НЫНЕШНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В НАПРАВЛЕНИИ ИЗУЧЕНИЯ САМОЙ БОЛЬШОЙ ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ — ЮПИТЕРА
УДК 523.45
Алиев Ибратжон Хатамович
Студент 3 курса факультета математики-информатики Ферганского государственного университета
Ферганский государственный университет, Фергана, Узбекистан
Аннотация. В настоящем исследовании проводиться анализ современных достижений науки и техники на пути исследования самого большого и массивного объекта в Солнечной системы, кроме её звезды — планеты Юпитер. Большое внимание уделяется анализу его внутренней структуры и царящей там среды, наряду с параллельным анализом возможностей технологий для исследования планеты при обозначенных физических условиях.
Ключевые слова: планета Юпитер, газовый гигант, среда, физико-математическое моделирование, исследование, анализ.
Annotation. This study analyzes modern achievements of science and technology on the way to explore the largest and most massive object in the Solar System, except for its star, the planet Jupiter. Much attention is paid to the analysis of its internal structure and the environment prevailing there, along with a parallel analysis of the possibilities of technologies for exploring the planet under specified physical conditions.
Keywords: Jupiter planet, gas giant, environment, physical and mathematical modeling, research, analysis.
Планета Юпитер, являющаяся вторым самым большим, после Солнца по величине и объёму объектов в Солнечной системе, представляется в виде довольно интересного объекта для изучения, наряду с самыми различными космическими объектами. Так, именно эта планета, открытая ещё гениальным учёным Галилео Галилеем, стала одной из ключевых причин крушения геоцентрической теории, а также нагляднейшим доказательством того, что не все объекты в системе вращаются вокруг Земли или Солнца, что в свою очередь нанесло удар и в сторону гелиоцентрической системы. Юпитер обладает огромным количество самых различных спутников и сегодня известно более 80 спутников, однако первыми из них были открыты именно, так называемые спутники Галилея, названные его немецким коллегой — Ганимед, Европа, Ио и Калисто.
Юпитер — это газовый гигант, не похожий на иные планеты с твёрдой поверхностью, объятый большой толстой атмосферой. Это стало также причиной того, что именно на этой планете находиться самый большой ураган во всей Солнечной системе, размером с планету Земля, именуемый «Большим красным пятном» и который продолжается на протяжении сотни лет и к тому же, скорость ветра в нём достигает 650 км/ч или 350 узлов. Стоит также отметить, что лишь по своему малому диаметру, ибо он обладает формой эллипсоида, он примерно равняется Земле, а его больший диаметр сравнительно больше диаметра Земли.
Интересным является непосредственное установление первоначальной связи с планетой, а именно процесс перевода с оптической части спектра на радиоволновое, можно увидеть излучения магнитного поля планеты, образуемые в мощной магнитосфере. Так, первая информация об этом излучении была получена со стороны «Пионера-10» 12 марта 1973 года, после коего все модели были оснащены мощной системой безопасности против сильного электромагнитного излучения, но следующая преграда — мощная атмосфера, ещё более весомая по своей опасности, нежели опасность электромагнитного фона.
Впервые подвиг проникновения через атмосферу планеты удаётся аппарату «Галилео» 8 декабря 1995 года, когда его экспедиция была начала и на протяжении 8 лет это устройство передаёт информацию об анализе как самой планеты, так и спутников. Так, первый его спутник Ио — очень тектонический космический объект с большим количеством вулканом и немного превосходящий по размерам Луну, в отличие от спокойной и снежной Европой, под которой, как предполагается имеется огромный океан. Имеют место предположения, что в этой жидкой ледяной воде может обитать самая настоящая жизнь.
