Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов
Программа «Вояджер» по исследованию дальних планет Солнечной системы — одна из величайших космических программ XX века, подарившая миру огромное количество открытий и снимков газовых гигантов, а также их спутников.
В рамках этой миссии ученые отправили в космос два аппарата: «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в сентябре и августе 1977 года, соответственно. Первым инженеры NASA запустили «Вояджер-2», а через 16 дней его близнеца — «Вояджер-1». Нумерацию зондов сделали по времени их ожидаемого прибытия к Юпитеру и Сатурну. Путь «Вояджера-2» к этим планетам был длиннее, но такая траектория полета позволяла зонду посетить Уран и Нептун.
В этом материале я публикую небольшую подборку снимков, сделанных двумя зондами десятки лет назад, а также рассказываем о некоторых открытиях космических станций. Это лишь песчинка из того архива данных, которые аппараты передали на Землю.
Юпитер
Снимок «Вояджера-2», полученный 25 июня 1979 года с расстояния 12 млн. км.
Фото: NASA/JPL
На фотографии южное полушарие Юпитера и спутник газового гиганта Ио — один из четырех галилеевых спутников, который расположен к планете ближе всех.
Благодаря «Вояджерам» ученые узнали, что магнитосфера Юпитера по большей части формируется плазмой маленького Ио; магнитосфера вбирает себя газообразные вещества, которые выбрасываются в результате извержений вулканов на поверхности Ио. Более “тяжелые” продукты извержения, такие как сера, остаются на поверхности спутника, а “легкие”, например, кислород, поднимаются вверх и рассеиваются в космосе, образуя на орбите газовый тор. Элементы этого тора ловит магнитное поле Юпитера, затем они “надувают” магнитосферу газового гиганта и увеличивают ее размер практически вдвое.
«Вояджер-2» обнаружил, что магнитосфера Юпитера может простираться вплоть до орбиты Сатурна, что делает ее самой крупной из всех планетных магнитосфер Солнечной системы.
Маленький мир Ио
Мозаика поверхности Ио, составленная из снимков, сделанных «Вояджером-1» во время пролета мимо спутника на расстоянии 20 тыс. км. Здесь изображены вулканические равнины.
Фото: NASA/JPL
В 1979 году «Вояджер-1» пролетел мимо Ио и сделал серию снимков спутника. На фотографиях ученые увидели разноцветный Эдит эпейзаж, лишенный ударных кратеров, это натолкнуло астрономов на мысль, что поверхность луны газового гиганта геологически молодая. Также специалисты заметили, что на поверхности Ио преобладают гладкие равнины, усыпанные горами выше Эвереста, а также странные ямы, заполненные непонятным веществом, чуть позже выяснилось, что это потоки лавы. Детальный анализ снимков показал, что Ио — вулканический мир; по оценкам ученых, там находится около 400 активных вулканов.
Титан
На этом снимке, сделанном «Вояджером-1» в ноябре 1980 года с расстояния 435 тыс. км, запечатлена плотная атмосферная дымка спутника Сатурна Титана.
Фото: NASA/JPL
Приборы зонда показали, что Титан окутан дымкой, которая сливается со слоем облаков над северным полюсом спутника и полностью закрывает поверхность. Во время сближения с Титаном, зонд обнаружил, что у этой луны есть атмосфера, более плотная, чем у Земли.
Энцелад
На снимке Энцелад — один из восьмидесяти двух спутников Сатурна. Это фото в 1981 году сделал «Вояджер-2» с расстояния 112 тыс. км.
Фото: NASA/JPL
Луна газового гиганта оставалась для ученых тайной до тех пор, пока ее не посетили «Вояджеры». Аппараты выяснили диаметр Энцелада — почти 500 км, узнали, что рельеф поверхности спутника весьма разнообразен: на Энцеладе есть как области с большим количеством кратеров, так и практически без ударных образований. Чуть позже специалисты предположили, что области без кратеров на самом деле не являются таковыми, с течением времени ударные образования на них заполняются материалом, который выбрасывается в результате геологической активности.
