен. Если Каллисто имеет океан, то он должен быть больше похож на другой спутник Юпитера - Европу, которая имеет уже значительные подтверждения существования океана под ледяной поверхностью.

Сильно кратерированная поверхность Каллисто лежит сверху ледяного слоя, который простирается на 200 километров вглубь. Непосредственно подо льдом находится предполагаемый океан с глубиной до 19 км, согласно данным магнитометра Галилео. Далее внутреннее строение предполагает смесь каменных пород и льда.

Магнитометр, установленный на Галилео и изучающий магнитное поле Юпитера и галилеевых спутников, обнаружил, что магнитное поле Каллисто, так же как и на Европе, переменное. Это может вызываться переменными электрическими токами, текущими вдоль поверхности Каллисто в соответствии с изменениями магнитного поля на поверхности из-за вращения Юпитера. Так как атмосфера Каллисто очень разреженная и не имеет заряженных частиц, то она не может образовать магнитное поле Каллисто. Ледяная корка также является плохим проводником, но им может быть слой расплавленного льда. Если этот жидкий океан соленый, подобно земному, то он мог бы создать достаточно сильные электрические токи, чтобы образовать магнитное поле.

Продолжая изучать возможность существования океана под поверхностью, ученые обнаружили, что электрические токи текут в разных направлениях в разное время. Это согласуется с идеей соленого океана, так как Каллисто также вращается синхронно с вращением Юпитера, как и Европа.

Наличие океана на Каллисто также ставит вопрос о возможности жизни и в этом уголке солнечной системы. Недавно на Земле ученые обнаружили новый класс микроорганизмов, так называемые археобактерии, которые могут существовать при экстремальных условиях - в вулканических выбросах и в замороженном состоянии более 5 млн лет.

Еще одним ключом к разгадке жизни на Каллисто и Европе может быть земная лаборатория, находящаяся в Антарктиде. В 1996 году радио и альтиметрические наблюдения обнаружили жидкое озеро под ледяной поверхностью Антарктиды в районе русской станции Восток. Это озеро получило название Восток и находится на глубине 3700 м под поверхностью льда, имеет 125 м глубины и ниже поверхности моря на 710 метров. Судя по плотности, это озеро - пресное. Пока ученые не знают причин, почему это озеро жидкое. Так что изучение жидкого озера в Антарктиде поможет ученым лучше понять океаны далеких спутников Юпитера.

Кольца Юпитера

Еще одним замечательным открытием миссии Галилео стало выявление источника и природы образования колец Юпитера. Согласно данным, полученным от космического аппарата Галилео, система колец Юпитера образуется пылью, выбитой межпланетными метеороидами с поверхности четырех малых внутренних спутников Юпитера.

В конце 70-х годов Вояджер впервые обнаружил следующую структуру колец Юпитера: четкого главного кольца и внутреннего облакоподобного гало, находящегося внутри основного кольца. Один из снимков Вояджера обнаружил третье слабое внешнее кольцо. Новые наблюдения Галилео подтвердили существование слабого кольца, названного Gossamer или паутинным из-за его прозрачности.

Строение кольца Юпитера

• Паутинное кольцо.



Паутинное кольцо чрезвычайно диффузное, слабое, частицы имеют размеры микронов или меньше в диаметре. В отличие от колец Сатурна, в кольцах Юпитера нет ни снега, ни льда. Структура паутинного кольца оказалась совершенно неожиданной. Снимки показали, что это внешнее кольцо состоит из двух слабых довольно однородных колец, протянувшихся от внешней границы главного кольца до орбиты Тебы, причем одно кольцо лежит внутри другого (или вложены одно в другое), и оба сложены из микроскопических осколков двух малых внутренних спутников Амальтеи и Тебы.
 
Более плотное, вложенное паутинное кольцо лежит внутри орбиты Амальтеи до 181 000 км, в то время как более слабое лежит внутри орбиты Тебы до 222 000 км. Как только пересекается орбита Амальтеи яркость кольца падает на 1/5, в то время как вблизи орбиты Тебы яркость составляет 1/3. Оба кольца имеют, грубо говоря, прямоугольное сечение. Удивительная особенность обоих колец состоит в том, что каждое из них имеет верх и низ ярче, чем центральная часть.
 

• Главное кольцо (На снимке внизу).



Самая яркая часть главного кольца находится на расстоянии 6440 км от внешней границы гало, на расстоянии 128 940 км - почти рядом с орбитой Адрастеи, находящейся на расстоянии 128 980 км. Эта яркая часть составляет примерно 1000 км, яркость кольца значительно уменьшается на расстоянии около 127 850 км - в окрестности Метиды.
 
 
 

• Гало (На снимке вверху).


Самая внутренняя компонента кольцевой системы Юпитера есть тороидальное гало, протянувшееся радиально от 92 000 до 122 500 км. Его яркость уменьшается с высотой над экватором планеты и при приближении к планете.

Малые спутники Юпитера

В настоящее время известны 16 спутников Юпитера, открытых с 1610 года. Кроме 4 галилеевых спутников существует 3 группы малых спутников - 4 малых внутренних спутника находятся ближе к планете, чем Ио, 4 внешних обратных спутника - на похожих орбитах на расстоянии около 11 млн км, и 4 обратных спутника - на расстояниях около 22 млн км.