Но ни Ио, ни Европа не имеют магнитное поле, как Ганимед — самый большой спутник не только среди спутников Юпитера, но и среди всех спутников в Солнечной системе. Возвращаясь к самой атмосфере Юпитера, стоит полагать, что и его исследования были осуществлены со стороны Галилео, а точнее со стороны его атмосферного зонда, который включился на высоте 350 000 километров над облаками Юпитера и спустя 6 часов со скоростью 48 км/с он коснулся атмосферы планеты и 57 секунд затратил только на процесс торможения.
Его датчики улавливают резко растущее значение температуры, которое достигает значений 16 000 градусов Цельсия. Помогает вытяжной парашют, уменьшая скорость до 120 м/с и это происходит лишь в верхних слоях атмосферы, которая по своей величине лишь в начале была выше, а в небольших последующих слоях равняется земной атмосфере. Открывается также второй основной парашют, уменьшая скорость до 27 м/с, что уменьшает также и температуру, после чего в течении часа передаётся важнейшая информация о структуре атмосферы Юпитера, также измеряется общая температура, фиксируется огромное количество молний, которые в столь плотных облаках планеты — очень частое явление. Кроме того, фиксируются данные о получаемой энергии из Солнца, со сравнением энергии, излучателем коего является ядро планеты.
На глубине в 180 км, при температуре в 150 градусов Цельсия и давлении 2 300 000 Гпа, что сравнимо с атмосферным давлением в 101 325 Па в 22,7 атмосферам радиопередатчик перегревается и устройство перестаёт передавать информацию. Однако, он продолжает свой полёт на протяжении нескольких часов, температура и давление начинает расти, приводя к тому, что в конце концов плавиться и испаряется в обширной атмосфере планеты, превращаясь в её часть.
«Галилео» закончил своё существование, получив эту же участь спустя 8 лет беспрестанной службы. Но стоит сказать, что это лишь начало путешествия и наступит время, когда уже можно будет говорить о создании более мощных устройствах, оснащённые новыми ядерными двигателями, использующие термоядерные или резонансные ядерные реакции. Энергии, получаемой из таких источников энергии будет достаточно для того, чтобы проникать на большую глубину, поддерживая более толстую конструкцию оболочки, способная выдерживать более большие атмосферные давления, продолжая проникновение в глубокие слои атмосферы. Кроме того, обращая внимание на химический состав Юпитера, в составе коего преобладает водород, азот и некоторые другие газообразные соединения, отмечается наличие огромного океана жидкого водорода, который в последующим превращается в твёрдое ядро.
Имеет место также дальнейший анализ планеты, наряду с рассмотрением возможности участия на роли пассажира космического корабля такого типа — человека. Могли бы быть разработаны полноценные установки, способные получать даже при необходимости энергию из молний, количество коих просто огромно, не говоря о сверхбыстрых ветрах, которые уже можно применять не для ветровых генераторов, а для полноценных ионных двигателей или точнее ионных генераторах. Среди всего перечисляемого настоящим вызовом для человеческой цивилизации, как и покорение Эвереста, остаётся покорение «Большого красного пятна», пока оно не превратило своё существование, ибо если сравниваться даже данные, полученные в начале прошлого столетия, мощности и размеры самого большого урагана в системе уменьшаются с каждым разом. Из вышеописанного видно, что достижение поставленных результатов вполне реально и возможно, что в свою очередь выведет человеческую цивилизацию и её возможности на новый уровень.
Использованная литература
1. Dr. David R. Williams. Jupiter Fact Sheet. NASA. 2007.
2. P. Kenneth Seidelmann et al. Report of the IAU/IAG Working Group on cartographic coordinates and rotational elements. 2006 // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy: journal — Springer Nature, 2007. — Vol. 98, No. 3. — P. 155—180.
3. National Aeronautics and Space Administration. Probe Nephelometer. // характеристики космического аппарата. — NASA/JPL. 1983. — Iss. 6.
4. Анна Сдобина. Ты не пройдёшь! Кто ловит космических странников на пути к Земле // Наука и жизнь, 2022,;4. — С. 10—16.
