ЮПИТЕР и его луны. Покорение Юпитера. Юпитерианская гонка

[АниКей]

ЗапускиНа орбитеПроектыНаукаТехнологии


Наука
NASA: Юпитер устроен сложнее, чем мы ожидали
13 мая 2026 года, 18:33
Дарина Житова
На прошлой неделе в Вене прошла Генеральная ассамблея Европейского союза наук о Земле 2026 года. На ней команда миссии NASA «Юнона» (Juno) рассказала, как устроен Юпитер. Данные аппарата показали, что структура планеты гораздо сложнее, чем ученые думали раньше. Аппарат на солнечных батареях запустили в 2011 году, а в 2016 году он достиг Юпитера. Главная цель миссии — узнать, как газовый гигант образовался и развивался. Для этого зонд измеряет внутреннюю среду планеты, ее атмосферу, полярную магнитосферу, а также магнитное и гравитационное поля. Сейчас «Юнона» совершает восемьдесят третий виток вокруг Юпитера и его спутников. Команда отмечает, что зонд работает отлично.
Изначально аппарат летал у экватора. Однако Юпитер не имеет формы идеальной сферы, поэтому гравитация планеты изменила орбиту зонда. Ученый проекта из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене Стивен Левин пояснил, что теперь зонд максимально приближается к Северному полюсу. Раньше этот регион почти не исследовали из-за мощных радиационных поясов. Теперь «Юнона» сканирует планету практически от полюса до полюса во время каждого витка.
Соисследователь миссии из израильского Института Вейцмана Йохай Каспи рассказал, что зонд собрал предельно точные данные. Чтобы их рассчитать, физикам приходится моделировать Юпитер как луковицу со множеством слоев. Микроволновый радиометр «Юноны» работает на шести каналах на разной глубине. Он показал, что атмосфера планеты перемешана неравномерно. На глубине 7 тысяч километров молекулярные водород и гелий становятся настолько плотными и ионизированными, что переходят в металлическое состояние. Если бы Юпитер был в 13 раз больше, в его ядре начал бы гореть дейтерий. Тогда он превратился бы в коричневого карлика, а не стал главной планетой внешней Солнечной системы.
Все о Юпитере: особенности самой большой планеты Солнечной системы
Данные «Юноны» помогают разрешить спор о том, как образуются газовые гиганты. В 1951 году астроном Джерард Койпер предположил, что Юпитер возник из облака молекулярного газа из-за гравитационной нестабильности диска. В книге «Далёкие странники» 2001 года эта идея описывалась так: крупные протопланеты самостоятельно сжимались из сгустков газа и пыли, подобно тому, как из облаков образовалось наше Солнце. Другая теория — теория аккреции — гласила, что Юпитер сначала накопил ядро изо льда и камня массой в 10 раз больше земной, а затем начал притягивать водородный газ. Внутри газ сжимался и становился жидким, а затем металлическим.
Новые данные перевернули теорию аккреции. Ученые не могут точно сказать, есть ли у Юпитера компактное твердое ядро массой менее шести масс Земли. Они пришли к выводу, что твердого ядра либо нет, либо оно состоит из тяжелых элементов, которые в таблице Менделеева находятся дальше водорода и гелия. Главный исследователь миссии из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио Скотт Болтон отметил, что у Юпитера очень большое, размытое и разреженное ядро. Исследователи допускают, что в самом центре скрывается маленькое плотное ядро, и сейчас они применяют машинное обучение и искусственный интеллект, чтобы обработать информацию. Болтон добавил, что пока сложно создать рабочую модель, которая объяснит, как возник такой Юпитер, каким мы его видим.
Планетологи до сих пор спорят, нужен ли был «истинный Юпитер» — газовый гигант на орбите около пяти астрономических единиц от звезды — чтобы упорядочить внутреннюю Солнечную систему. Считается, что именно в такой упорядоченной системе Земля смогла развить разумную жизнь. Тем временем миссия продолжается: «Юнона» уже совершила намного больше запланированных 32-х витков. NASA не берется прогнозировать, сколько еще раз аппарат облетит планету. Однако миссию продолжают финансировать, а состояние зонда позволяет собирать и передавать новые данные. Как отмечает Стивен Левин, люди склонны заполнять свое незнание простыми моделями, но реальные детали всегда оказываются сложнее.
Фото NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Обработка: Jackie Branc (CC BY)