Четыре малых внутренних спутника, находящихся ближе Ио, идентифицируются теперь как спутники кольца, образующие кольцевую систему Юпитера. Это - Метида, Адрастея и Теба, открытые Вояджером 1, и Амальтея, открытая Барнардом в 1892 году. Аппарат Галилео получил более детальные изображения этих спутников, которые показали неправильную причудливую форму этих спутников и сильно кратерированную поверхность. Эти спутники находятся в синхронном вращении и имеют большие геологические особенности в виде ударных кратеров.

Метида - луна, находящаяся внутри главного кольца. Самая большая протяженность ее 60 км.

Адрастея - самый маленький из четырех спутников - располагается около внешней границы главного кольца и имеет максимальный размер около 20 км.

Амальтея - наибольший из четырех внутренних спутников - лежит на периферии внутреннего паутинного кольца. Подробные снимки Галилео показали значительное количество кратеров и ярких пятен на ее поверхности.
Самый большой кратер Пан имеет форму чаши и 90 км ширины. Самое яркое пятно на южном полюсе связано с меньшим кратером, получившим название Гея. Максимальный размер Амальтеи 247 км (123.5x73x67).

Спутник Теба находится на периферии внешнего паутинного кольца. Наибольшая протяженность ее 116 км.

Происхождение кольца Юпитера

Удары метеороидов в малые спутники Адрастея и Метида с низкой гравитацией поставляют материал в главное кольцо Юпитера. Амальтея и Теба являются источниками паутинного кольца, который сложен из микроскопических частиц этих спутников. Находясь в сильном гравитационном поле Юпитера, маленькие спутники особенно уязвимы к ударам различных фрагментов, захваченных Юпитером, из-за их относительной близости к гигантской планете. Ученые предполагают, что, когда межпланетные метеороиды или фрагменты комет или астероидов ударяются о поверхность малых спутников, пыль, выбитая с поверхности, приобретает значительные скорости в сильном гравитационном поле Юпитера. При этих ударах, если спутник достаточно велик, то пылевые частицы не покидают гравитационного поля спутника. Так, находящаяся на периферии главного кольца крошечная Адрастея с диаметром 8 километров удерживает частицы главного кольца. Если скорость выбитых частиц достаточно велика, они покидают гравитационное поле спутника и выходят на орбиты, подобные источникам их возникновения, т.е. находятся на тех же расстояниях от Юпитера и с тем же наклоном относительно плоскости экватора. Наклоненная орбита качается около плоскости экватора подобно Hula-Hoop. Так как все пылевые частицы имеют подобные орбиты, отличающиеся только ориентацией Hula-Hoop, то все вращающиеся пылевые частицы образуют диск. Толщина внутренней части паутинного кольца соответствует максимальному отклонению наклоненной орбиты Амальтеи от плоскости экватора, толщина второй части паутинного кольца - больше, так как орбита Тебы имеет больший наклон орбиты, чем Амальтея. Верхняя и нижняя границы паутинного кольца в 2 - 3 раза ярче его срединной части.

Внутренне гало состоит из выброшенных частиц из главного кольца. Электрически заряженные частицы, попадая в сильное электромагнитное поле Юпитера, образуют облако частиц, которое простирается вверх и вниз от главного кольца и медленно дрейфует в сторону планеты. Это вертикальное распределение частиц - тороидальное гало - необычно для планетных колец, а материал частиц гало достигает 27 000 км над плоскостью кольца. Внутрь оно простирается до облаков планеты. Главное кольцо имеет 7000 км ширины и внешнюю границу 129 130 км от центра планеты.

Новый класс пылевого кольца на орбите Юпитера

В апреле 1998 года в журнале Science появилось сообщение, что на основе компьютерных вычислений и данных аппарата Галилео ученые Колорадского университета обнаружили новое кольцо пыли на орбите вокруг Юпитера.

Слабое кольцо (формы пончика) межпланетной и межзвездной пыли около 1 126 000 км в диаметре обнаружилось на орбите вокруг Юпитера. Очевидно, данные компьютерных вычислений коррелируют с данными пылевого детектора на Галилео, которые выявили это кольцо путем захвата частиц его пыли.

Удивительно, что большинство частиц межзвездной и межпланетной пыли имеют обратные орбиты, т.е. движутся в противоположном направлении вращению планеты и его спутников. Причина обратных орбит крошечных частиц пока еще неясна.

Еще Вояджер 2 обнаружил нечеткое пылевое кольцо Юпитера в 1979 году, которое, как предполагают ученые, было создано столкновениями маленьких спутничков с метеороидами в системе Юпитера. Но вновь обнаруженное (идентифицированное) кольцо пыли с мельчайшими частицами, происходящими вне системы Юпитера, повидимому, много больше и возможно уникально в солнечной системе.

Однако некоторые ученые предполагают, что нечто подобное мы можем увидеть и на Сатурне. Запущенный в 1997 году космический аппарат NASA Кассини достигнет окрестностей этой планеты в 2004 году.

Автор: В.С.Уральская. 
E-mail: ural@ sai.msu.su