Предисловие

     Известный советский астроном Сергей Константинович Всехсвятский

обнаружил у Юпитера кольцо (поменьше и потемнее, чем у Сатурна). Коллеги астрономы из Крымской обсерватории возражали: «Сергей Константинович, Вы смотрите в телескоп глазом, а у нас фотоэлектрические приемники, и никакого кольца мы не обнаруживаем».

И только почти через 20 лет, в 1979 г. американский космический аппарат Вояджер-1 передал на Землю изображение кольца Юпитера.

Как же С.К. Всехсвятскому удалось сделать свое открытие?

    В нашей атмосфере непрерывно движутся капельки влаги, пылинки, группы молекул и другие мелкие образования, преломляющие и рассеивающие лучи света, приходящего из космоса. При наблюдениях в телескоп изображения  звезд и планет оказываются несколько размытыми. Фотоэлектрические приемники  излучения накапливают изображение за время экспозиции и поэтому не могут выделить момент, когда луч света, не рассеиваясь, успевает «проскочить» между мельчайшими уплотнениями земной атмосферы. С.К. Всехсвятский, очень опытный наблюдатель, долгое время изучавший Юпитер, в краткий момент прозрачности атмосферы увидел, что вблизи Юпитера есть кольцо.

            Откуда у Юпитера кольца? 

   После образования планет, вокруг Юпитнра продолжали вращаться остатки камней, глыб, астероидов. Те из них, скорость которых была меньше круговой, упали на планету, те, у которых скорость была параболической или гиперболической относительно Юпитера, улетели. Вращаться вокруг него по эллиптическим орбитам смогли только те, у которых скорости находились в пределах между круговой и параболической.

     В мощном гравитационном поле Юпитера (318 масс Земли) круговая скорость над его поверхностью составляет примерно 40 км/с, а параболическая – примерно 60 км/с. Таким образом разброс скоростей вращающихся вокруг Юпитера астероидоподобных тел достигает 20 км/с. Это очень много. Для сравнения: у поверхности Земли разность между параболической и круговой скоростями равна всего 3.3 км/с. (11.2 км/с – 7.9 км/с). Обладая такой большой разностью скоростей, астероидные тела,  сталкиваясь, дробятся,  все больше разрушая друг друга. Так вокруг Юпитера образовалось вращающееся пылевое кольцо.

     Очень эффективно действует еще один механизм пополнения пылью.

   Среди 67(!) известных сейчас спутников Юпитера четыре маленьких, близко расположенных к планете, все время подвергаются бомбардировке и тесно связаны с пылевыми поясами. При их малой массе и, соответственно, малой силе притяжения, не требуется больших усилий, чтобы движущиеся с большими скоростями тела, выбивали из них пыль, пополняющую кольца.

      Встреча с кометой

   Притяжение к Юпитеру искривляет орбиты пролетающих мимо астероидов и комет, но особенно интересной была «встреча» с кометой Шумейкеров-Леви-9 в 1992 году. Юпитер своим мощным приливным действием, при котором обращенные к нему части кометы притягвались сильнее, чем самые удаленные, растянул ее и разорвал на 20 частей. 

      При этом он изменил орбиту кометы так, что она возвратилась через два года. На этот раз она не смогла преодолеть притяжение гиганта, и все ее 20 частей дождем упали на Юпитер.

Астрономы такое явление наблюдали впервые!

Спутник Ио

     Исключительное, единственное в Солнечной системе, небесное тело - спутник Юпитера Ио. Его особенности – результат гравитационного влияния Юпитера. На этом небольшом небесном теле более ста больших вулканов, среди которых много действующих.

     Из-за малой силы притяжения их вещество выбрасывается на высоту до 100 км, а столбы газа достигают 300 км.  Магма, стекая по склонам вулканов, растекается на сотни километров и застывает, образуя на поверхности спутника желтые, оранжевые и красные области, покрытые различными  веществами, содержащими серу и многие другие элементы.  Картину дополняют белые льды (ведь Юпитер расположен в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля) и темные пятна проступающей породы.

    Орбита Ио находится в пределах радиационных поясов Юпитера, поэтому возникают различные виды взаимодействий между спутником и планетой, в частности, происходят мощные электрические разряды, вызывающие полярные сияния. Ионизованные газы, выбрасываемые вулканами, образуют  вдоль всей орбиты Ио плазменное кольцо, тор, окружающий Юпитер. Он больше влияет на образование радиационных поясов, чем  солнечный ветер, достигающий Юпитера.

           Причина этих явлений в том, что Юпитер вызывает на Ио сильнейшие приливы и отливы. Высота приливных волн в твердой коре достигает 100 метров. Важно, что при этом величина их непрерывно изменяется, так как, двигаясь по эллиптической орбите, Ио то приближается к Юпитеру, то удаляется от него. В результате трения глубокие слои спутника разогреваются, плавятся, вызывая вулканическую активность.

Спутник Европа

    Совсем другой результат приливной деятельности Юпитера проявляется на его спутнике Европа,  который движется по более удаленной, чем Ио, эллиптической орбите.

   Вся Европа покрыта льдом толщиной от 2 до 20 км,  а под ним - глубокий соленый океан. В нем возникают теплые течения и, возможно, действуют подводные вулканы. В результате вся ледяная поверхность Европы покрыта трещинами, возвышенностями и впадинами. Под ней при помощи спускаемых зондов исследователи надеются найти признаки существования элементарных форм жизни.

   Природа двух этих спутников определяется особенностями притяжения Юпитера, но как они не похожи друг на друга!

   О Юпитере и о его влиянии на окружающие тела написаны тысячи статей и монографий. Мы же только подчеркнули, что эти влияния могут быть очень разнообразными и интересными.