[АниКей]

Наука
Панспермия наоборот: физик посчитал, сколько земных бактерий могло попасть в океан Европы
17 июня 2026 года, 17:31
Дарина Житова
Спутник Юпитера Европа прячет под слоем льда глобальный океан жидкой воды. Уже давно ученые задаются вопросом: есть ли там жизнь? Обычно эту жизнь представляют как нечто, что зародилось прямо на месте. Но физик Заза Османов из Свободного университета Тбилиси предложил другую идею: а вдруг жизнь туда занесло с Земли?
Османов опубликовал расчеты в журнале International Journal of Astrobiology. Он взял известный механизм — панспермию, то есть перенос жизни через космос, — и применил его не в межзвездном масштабе, а в пределах Солнечной системы. Получился обратный вариант панспермии: не Земля получила жизнь из космоса, а сама Земля могла ее отправить на близлежащие небесные тела.
Как это работает? В атмосфере Земли всегда есть мельчайшие пылинки диаметром около одного микрометра — это миллионная доля метра, примерно в сто раз тоньше человеческого волоса. Внутри такой пылинки вполне умещается живая бактерия. Когда эту пылинку на высоте около 150 км сталкивает космическая пыль, она получает скорость около 14 км/с — это чуть больше второй космической скорости Земли (11,2 км/с), то есть того порога, за которым объект уже не возвращается обратно. Частица покидает Землю и разгоняется еще дальше — давлением света от Солнца.
В сторону Юпитера летит огромное количество таких частиц. Османов рассчитал, что только из-за столкновений с космической пылью каждую секунду Земля теряет около пяти квинтиллионов (5 × 10¹⁸) пылинок, и они разлетаются во все стороны равномерно. Небольшая часть из них неизбежно попадает в зону гравитационного влияния Юпитера — самой массивной планеты системы — и долетает до Европы со скоростью около 20 км/с.
Здесь начинается ключевое препятствие. При ударе о поверхность частица нагревается, и бактерия внутри погибает, если температура превышает около 27°C (300 градусов Кельвина по абсолютной шкале температур, где ноль — это минус 273°C). Спастись могут только те пылинки, которые касаются поверхности Европы почти горизонтально — под углом не больше одного градуса. Это очень мало: примерно три частицы из тысячи. Тем не менее поток настолько велик, что даже после этого отсева на Европу каждую секунду оседает около 300 миллионов выживших частиц.
Дальше бактериям нужно пробраться под лед. Лед на Европе не монолитный: приливные силы Юпитера постоянно его мнут и трескают — это похоже на то, как сжимают в руке кусок льда. По расчетам, от 20 до 40% поверхности льда Европы трескается, а возраст этих трещин — от 30 до 80 млн лет. Через такие трещины лед может протаять насквозь примерно за тысячу лет, а образовавшиеся полыньи шириной в десятки километров — за десять тысяч лет.
Европа может стать обитаемой, когда Земля погибнет
Сложив все вместе — поток частиц, долю выживших при посадке, скорость протаивания льда, возраст океана — Османов получил итоговую цифру: от 3 × 10²³ до 8 × 10²³ частиц с выжившими бактериями добрались до океана Европы за все время существования этого океана. Для сравнения: число Авогадро, которое в химии обозначает количество молекул в одном моле вещества, равно примерно 6 × 10²³. То есть земных бактерий туда могло попасть примерно один моль.
Из этого автор делает вывод: если химические и биологические условия в океане Европы совместимы с земной жизнью, то жизнь там вполне может существовать — просто не своя, а наша.
Тут важно сразу оговориться: это теоретические расчеты, а не наблюдения. Сама гипотеза принципиально не проверяется в лаборатории — нельзя воспроизвести 80 млн лет дрейфа пылинок. Кроме того, расчет предполагает, что бактерии в таких условиях вообще выживают — а это требует отдельного исследования. Известно, что некоторые земные экстремофилы — микроорганизмы, которые живут в условиях высокой радиации, сильного холода или повышенного давления — теоретически могли бы адаптироваться к подледному океану Европы, но прямых данных пока нет.
Проверить гипотезу на практике поможет уже запущенная миссия. В октябре 2024 года NASA отправило к Юпитеру аппарат «Европа Клиппер» — он прилетит к спутнику в апреле 2030 года и за четыре года совершит около 50 близких пролетов. На его борту — радар, который просвечивает лед, магнетометр для изучения океана и масс-спектрометр, способный по одной ледяной пылинке определить химический состав вещества, которое когда-то поднялось из глубины. Если жизнь там есть и она как-то выбрасывает следы своей деятельности в ледяной покров — аппарат это заметит.
Параллельно продолжается разработка концепции посадочного модуля, который мог бы пробурить лед и взять пробы непосредственно из океана. Прототипы буров, испытанные в Антарктиде, прошли через 30 км льда за 300 дней. Сколько именно придется бурить на Европе, пока точно неизвестно: толщина ее ледяного панциря, по разным оценкам, составляет от 10 до 30 км.
Если жизнь на Европе найдут — и если окажется, что она генетически близка к земной — это не просто сенсация. Это означало бы, что жизнь путешествует по Солнечной системе самостоятельно, без нашей помощи, вместе с обычной пылью.
На обложке генерация phys.org