Кроме того, приборы зондов показали, что орбита спутника проходит по довольно узкой и плотной области E-кольца Сатурна, а значит, кольцо может состоять из вещества, выбрасываемого с поверхности Энцелада.
Кольца Урана
В 1986 году зонд «Вояджер-2» запечатлел систему колец Урана. На фото показаны девять первых колец, которые выглядят как темные линии на фоне ярких облаков планеты. Наиболее заметно кольцо Эпсилон, на снимке оно справа; слева едва различимы три кольца, их обозначают просто цифрами 4, 5 и 6.
Фото: NASA/JPL
Благодаря данным станции ученые открыли два новых кольца. В результате число известных колец планеты увеличилось до одиннадцати. Первые девять в 1977 году открыл американский астроном Джеймс Эллиот, а в 2003 году еще два обнаружил телескоп “Хаббл”. На 2021 год известно о тринадцати кольцах, окружающих Уран.
В 2016 году, анализируя архивные данные «Вояджера-2», ученые обнаружили два ранее неизвестных спутника Урана, общее число лун планеты-гиганта увеличилось до двадцати девяти.
Нептун
Последним космическим телом, которое встретилось на пути «Вояджера-2», был Нептун. Зонд исследовал атмосферу планеты, ее магнитосферу и сделал несколько снимков газового гиганта.
Фото: NASA/JPL / Большое Темное Пятно
В 1989 году зонд запечатлел два явления в атмосфере Нептуна: Малое и Большое Темные Пятна. По мнению ученых, эти объекты представляют собой антициклоны. Вокруг пятен могут дуть сильные ветры, скорость которых, по некоторым данным, может превышать скорость звука.
Фото: NASA/JPL / Малое Темное Пятно
В 1994 году “Хаббл” попытался сфотографировать пятна, однако оказалось, что они исчезли. Сейчас специалисты наблюдают за новым гигантским пятном в атмосфере Нептуна, которое появилось недавно — Северным Большим Темным Пятном.
Ставьте плюс, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
А если хотите больше, то вот мой тг канал о космосе, весь движ там)CosmoVision
Самая жуткая планета солнечной системы (она же и самая красивая)
Сатурн. Тот самый газовый гигант, в атмосфере которого в 2017 году сгорел космический аппарат “Кассини”.
Фото: NASA / Сатурн. Снимок "Кассини".
Безусловно, Сатурн — очень красивый мир: загадочный и манящий. Мощная система колец создает ощущение чего-то необычного, благодаря большому их количеству, эту планету невозможно спутать ни с одной другой планетой Солнечной системы. Сатурн единственный в своем роде (кольца есть у всех планет-гигантов, но в видимом свете они хорошо просматриваются только у Сатурна).
Да, Сатурн именно та планета, которой хочется любоваться и любоваться, но только со стороны. Не стоит забывать, что это очень опасный и враждебный человеку мир.
Если же потенциальный космический путешественник решит приблизиться к Сатурну на минимальное расстояние, планета его просто убьет, причем, за долю секунды.
Давайте разбираться, почему.
Сатурн — газовый гигант, это значит, что планета состоит, в основном, из газов: водорода, гелия, метана, аммиака. У планеты нет твердой поверхности, на нее невозможно встать ногами, как это можно сделать на Марсе или на Земле.
Фото: NASA / Сатурн и его спутник Титан. Снимок сделал зонд "Кассини" в 2012 году.
Если потенциальный путешественник будет падать на Сатурн с большой высоты, он прежде всего столкнется с барьером в виде колец.
У Сатурна нет мощных поясов радиации — заряженные частицы поглощаются кольцами. Однако из-за взаимодействия магнитосферы планеты со спутниками Сатурна часто появляются всплески радиоизлучения. Особенно мощные импульсы электромагнитного излучения идут из колец планеты. Когда потенциальный путешественник пересечет плоскость колец, на него обрушился поток, который будет состоять из мелких электрически заряженных пылинок, движущихся на огромной скорости. Страшно представить, что станет с человеком после встречи с этим потоком.
Фото: NASA / Атмосфера Сатурна. Последний снимок, сделанный зондом "Кассини".
