Спутники Юпитера — одни из самых популярных спутников (кроме Луны) в наблюдательной астрономии.

Их открыл Галилео Галилей в 1610 году, что способствовало принятию гелиоцентрической системы, разработке законов движения планет Иоганна Кеплера и первому (более менее точному) измерению скорости света Олафом Рёмером в 1676 году.

Не обошли вниманием эти тела и фантастические произведения.

Культовый роман Артура Кларка «Космическая одиссея» (3 часть) описывает жизнь на Европе, а «Симулякры» Филлипа К. Дика упоминают простейшие организмы, населяющие Ганимед.

В этом году сериал-антология «Любовь, смерть и роботы» в 3 серии 3 сезона показал нам фантазии талантливых аниматоров на тему путешествия по Ио на ровере. Одновременно с этим, космический телескоп Джеймс Уэбб сделал ряд пробных снимков Юпитера для проверки возможности слежения за движущимися объектами. Посмотрим, хорошо ли получились ли эти визуальные работы.

Юпитер — неудавшаяся звезда. Его масса составляет 71,16 % массы всех планет солнечной системы. Был бы он еще побольше (в 13 раз по массе), стал бы субзвездным объектом — коричневым карликом.

Джеймс Уэбб иллюстрирует эту идею фотографией теплового излучения с фильтром при котором Юпитер ярок и горяч. И это свечение — не только отражённое. Юпитер выделяет на 60 % больше энергии чем получает от солнечных лучей. За счёт этого газовый гигант худеет приблизительно на 2 см в год. Практически, горит на работе.

Юпитер и его спутники снятые через фильтр Джеймса Уэбба NIRCam 3,23 мкм: слева внизу — Европа, над ней главное кольцо Юпитера, еще выше — Фива, справа под главным кольцом — Метида 
Юпитер и его спутники снятые через фильтр Джеймса Уэбба NIRCam 3,23 мкм: слева внизу — Европа, над ней главное кольцо Юпитера, еще выше — Фива, справа под главным кольцом — Метида 

Другая, хорошо узнаваемая, черта Юпитера — большое красное пятно — это уникальный вечный гигантский ураган, вещество в котором вращается против часовой стрелки в центре, по часовой на краях и совершает полный оборот за 6 земных суток.

В настоящее время пятно имеет размеры 15×30 тыс. км (диаметр Земли 12,7 тыс. км, поместилось бы две штуки), а 100 назад лет размеры пятна были вдвое больше.

Инфракрасная камера Джеймса Уэбба не видит красного цвета газа, однако большое красное пятно Юпитера показывает максимально отчетливо, из-за теплового излучения планеты.

Юпитер (в центре) и его спутник Европа (слева) и ее тень (в районе большого красного пятна) видны через фильтр Джеймса Уэбба NIRCam 2,12 мкм
Юпитер (в центре) и его спутник Европа (слева) и ее тень (в районе большого красного пятна) видны через фильтр Джеймса Уэбба NIRCam 2,12 мкм

Аниматоры сериала «Любовь, смерть и роботы» тоже не прошли мимо гигантского урагана и показали его вместе со спутником Юпитера — Ио.

Сериал-антология «Любовь, смерть и роботы», 3 серия 3 сезона
Сериал-антология «Любовь, смерть и роботы», 3 серия 3 сезона

Сам спутник Юпитера Ио размером примерно с Луну. Он, в основном, состоит из силикатных пород, окружающих расплавленное ядро из железа. Большую часть поверхности занимают равнины, покрытые серой или замёрзшим диоксидом серы. Но так же есть и горы, образованные благодаря сжатию в основании силикатной коры спутника. Некоторые из этих пиков вдвое выше Эвереста на Земле. 

За счет приливных гравитационных сил Юпитера, спутник сжимается, что приводит к трению и разогреву недр Ио. Это и вызывает постоянную вулканическую активность. В итоге Ио — самое геологически активное тело солнечной системы с порядка 400 вулканами, извергающими серу.

Извержения придают поверхности Ио уникальные особенности. Вулканический пепел и потоки лавы постоянно изменяют поверхность и окрашивают её в различные оттенки жёлтого, белого, красного, чёрного и зелёного.

Сериал-антология «Любовь, смерть и роботы», 3 серия 3 сезона
Сериал-антология «Любовь, смерть и роботы», 3 серия 3 сезона

Сериал нам показывает пейзажи, похожие на научное описание.

Разве что, гамма у реальных снимков Ио не такая медовая, а ближе к сыру с плесенью.

Фото Ио, сделанное аппаратом «Галилео» в 1999 году
Фото Ио, сделанное аппаратом «Галилео» в 1999 году

По сюжету серии, космонавты путешествуют по поверхности спутника Юпитера на ровере и внезапно их подбрасывает вверх извержение серного гейзера. 

С этого момента начинается драматическое приключение, однако масштабы инцидента не велики. Ровер из сериала отбросило на пару десятков метров, в то время как вулканы Ио выбрасывают серу на высоту до 500 километров.