[АниКей]

Наука
Эхо Европы: ученые изучили ледяную оболочку спутника Юпитера с помощью радара
18 июня 2026 года, 17:32
Маша Иевлева
Ученые провели самое масштабное на сегодня радарное исследование Европы — ледяного спутника Юпитера. Поверхность Европы необычно сильно рассеивает радиоволны: часть сигнала, вероятно, возвращается к Земле после многократных отражений внутри чистого и пористого льда.
Европа интересна ученым из-за океана, который, вероятно, скрыт под ее ледяной корой. И этот океан огромен: если заменить всю земную воду водой Европы, суша бы полностью скрылась.
Трещины и полосы на поверхности говорят о том, что ледяная кора Европы подвижна. В чем-то это похоже на тектонику плит, только вместо камня здесь лед, а под ним — вода. Лед с течением времени менялся: растягивался, ломался и, возможно, частично обновлялся за счет воды из глубины. Но по поверхности можно судить только о верхнем слое. Радар позволяет заглянуть глубже: радиоволны проходят в лед и возвращаются уже с данными о том, что происходит внутри.
Для исследования использовали планетный радар Goldstone и радиотелескоп Green Bank. Goldstone посылал к Европе радиоволны, а Green Bank принимал эхо, вернувшееся от ледяной поверхности спутника. Так ученые измеряли, как Европа отражает радиосигнал.
Оказалось, что в радиодиапазоне Европа выглядит очень ярко. Ее радарное альбедо — то есть способность отражать радиосигнал — намного выше, чем у большинства планет и астероидов. Эхо от Европы вернулось в той же круговой поляризации, в которой сигнал отправили с Земли. Обычно после отражения от каменистой поверхности поляризация меняется сильнее. Значит, сигнал не просто отразился от твердой поверхности, а многократно рассеялся внутри льда.
Исследователи проверили, как меняется радарная яркость Европы при разных углах наблюдения. Она почти не менялась. Это значит, что усиленное эхо идет не из большой глубины, а из верхней части ледяной оболочки, где радиоволны успевают рассеяться и вернуться обратно до того, как поглотятся льдом.
Это первое крупное радарное исследование Европы за несколько десятилетий. Предыдущие данные получили еще в конце 1980-х и начале 1990-х годов. Новые измерения хорошо с ними совпали, поэтому ученые считают, что радарный отклик Европы почти не меняется со временем.
Ученые также проверили, меняется ли отражение от разных полушарий Европы. Сильной разницы не нашли: при вращении спутника сигнал почти не менялся. Но в данных есть небольшой намек на то, что одно полушарие может отражать радиоволны чуть ярче. Пока этого недостаточно для уверенного вывода. Если разница действительно есть, ее могут объяснить частицы из магнитосферы Юпитера: они облучают лед и меняют его верхний слой.
Проверить это получится уже довольно скоро — в 2030 году, когда Europa Clipper, который уже летит в направлении Юпитера, прибудет к Европе.
Иллюстрация NSF/AUI/NSF NRAO/P.Vosteen