Допустим, кольца мы преодолели и добрались до верхних слоев атмосферы. Здесь нас поджидает новая опасность. В атмосфере человека раздавит чудовищным давлением и уничтожит низкой температурой. Атмосферное давление на Сатурне в сотню раз выше, чем на поверхности Земли, а температура достигает -170°С. И чем глубже вы будете погружаться в атмосферу, тем больше эти показатели будут расти. В глубинных слоях атмосферы Сатурна давление уже будет превышать давление на поверхности Земли в тысячи раз.
Фото: Pinterest / Последние минуты жизни "Кассини". Представление художника.
Еще одна проблема — бури и штормы в атмосфере, которые сопровождаются мощными разрядами молний. Скорость ветра здесь достигает 1800 км/ч, а значит, окажись человек в эпицентре бури, его просто разорвет на части. Интересно, что бури и штормы в атмосфере Сатурна могут бушевать месяцами и даже годами.
А еще Сатурн “звучит” очень жутко.
В 2018 году ученые NASA выложили в Сеть запись звуков Сатурна. Специалисты преобразовали плазменные волны, движущиеся от газового гиганта к его спутнику Энцеладу, в звуки, доступные человеческому уху. Плазменные волны возникают, когда составляющие плазму заряженные частицы начинают совершать сложные колебательные движения под действием электрических и магнитных полей.
Послушайте эту запись:
Зловещий холод, высокое давление, которое вот-вот вас раздавит, смертоносные бури с мощными молниями, и звуки, что пробирают до мурашек. Сатурн — красивая, но очень опасная для человека планета.
Подписывайтесь на наш канал CosmoVision, мы часто рассказываем о астрономии и космонавтике.
Спутник Сатурна Мимас может скрывать целый океан под невероятной толщей льда
Моделирование показало, что возможность этого достаточно велика
Фото: NASA
Один из многочисленных спутников Сатурна, Мимас имеет диаметр 396 километров и является двадцатым по величине спутником в Солнечной системе, а также самым маленьким известным космическим телом, которое имеет округлую форму из-за собственной гравитации.
По словам ученых, если смотреть на изображения спутника, сделанные космическим оборудованием, там нет никаких намеков на наличие жидкой воды. Однако моделирование, проведенное Юго-Западным исследовательским институтом в Колорадо, предполагает, что заветная жидкость прячется глубоко под ледяным покровом Мимаса.
Измерения, проведенные космическим зондом «Кассини» в 2014 году, показали, что Мимас колеблется при вращении. Это намекает на то, что под 28-километровым слоем льда на поверхности космического тела происходит нечто странное. Исследователи тогда предположили, что под ледяной оболочкой спутника может быть вода, и с тех пор пытались выяснить, возможно ли это.
Приступая к работе, ведущий автор нового исследования Алисса Роден хотела доказать, что у Мимаса не может быть океана, поскольку никаких внешних признаков этого (вроде трещин на поверхности) там нет. Вместо этого исследовательница пришла к прямо противоположному выводу.
Роден и ее коллеги смоделировали процесс того, как внутренняя часть спутника растягивается и нагревается под действием гравитации Сатурна и как это влияет на внешнюю ледяную оболочку. Исследование показало, что нагрева будет достаточно, чтобы поддерживать целый океан жидкой воды под толщей льда – так глубоко, чтобы ледяная поверхность Мимаса не трескалась.
Измерения «Кассини» физических свойств Мимаса объясняются либо негидростатическим ядром, либо подледным жидким океаном. Сочетание приливного нагрева, вызванного притяжением Сатурна, могло сыграть роль в развитии океана, а также в либрации Мимаса и эксцентриситете его орбиты.
«Океан внутри Мимаса был бы удивительным, учитывая отсутствие сравнимой геологической активности с той, которая наблюдается на других океанических спутниках, таких как Европа и Энцелад. Таким образом, это исследование имеет важное значение для понимания распространенности и идентификации космических тел с океанами.
В нашей Солнечной системе много ледяных спутников, и, если океан может быть на Мимасе, океан может быть и на любом из них», – пишут исследователи.
