Юпитер

Вид Юпитера в телескоп, вероятно, производит на наблюдателей наиболее сильное впечатление. Юпитер вместе с Сатурном, Ураном и Нептуном относится к планетам-гигантам, которые состоят в основном из легких химических элементов — водорода и гелия. Различные детали, видимые на диске Юпитера, связаны с образованиями в самых внешних слоях его протяженной и мощной атмосферы, в состав которой наряду с легкими химическими элементами входят такие газы, как метан и аммиак. На диске Юпитера различимы как крупномасштабные, так и мелкие детали, вид которых непрерывно меняется. Даже при наблюдениях в небольшой телескоп (с объективом диаметром около 50 мм) можно заметить темные полосы и разделяющие их яркие зоны, а также полярные области. Как и мелкие детали, крупные образования на Юпитере не остаются неизменными; они становятся то ярче, то слабее, а иногда разбиваются на несколько более мелких деталей. Чтобы увидеть и изучить многочисленные мелкие образования в различных частях диска планеты, необходим телескоп с апертурой не менее 150 мм.

Мелкие детали на диске Юпитера обычно называют пятнами (они бывают темными и светлыми); иногда используют также такие названия, как «гирлянды», «плюмажи» и «овалы». Наблюдая вызванное вращением планеты вокруг оси перемещение пятен, а также других темных и светлых образовании по диску, можно заметить, что их движение то ускоряется, то замедляется по мере того, как меняется их положение в атмосфере. Некоторые слабые пятна видны всего в течение нескольких дней, после чего они тускнеют и совсем исчезают. Одно из самых известных образований в атмосфере Юпитера — Большое Красное Пятно, которое, по-видимому, существует без заметных изменений на протяжении уже нескольких сотен лет. Его легко обнаружить даже в небольшие любительские телескопы; не огорчайтесь, если оно покажется вам не столь ярким, каким обычно выглядит на фотографиях и снимках, полученных с борта межпланетных космических аппаратов.

Противостояния Юпитера повторяются через 13 месяцев (т.е. почти в 2 раза чаще, чем у Марса); в этот период, продолжающийся несколько недель, условия для наблюдения планеты наиболее благоприятны. В отличие от Марса Юпитер мало изменяется в размерах от противостояния к противостоянию, что значительно облегчает зарисовки планеты. Готовясь к зарисовкам Юпитера, не забудьте учесть его сплюснутость у полюсов и отразите ее на заготовках контура планеты. Большие размеры Юпитера благоприятствуют его фотографированию.

Рис. 111. На фотографии Юпитера, полученной с Земли, хорошо заметны атмосферные образования, а также спутник Юпитера и его тень на поверхности планеты.

Рис. 112. На этой фотографии, сделанной с борта космического аппарата «Вояджер», хорошо заметно Большое Красное Пятно, представляющее собой долгоживущий вихрь в атмосфере Юпитера.

Юпитер очень быстро вращается вокруг своей оси — именно поэтому он сплюснут у полюсов. Период вращения вокруг оси внутренней, центральной части Юпитера составляет 9 ч 55 мин 30 с. Но из-за наличия мощной, протяженной атмосферы, в которой протекают сложные метеорологические процессы, разные области атмосферы вращаются с разными скоростями. Так, экваториальные зоны обращаются с периодом 9 ч 50 мин 30 с, а период обращения более северных и южных областей составляет 9 ч 55 мин 40 с. В зависимости от периодов вращения и наблюдаемой картины распределения образований на поверхности Юпитер разделен на две существенно различные области: Систему I и Систему II. В астрономических ежегодниках на все числа и время суток указаны долготы для каждой системы по отношению к центру диска планеты.

В телескоп средних размеров на Юпитере удается различить так много деталей, что зарисовки лучше начинать с отдельных образований. Характер вращения Юпитера таков, что каждую ночь в одно и то же время видны различные области планеты. С учетом быстрого вращения Юпитера была разработана специальная методика зарисовки планеты: сначала делается быстрый набросок наиболее заметных двух темных полос и светлых зон, а детали наносятся в дальнейшем по мере того, как попадают в поле зрения наблюдателя при вращении планеты.