5. Tristan Guillot, Daniel Gautier. Giant Planets. — 2009-12-10.
6. Elkins-Tanton, Linda T. Jupiter and Saturn. — New York: Chelsea House, 2006. — ISNB 0-8160-5196-8.
7. Guillot, T.; Stevenson, D. J.; Hubbard, W. B.; Saumon, D. Chapter 3: The Interior of Jupiter // Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere (англ.) / Bagenal, F.; Dowling, T. E.; McKinnon, W. B. — Кембриджский университет Press, 2004. — ISBN 0521818087.
8. Bodenheimer, P. Calculations of the early evolution of Jupiter (англ.) // Icarus. — Elsevier, 1974. — Vol. 23. — P. 319. — doi:10.1016/0019—1035 (74) 90050—5
9. Hubbard, W. B.; Burrows, A.; Lunine, J. I. Theory of Giant Planets. — С. 112—115.
10. Георгий Бурба «Оазисы экзопланет». // Журнал «Вокруг света» №9 (2792), Сентябрь 2006
11. Guillot, Tristan. Interiors of Giant Planets Inside and Outside the Solar System (англ.) // Science: journal. — 1999. — Vol. 286, no. 5437. — P. 72—77. — doi:10.1126/science.286.5437.72. — PMID 10506563.
12. Burrows, A.; Hubbard, W. B.; Saumon, D.; Lunine, J. I. An expanded set of brown dwarf and very low mass star models (англ.) // The Astrophysical Journal: journal. — IOP Publishing, 1993. — Vol. 406, no. 1. — P. 158—171. — doi:10.1086/172427.
13. Rory Barnes & Thomas Quinn. THE (IN) STABILITY OF PLANETARY SYSTEMS (англ.). — Seattle, WA: Dept. of Astronomy, University of Washington, JANUARY 12, 2004. — P. 30. — doi:10.1086/421321. — arXiv: astro-ph/0401171.
14. Roy, A. E. & Ovenden, M. W. On the occurrence of commensurable mean motions in the solar system (англ.). — Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — 232 p. — (SAO/NASA Astrophysics Data System (ADS)).
15. Мюррей К., Дермотт С. Динамика Солнечной системы. — Физматлит, 2010. — 588 с. — 500 экз. — ISBN 987-5-9221-1121-8.
16. Карл Саган «Космос: Эволюция Вселенной, жизни и цивилизации», — СПб: Амфора, 2008, С. 58—61. ISBN 978-5-367-00829-6
17. Atreya, S. K.; Mahaffy, P. R.; Niemann, H. B. et al. Composition and origin of the atmosphere of Jupiter — an update, and implications for the extrasolar giant planets (англ.) // Planetary and Space Sciences: journal. — 2003. — Vol. 51. — P. 105—112. — doi:10.1016/S0032—0633 (02) 00144—7.
18. Sagan, C. et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons in the atmospheres of Titan and Jupiter (англ.) // The Astrophysical Journal: рец. науч. журнал. — IOP Publishing, 1993. — Vol. 414, no. 1. — P. 399—405. — ISSN 0004—637X. — doi:10.1086/173086. — Bibcode: 1993ApJ…414..399S.
19. Ingersoll, A.P.; Dowling, T.E.; Gierasch, P.J.; et al. (2004). «Dynamics of Jupiter’s Atmosphere» (PDF). In Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B. (ed.). Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-81808-7..
20. Miller, Steve; Aylword, Alan; and Milliword, George. Giant Planet Ionospheres and Thermospheres: the Importance of Ion-Neutral Coupling (англ.) // Space Sci.Rev.: journal. — 2005. — Vol. 116. — P. 319—343. — doi:10.1007/s11214-005-1960-4..
21. Е. П. Левитан. Астрономия: Учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений. — 9-е изд. — М.: Просвещение, 2004. — ISBN 5-09-013370-0..