Портреты гигантов: «Хаббл» поделился ежегодной серией снимков планет
Каждый год космический телескоп отвлекается от своей основной миссии и обращает взор на гигантов Солнечной системы
«Хаббл», который в течение года заглядывает во множество отдаленных мест Вселенной, ежегодно берет небольшие паузы и фокусируется на нашей собственной Солнечной системе: он обращает свой объектив на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, прячущиеся за поясом астероидов. Эти наблюдения проводятся в рамках программы Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL).
Хотя другие инструменты (например зонды, изучающие Сатурн и Юпитер) могут получать изображения с более высоким разрешением, преимуществом «Хаббла» является его долговечность. Космический телескоп, миссию которого недавно продлили до 2026 года, обитает на низкой околоземной орбите с 1990 года, и в рамках программы OPAL он может показать нам долгосрочную эволюцию и динамику планет во внешней Солнечной системе.
Снимки Урана и Нептуна могут показаться размытыми по сравнению с изображениями далеких туманностей и галактик, сделанных «Хабблом». Это происходит из-за их относительных размеров в небе. Например, галактика Андромеды выглядит в несколько раз больше полной Луны на нашем небосводе, тогда как Нептун и Уран даже не видны невооруженным взглядом.
С помощью OPAL мы узнали, что красное пятно Юпитера меняет форму и цвет. «Хаббл» также обнаружил радиоволновую активность и полярную асимметрию полярных сияний, указывающую на одностороннее магнитное поле. Снимки телескопа позволили ученым отследить темную бурю на Нептуне, которая ведет себя очень странно, блуждая по холодному небу планеты. Еще одно открытие «Хаббла» – облака на Уране.
Снимки OPAL этого года, сделанные в сентябре и октябре, раскрывают некоторые интересные новые подробности о наших планетах-гигантах.
На снимке Юпитера, сделанном 4 сентября, видны несколько красных пятен выше экватора. Это новые штормы, циклонические вихри, которые, вероятно, являются временными. Последний из штормов имеет коричневый цвет, и к нему присоединились несколько более мелких бледных штормов.
Снимок Сатурна был сделан 12 сентября. На нем показана окруженная кольцами планета с ее северным полушарием ранней осенью. Сатурн наклонен относительно своей оси, как и Земля, поэтому, вращаясь вокруг Солнца, он претерпевает сезонные изменения. Один год на Сатурне длится 29 земных лет, а его сезоны составляют около 7,5 лет каждый. По мере изменения температуры в полушариях меняются и облака. Полосы Сатурна меняют цвет и выглядят значительно иначе, чем в прошлом году, когда в северном полушарии планеты был конец лета.
Изображение Урана было получено 25 октября. В северном полушарии планеты сейчас весна. Орбитальный период на Уране еще длиннее, а один сезон длится 21 земной год. На снимке «Хаббла» ярко светится облачный покров над северным полюсом Урана, который называют его «полярным капюшоном». Ученые считают, что это может быть возбуждение от ультрафиолетового излучения Солнца, взаимодействующего с чем-то в атмосфере планеты.
Граница «полярного капюшона» остается неизменной последние несколько лет наблюдений и проходит на 43 градусе северной широты. Ученые предполагают, что там может быть струйный поток, сохраняющий эту резкую границу.
Наконец, снимок Нептуна был сделан 7 сентября. В южном полушарии планеты сейчас середина весны, но сезоны там длятся более 40 земных лет, поэтому подобную картину мы будем наблюдать еще лет 20 точно. Новые изображения показывают, что необычная темная буря Нептуна все еще никуда не делась – ее можно увидеть в левой верхней части планеты. Если присмотреться, можно увидеть темное кольцо вокруг южного полюса Нептуна. Оно было там как минимум уже в августе 1989 года, когда мимо планеты пролетел зонд «Вояджер-2».
В число научных задач продвинутого космического телескопа Джеймса Уэбба, наконец запущенного в космос 25 декабря, в том числе входит наблюдение за Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном. Чувствительные приборы «Уэбба» позволят получить еще больше научных данных, которые улучшат наше представление о Солнечной системе.
Фотографии: NASA / ESA / Hubble
Источник: https://nat-geo.ru/science/universe/portrety-gigantov-habbl-...