Более полное представление об особенностях планеты и изменениях на ее поверхности можно получить, делая эпизодические зарисовки всего видимого диска. Вследствие быстрого вращения Юпитера вокруг собственной оси вид его поверхности меняется через 10-15 мин, поэтому каждая зарисовка не должна занимать более 10 мин. Ясно, что при таких условиях нет смысла пытаться зафиксировать все мельчайшие детали поверхности. Основное внимание следует уделять точной передаче относительной яркости темных полос и светлых зон. Как и при зарисовках других планет, важное значение имеют оценки яркости различных деталей поверхности, которые дают более точное представление об их природе.

Рис. 113. Полосы, зоны и другие детали, которые можно наблюдать на поверхности Юпитера.

Обозначения: ЮЮУЗ — Юго-южная умеренная зона; ЮУЗ — Южная умеренная зона; ЮТЗ — Южная тропическая зона; ЭЗ — Экваториальная зона; СТЗ — Северная тропическая зона; СУЗ — Северная умеренная зона; ССУЗ — Северо-северная умеренная зона; ЮПО — Южная полярная область; ЮЮУП — Юго-южный умеренный пояс; ЮУП — Южный умеренный пояс; ЮЭПЮ — Южный экваториальный пояс (расположенный южнее); ЮЭПС — Южный экваториальный пояс (расположенный севернее); ЭП — Экваториальная полоса; СЭПЮ — Северный экваториальный пояс (расположенный южнее); СЭПС — Северный экваториальный пояс (расположенный севернее); СУП — Северный умеренный пояс; ССУП — Северо-северный умеренный пояс; СПО — Северная полярная область; БКП — Большое Красное Пятно.

Многообразие деталей на поверхности Юпитера открывает широкие возможности для наблюдения их прохождений через центральный меридиан. При этих наблюдениях достаточно просто отмечать время (с точностью до минуты) появления того или иного образования в центре диска. Далее, используя таблицы, можно точно рассчитать долготу того или иного образования на поверхности планеты. При этом очень важно точно определить, к какой системе относится это образование. Если интересующая вас деталь расположена вблизи границы двух систем и вы не можете с уверенностью отнести ее к одной из них, то рассчитайте долготу детали для обеих систем. Если одни и те же детали неоднократно проходят через центральный меридиан, то полученные из наблюдений значения их долготы позволяют проследить за изменением положения деталей на поверхности планеты, увидеть, как по мере вращения планеты одни детали «догоняют» другие.

Рис. 114. Темные плюмажи пересекают Экваториальную зону Юпитера (слева); рисунок сделан 18 июня 1983 г. На фотографии (справа), полученной 2 мая 1983 г., заметно смещение плюмажей относительно Большого Красного Пятна.

Перемещается по долготе и самое заметное образование на планете — Большое Красное Пятно. Длительные наблюдения позволили проследить за ним при многократных оборотах вокруг планеты. Установлено, что размеры, положение, цвет и яркость Большого Красного Пятна заметно изменяются с годами.

Спутники Юпитера

Четыре самых крупных спутника Юпитера — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты еще Галилеем, который обнаружил их, рассматривая планету в свой довольно простой по конструкции телескоп. Эти спутники (которые теперь часто называют «галилеевыми») можно увидеть даже в совсем небольшие бинокли, а кое-кто утверждает, что их можно разглядеть и невооруженным глазом, особенно в тропиках, где планета поднимается высоко над горизонтом. Видимое расположение спутников представляет сложную, меняющуюся со временем картину, а иногда, хотя довольно редко, они совсем исчезают из поля зрения, скрываясь за Юпитером.

С помощью телескопов с апертурой 50-75 мм удается наблюдать разнообразные явления, связанные с прохождением спутников по диску планеты и за ним. Наряду с прохождением спутников по диску планеты видно также перемещение по диску их теней. Попадая в тень Юпитера, спутники исчезают — происходит их затмение; при заходе за Юпитер спутники исчезают — наблюдается покрытие спутников планетой. Раз в шесть лет плоскость орбит спутников проходит через Землю, в это время удается наблюдать покрытия и затмения спутников друг другом. Эти явления интересны не только сами по себе, но и с научной точки зрения, поэтому при наблюдениях важно очень точно фиксировать моменты наступления и окончания соответствующих событий. Даже в самые крупные телескопы не удается разглядеть какие-либо детали на поверхности спутников, но их вид на фоне планеты неизменно поражает наблюдателя.