Сериал-антология «Любовь, смерть и роботы», 3 серия 3 сезона
Сериал-антология «Любовь, смерть и роботы», 3 серия 3 сезона

Атмосфера Ио и других спутников захватывается гравитацией Юпитера и формирует Юпитерианскую кольцевую систему.

Вообще, это третья система колец по счету открытия астрономами после Сатурна и Урана.

В кольцах можно выделить четыре сегмента: толстый тор из частиц — известный как «кольцо-гало», относительно яркое, очень тонкое «главное кольцо» и два широких и слабых внешних кольца — известных как «паутинные кольца», называющиеся по материалу спутников которые их и формируют: Амальтеи и Фивы.

Структура колец Юпитера
Структура колец Юпитера

Главное кольцо хорошо видно на некоторых калибровочных снимках Джеймса Уэбба, однако в планах физиков заснять в деталях сам процесс захвата материи спутников.

Слева: Юпитер через фильтр NIRCam Джеймса Уэбба 2,12 мкм, справа: Юпитер через фильтр NIRCam 3,23 мкм
Слева: Юпитер через фильтр NIRCam Джеймса Уэбба 2,12 мкм, справа: Юпитер через фильтр NIRCam 3,23 мкм

Получается, Уэбб может наблюдать, от самых тусклых и отдаленных галактик до планет на метафорическом заднем дворе нашей солнечной системы, которые можно увидеть невооруженным глазом ночью находясь на реальном заднем дворе своего дома.

Так выразился заместитель руководителем рабочей группы Джеймса Уэбба по солнечной системе — доктор Брайан Холлер в статье NASA.

А мы будем ждать как крутейших снимков Уэбба, так и новых экранизаций на тему космических путешествий. На наш век выпали визуальные путешествия по Солнечной системе и это хорошо.

Комментарии (10)


  1. ksbes
    26.07.2022 08:48
    +1

    А вот это вот чёрное пятно неправильной формы - это от попадания метеорита? Вообще как-то много "шума" на изображениях - "битых пикселей" и засветов. Как бы не помешало это в последующих наблюдениях.


    1. 8street
      26.07.2022 11:37
      +1

      это от попадания метеорита?

      Нет, зеркало не находится в оптическом фокусе системы. Это от чего-то другого: особенности матрицы/алгоритма сжатия/передачи данных и т.п.


    1. Physics-for-Humanities Автор
      26.07.2022 13:11

      Этот артефакт по идее был получен ещё до повреждения зеркала.

      Причина большого шума в том что это техническое изображение. Когда дело дойдёт до задачи получить четкое фото захвата Юпитером материи его спутников, из тысяч разных снимков соберут красивое, обработанное и чистое.


  1. AlexanderS
    26.07.2022 11:56
    +2

    В Экспансии сельскохозяйственная деятельность на Ганимеде была важной для всей Солнечной системе. У меня ещё вопрос возник — почему? 0,1g, вращения нет (вернее есть, но к Юпитеру всегда одной стороной повёрнут), температура сотня кельвинов. Но зато есть магнитосфера и какая-никакая, но экзосфера, плюс вроде как должна быть вода в глубине.


    1. Wizard_of_light
      26.07.2022 14:01
      +1

      Меня удивляли моменты, когда в "Экспансии" по поверхности Ганимеда какие-то патрули бродили - Ганимед на внешней границе радиационного пояса Юпитера, на его орбите за восемью миллиметрами алюминия ~200 рад/сутки. Скорее всего в скафандрах по поверхности спутников ближе Каллисто особо не походишь.


      1. AlexanderS
        26.07.2022 15:34

        Ну вы придираетесь) Правда фантастика тем и хороша, что её можно как успешно критиковать, так и защищать: если марсианские технологии людей с 50-кратной смертельной дозой жесткого рентгена вытащили, то может и какая-нибудь активная защита в скафандрах тоже есть. Просто нам в очередной раз это не рассказали.

        P.S.
        При слове Каллисто, как-то в памяти выплыл рассказ «Коварная Каллисто» из журнала ЮТ =)


        1. Wizard_of_light
          26.07.2022 16:29
          +1

          "На черном видны белые пятна, а на белом-чёрные" (с) :) В конце концов это видимо самый физически корректный сериал о приключениях в космосе, а тут такое.


  1. Demiourgos
    26.07.2022 18:08

    Боже, ну сколько можно!? "Неудавшаяся звезда" чтобы стать звездой должна набрать примерно в 100 раз больше массы, чем сейчас есть. Считать ли недозвездные бурые карлики настоящими звёздами - вопрос терминологии и личного восприятия.


    1. Physics-for-Humanities Автор
      27.07.2022 09:33
      +2

      13 масс Юпитера нужно для начала термоядерной реакции. Коричневые карлики называют субзвездными объектами потому что термоядерная реакция дейтерия и лития в них идет. https://bigenc.ru/physics/text/4144973


      1. Uncle4enni
        28.07.2022 10:48

        Если бы у меня было дополнительных 13 масс юпитера, то я бы тоже был бы субзвездой.