Они улетели и не вернутся никогда. Вояджеры
Проект «Вояджер» – один из самых масштабных и успешных космических проектов, созданных человечеством. Ученые до сих пор изучают данные, собранные в рамках миссии, а аппарат «Вояджер-1» является самым отдаленным объектом, который создал человек.
Но обо всем по порядку:
В середине 60-х годов в своей работе о гравитационных маневрах и полетах к дальним планетам один никому не известный студент-интерн указал на удачное сближение сразу четырех планет: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Таким событием, конечно же, заинтересовались ученые из NASA, и уже в 1969 году был готов проект по запуску 4 автономных космических аппаратов, которые смогли бы максимально близко подлететь к планетам и изучить все их разом. Но финансирование урезали – денег хватило только на 2. Аппараты отправили в космос 20 августа и 5 сентября 1977 года, назвав проект «Вояджер» (с англ. «Путешественник») буквально за несколько дней до старта.
Чего только не было на борту Вояджеров: и камеры в высоком разрешении с разным углом обзора, и спектрометры с многочисленными настройками, детекторы плазмы, космических лучей, волн всяческих… В общем, вооружили их до зубов и на все случаи жизни.
«А как это все будет работать? Они же не от пальчиковых батареек энергию берут?» Как раз от батареек, только не от пальчиковых, а от космических батареек РИТЭГ (радиоизотопный термоэлектрический генератор). В них используется радиоактивный плутоний, который выделяет тепло при своем распаде, а генератор превращает ее в электричество. Это не ядерный реактор на атомной станции, конечно, и энергии от него гораздо меньше, зато размеры РИТЭГа весьма скромные и он не требует обслуживания на протяжении всего срока работы.
К борту каждого из аппаратов был прикреплен диск с посланием внеземным цивилизациям. На пластинке записаны приветствия на разных языках, звуки Земли, классическая музыка, изображения земных пейзажей и многое другое. До сих пор не утихают споры о целесообразности и безопасности таких посланий. Делались они с твердой верой во внеземной разум или чтобы «увековечить» себя во Вселенной – не ясно. На эту тему у меня есть отдельный пост «Золотое послание Вояджера».
В чем же значимость проекта?
Программа «Вояджер» создавалась для исследования Юпитера и Сатурна, о которых в то время было известно очень мало, а так же для исследования спутников этих планет. Но миссия не ограничилась только этим. Сбор данных начался уже через несколько дней после старта. Выйдя в открытый космос и встав на свой курс, «Вояджер-1» передал на Землю первую свою фотографию: Земля и Луна с расстояния 11 млн км.
К концу года оба аппарата вошли в Пояс астероидов и там, в бескрайней космической пустыне, «Вояджер-1» обогнал своего собрата, навсегда взяв лидерство в этой гонке. Ученые знали, что это произойдет, из-за этого «Вояджер-2» нарекли вторым номером, несмотря на то, что запустили его первым. В январе 1979 года «Вояджер-1» стал сближаться с Юпитером. Каждый день в одно и то же время аппарат делал несколько фотографий планеты, а ученые сложили из них занимательный «кинофильм». На нем видно как дуют ветра в атмосфере, как рождаются смерчи-воронки и как крутится Большое красное пятно. На фото Юпитер с расстояния 33 млн км.
Пролетая мимо Юпитера, «Вояджер-1» сделал примерно 19 тысяч снимков гигантской планеты и ее спутников, большинство из которых были удачными и четкими. Американский физик Эдвард Стоун сказал: «У нас набралось открытий почти на десятилетие вперед, за этот короткий двухнедельный период». Уже улетая от Юпитера, аппарат сделал финальные фото одного из спутников (Ио). Фильтр постобработки удалил белое пятно около поверхности, распознав в нем бесполезный шум, а вот ученые увидели совершенно иное – облако вулканического пепла. Это открытие просто взорвало научный мир! Впервые ученые увидели извержение вулкана вне Земли.
Следующим на очереди был Сатурн. Исследования этой планеты показали, что Сатурн холодный и совсем не спокойный уголок Солнечной системы. Температура атмосферы опускалась ниже -190°С, а скорость ветра достигала 1800 км/ч. Кроме всех прочих красот Сатурна, настоящий фурор вызвал снимок одного из его спутников – Мимаса. Он удивительно схож со Звездой смерти из фильма «Звездные войны», который на тот момент только вышел на экраны.
«Вояджер-2» тоже не отставал. Вслед за своим «напарником» он продолжил изучать атмосферу Сатурна, систему его колец, а так же пролетел на бреющем полете мимо Энцелада – спутника Сатурна. На этом месте пути двух «братьев» разошлись. В 1981 году «Вояджер-2» круто поменял траекторию, направившись к Урану и Нептуну. Уже в 1986 году аппарат передал на Землю тысячи снимков Урана. Кстати, для этого на Земле пришлось модернизировать принимающие антенны, ведь расстояние до аппарата стремительно увеличивалось.
Прощание с Ураном
До 1986 года ученые знали про Уран лишь то, что он вращается на боку, у него есть 9 колец и 5 спутников. Уже первые снимки аппарата позволили открыть еще 2 кольца, а количество известных спутников увеличилось в 3 раза. При этом кольца были значительно моложе самой планеты. Вероятнее всего, Уран разрушил часть своих спутников приливными силами.
На очереди был Нептун и пока «Вояджер-2» летел к этой далекой планете, на нашей Земле вовсю проходила подготовка для приема слабеющего с каждым днем сигнала. Ранее модернизированные антенны приходилось дорабатывать вновь, причем существенно. Для лучшего приема антенны в разных частях света (Калифорния, Испания, Автралия) связали в одну единую сеть, а их диаметр расширили.
Нептун был последней планетой, с которой должен был встретиться Вояджер-2. Было решено пройти невероятно близко рядом с планетой — всего в 5 тыс. км от его поверхности (это было менее трех минут полета при скорости аппарата). Ювелирная работа, что сказать. Все маневры были заложены в аппарат заранее, ведь сигнал от Нептуна до Земли идет больше 4 часов! За это время «Вояджер-2» преодолеет свыше 200 тысяч километров и любая команда, направленная учеными, станет бесполезной. В декабре 1989 года камеры «Вояджера-2» были отключены навсегда. Позже были произведены несколько корректировок курса. На сегодняшний день часть приборов находится в рабочем состоянии. Ученые прогнозируют, что энергии батареи хватит до 2025 года.
В это же время «Вояджер-1», закончивший свою миссию, удалялся прочь от Солнца со скоростью 17 км/с. В феврале 1990 года Вояджер делает совместное фото всех планет Солнечной системы, среди которых есть и Земля. Фото, сделанное с расстояния 6 миллиардов километров, до сих пор остается самым удаленным снимком нашей планеты. Астрофизик и популяризатор науки Карл Саган много лет просил руководство проекта сделать это фото. С его легкой руки оно получило название «Бледно-голубая точка» (Pale Blue Dot). Снимок облетел весь мир и стал философским символом хрупкости нашего мира. Мира, который мы называем домом.
Сам Карл Саган сказал про этот снимок:
«Взгляните еще раз на эту точку. Это здесь. Это наш дом. Это мы. Все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали, все когда-либо существовавшие люди прожили свои жизни на ней. Множество наших наслаждений и страданий, тысячи самоуверенных религий, идеологий и экономических доктрин, каждый охотник и собиратель, каждый герой и трус, каждый созидатель и разрушитель цивилизаций, каждый король и крестьянин, каждая влюбленная пара, каждая мать и каждый отец, каждый способный ребенок, изобретатель и путешественник, каждый преподаватель этики, каждый лживый политик, каждая «суперзвезда», каждый «величайший лидер», каждый святой и грешник в истории нашего вида жили здесь — на соринке, подвешенной в солнечном луче».
На сегодняшний день оба Вояджера удаляются прочь из Солнечной системы. Они уже пересекли гелиопаузу и вышли в межзвездное пространство. «Вояджер-1» остается самым удаленным рукотворным объектом. Расстояние до него 23 млрд километров (154 расстояния между Землей и Солнцем) и оно увеличивается каждую секунду! В 2027 году он должен удалиться от нас на один световой день. После 2030 года оба аппарата перейдут в режим радиомаяков из-за нехватки мощности, а к 2040 году умолкнут навсегда. Через 300 лет они приблизятся к внутренней границе облака Оорта, а после этого отправятся вечно странствовать по галактике Млечный путь.
Посмотреть за Вояджерами в реальном времени можно здесь.
Понравилась статья? Ставьте лайк и подписывайтесь, если еще не с нами.
Космос – это интересно!
Мы есть в Инстаграме.
Полярное сияние на других планетах
Есть на нашей планете феномен, который завораживает своей красотой практически всех. Он известен каждому по картинкам, фильмам, научным роликам. За ним охотятся, выжидают в суровых условиях полярных областей. И все ради нескольких часов невообразимого «спектакля».
Полярное сияние (𝘈𝘶𝘳𝘰𝘳𝘢) – свечение верхних слоев атмосферы под воздействием заряженных частиц.
Наше Солнце постоянно выпускает в необъятное пространство космоса тонны своей плазмы (не путать со светом). Заряженные частицы плазмы разлетаются с огромной скоростью во все стороны, достигая и нашей планеты. Это явление называется «солнечный ветер». Земля, имея магнитное поле, распределяет эти частицы по своим полюсам, словно магнит крошечную металлическую стружку. В момент столкновения заряженных частиц с атомами газа в атмосфере нашей планеты происходит свечение (оно же называется люминесценция). Это излучение мы наблюдаем в виде бескрайних полос на небе, но только ближе к полюсам, где концентрация столкновений выше всего.
На практике любая планета, имеющая атмосферу, может распределять магнитным полем потоки частиц своей звезды. Не только Солнце испускает плазму – в случаях с другими светилами это называется звездным ветром. Но ограничимся пределами нашей планетарной системы.
Что у нас?
Цвет полярных сияний для наблюдателя может быть совершенно разный в зависимости от химического состава атмосферы.
К примеру, для Земли, где преобладает азот и кислород в атмосфере, характерно их свечение в зеленом спектре. Его отлично видно, так как оно проходит на сравнительно низких высотах (80-90 км). В более высоких областях атмосферы (150-400 км) кислород может испускать красное свечение, а атомы азота – фиолетовое в видимом спектре и ультрафиолетовое.
Меркурий – единственная планета нашей системы, которой не повезло. Из-за за отсутствия достаточно плотной атмосферы заряженные частицы просто не находят с чем столкнуться. Поэтому полярного сияния там нет или оно настолько слабое, что его невозможно установить.
У Венеры нет достаточно сильной магнитосферы, но зато есть плотная атмосфера, поэтому свечение появляется в виде размытых пятен различной формы и интенсивности. Особенно хорошо они заметны на ночной стороне. Такие излучения могут распространяться на весь планетарный диск, так что «полярными» их назвать сложно.
В 2004 году полярные сияния заметили и на Марсе. Диск свечения не превышал 30 км в диаметре и тянулся в высоту на 8-10 км. Несмотря на низкую плотность атмосферы, Марс имеет сильную намагниченность коры планеты на южном полюсе, где наблюдается разлом тектонических плит. Именно там можно наблюдать это явление, но очень редко и вооружившись кучей приборов.
Настоящими чемпионами по масштабности полярных излучений являются планеты-гиганты. Сатурн, обладая очень сильным магнитным полем, может устраивать световые представления в своей атмосфере на высоте до 1000-1200 км. Его сияния имеют цвет от красного до фиолетового.
Если чего-то не видно это не значит, что ничего нет. Атмосфера Юпитера излучает полярное сияние в ультрафиолетовом и рентгеновском спектре из-за высокого содержания в ней соединений водорода.
Кроме того, магнитные поля спутников Юпитера оставляют свои проекции на сияющем диске гиганта в виде ярких пятен и шлейфов.
В отличие от всех других планет, полярные сияния Юпитера носят постоянный характер, они всегда есть на его полюсах. «Аврора» возникает не только на планетах, но и на спутниках. Ганимед – крупнейший спутник Солнечной системы, имеет свою атмосферу и сияние в придачу.
Уран и Нептун. С этими двумя друзьями полная беда.
Ось магнитного поля Нептуна сдвинута на 14000 км от географических полюсов планеты, а центр магнитосферы лежит гораздо ближе к южному полюсу. Хуже дела только у Урана. Мало того, что он «лежит на боку», так и магнитная ось проходит не через его центр, а промахивается на треть радиуса и отклонена от оси вращения планеты на 60 градусов. Из-за такой неразберихи свечения разбросаны, они появляются локально и полярными их не назвать никак.
Сияния на Плутоне и Меркурии ничем не отличаются – их нет. Солнечный ветер, огибая эту планету, оставляет за ней лишь длинный ионизированный хвост.
Друзья, спасибо за внимание!
Мы есть в Инстаграме.
Могут ли исчезнуть [кольца] Сатурна?
Сатурн очень необычная и красивая планета. Мы узнаем Сатурн по его большим и красивым кольцам, которые таят в себе много загадок. И давайте зададим себе вопрос. Могут ли исчезнуть навсегда его красивые кольца или же это им не грозит? Давайте попробуем разобраться в этом.
Сатурн
Содержание
Когда они появились?
Что они из себя представляют?
Сколько колец у Сатурна?
Исчезнут ли они?
Заключение
Когда они появились?
До недавнего времени мы считали, что кольцам Сатурна не менее 4 млрд лет. Но благодаря проведенным исследованиям зондом Кассини, мы получили интересную информацию об их возрасте.
Благодаря проведенному исследованию, выяснилось, что кольца Сатурна достаточно молоды. Им более 100 млн лет. Астрономов повергла в шок такая информация, так как это не соответствовало их ожиданиям.
Что они из себя представляют?
Эти кольца состоят изо льда и камней. Согласно данным Вояджера-2, масса этих колец равна 0.75 массы крохотного спутника Сатурна Мимаса (звезды смерти).
Система колец Сатурна
Мимас
По предположениям ученых, эти кольца образовались в результате захвата крупной кометы, силой притяжения Сатурна. Вследствии этого, комета постепенно раздробилась на мелкие кусочки, и так появились знаменитые кольца Сатурна.
Но это не единственная версия возникновения колец. Некоторые ученые считают, что кольца образовались из протопланетного вещества, в результате непостоянного притяжения Сатурна. В результате появления кольца, не сформировались спутники Сатурна.
Также ученые считают, что эти кольца являются остатками давних спутников Сатурна, которые пересекли предел Роша, и были раздроблены на мелкие кусочки, из-за приливных сил Сатурна.
Сколько колец у Сатурна?
По данным аппарата Кассини, Сатурн имеет несколько ярко выраженных колец, а также, кольцо Феба, которое было обнаружено в 2009 году и диаметр которого более 13 млн километров.
Система колец Сатурна
Фото сделано аппаратом Кассини
Самые заметные из них: кольца D, C, B, A и F. Каждое из них имеет свою щель, которая отделяет их от других колец. По снимкам колец примечательно то, что кольца находящиеся ближе к Сатурну менее выражены, и это говорит о том, что постепенно вещество этих колец притягивается Сатурном. Но об этом ниже. Общий диаметр всех колец составляет более 280 тысяч километров.
Исчезнут ли они?
По оценкам ученых, эти кольца перестанут существовать через 100 млн лет. Все благодаря Сатурну, который обильно пожирает эти кольца. В результате силы притяжения, одна половина колец постепенно приближается к Сатурну, и сгорает в его обильной атмосфере. Другая половина колец постепенно удаляется от Сатурна. Кстати, так сформировалось кольцо Феба, которое является самым большим по диаметру кольцом у Сатурна. Но его было трудно найти, так как оно состоит из пыли, которую очень трудно регистрировать телескопами.
Кольцо Феба
Заключение
Нам выпала огромная возможность понаблюдать за кольцами Сатурна, так как они перестанут существовать, и Сатурн будет похож на своего крупного брата - Юпитера. Кольца Сатурна поражают своей величиной, и тем, что их происхождение до сих пор является загадкой. Возможно, новые миссии к Сатурну более детально нам расскажут про то, как образовались эти кольца, а пока, нам надо обрабатывать данные, полученнные с зонда Кассини. Там еще очень много информации.