Может ли космический корабль пролететь сквозь Юпитер?
07.09.2021 273 0
НАСА погрузило три космических корабля в газовых гигантов. Двое из них, Галилей и Кассини, были в конце своих миссий, когда они встретили свою гибель в атмосферах Юпитера и Сатурна соответственно. Но космический корабль Галилео прибыл с "пассажиром" - зондом, предназначенным для падения в атмосферу газового гиганта. НАСА потеряло контакт с зондом "Галилео" примерно через час, когда он достиг 150 километров в атмосфере Юпитера. Ученые не уверены, насколько глубоко проник зонд до того, как он был разрушен высокими давлениями и температурами Юпитера.
Но сможем ли мы однажды отправить космический корабль глубже в газовый гигант, такой как Юпитер или Сатурн? Учитывая, что у этих огромных планет может не быть твердой поверхности, о которой можно было бы столкнуться, сможет ли космический корабль пролететь сквозь газового гиганта? По словам Ли Флетчера, доцента планетологии Университета Лестера в Соединенном Королевстве, краткий ответ - "нет".
Космический корабль не выдержал полета через газового гиганта. Проблема с попыткой пролететь сквозь газового гиганта заключается в том, что "плотность, давление и температура возрастают до таких огромных уровней, когда вы проникаете внутрь", - сказал Флетчер. Рядом с центром Юпитера обычно газообразный водород становится жидким металлом, что делает эту область "такой же экзотической, как поверхность Солнца", - продолжил он. Чтобы дать представление о давлении около центра Юпитера, рассмотрим Марианский желоб на Земле, самое глубокое место в наших океанах. На глубине почти 11 км давление достигает чуть более 1000 бар (100000 килопаскалей), что соответствует восьми тоннам давления на квадратный дюйм (703 килограмма на квадратный метр). На уровне моря вы испытываете давление около 1 бара (100 килопаскалей). По словам Флетчера, около центра Юпитера давление подскакивает до мегабаров, или одного миллиона бар.
Помимо этого огромного давления, температура также поднимается до десятков тысяч градусов Цельсия. В этот момент любой космический корабль не будет просто раздавлен или расплавлен - он полностью распадется на составляющие его атомы, сказал Флетчер. Вот с чем может столкнуться космический корабль на пути к центру Юпитера. Во-первых, идеальный газовый гигантский зонд должен иметь форму пули, чтобы улучшить аэродинамику и позволить зонду опускаться как можно глубже, сказал Флетчер. Когда космический корабль начнет спуск, он столкнется с тонкими облаками аммиака и потенциально пройдет через голубое небо из-за того же явления рассеяния света, которое происходит в атмосфере Земли. По словам Флетчера, после прохождения через "громоздкие, красно-коричневые" облака гидросульфида аммония космический корабль достигнет глубины около 80 км, области "возвышающихся" кучево-дождевых облаков, возможно, освещенных мощными грозами.
Гораздо глубже, от 7000 до 14000 километров, космический корабль столкнется с такой горячей атмосферой, что сама атмосфера будет светиться, сказал Флетчер. Здесь температура поднимается до десятков тысяч градусов по Цельсию, а давление - до мегабар. И здесь космический корабль начинает распадаться. В этой все еще загадочной области недр Юпитера водород и гелий превращаются в жидкость. Благодаря миссии Juno, запущенной в 2011 году, ученые выяснили, что у Юпитера нет твердого ядра, а скорее диффузное ядро из материалов, включая азот, углерод и даже железо. К тому времени, когда вы дойдете до этого "нечеткого, смешанного" ядра, вас больше не будет", - сказал Флетчер.
Но Флетчер любит относиться к этим вещам поэтично. Да, Галилей, его зонд, Кассини и наш гипотетический космический корабль в форме пули распались на составляющие атомы, когда они погрузились в соответствующие газовые гиганты, но эти атомы "навсегда останутся частью этих гигантских планет".
Но сможем ли мы однажды отправить космический корабль глубже в газовый гигант, такой как Юпитер или Сатурн? Учитывая, что у этих огромных планет может не быть твердой поверхности, о которой можно было бы столкнуться, сможет ли космический корабль пролететь сквозь газового гиганта? По словам Ли Флетчера, доцента планетологии Университета Лестера в Соединенном Королевстве, краткий ответ - "нет".
Космический корабль не выдержал полета через газового гиганта. Проблема с попыткой пролететь сквозь газового гиганта заключается в том, что "плотность, давление и температура возрастают до таких огромных уровней, когда вы проникаете внутрь", - сказал Флетчер. Рядом с центром Юпитера обычно газообразный водород становится жидким металлом, что делает эту область "такой же экзотической, как поверхность Солнца", - продолжил он. Чтобы дать представление о давлении около центра Юпитера, рассмотрим Марианский желоб на Земле, самое глубокое место в наших океанах. На глубине почти 11 км давление достигает чуть более 1000 бар (100000 килопаскалей), что соответствует восьми тоннам давления на квадратный дюйм (703 килограмма на квадратный метр). На уровне моря вы испытываете давление около 1 бара (100 килопаскалей). По словам Флетчера, около центра Юпитера давление подскакивает до мегабаров, или одного миллиона бар.
Помимо этого огромного давления, температура также поднимается до десятков тысяч градусов Цельсия. В этот момент любой космический корабль не будет просто раздавлен или расплавлен - он полностью распадется на составляющие его атомы, сказал Флетчер. Вот с чем может столкнуться космический корабль на пути к центру Юпитера. Во-первых, идеальный газовый гигантский зонд должен иметь форму пули, чтобы улучшить аэродинамику и позволить зонду опускаться как можно глубже, сказал Флетчер. Когда космический корабль начнет спуск, он столкнется с тонкими облаками аммиака и потенциально пройдет через голубое небо из-за того же явления рассеяния света, которое происходит в атмосфере Земли. По словам Флетчера, после прохождения через "громоздкие, красно-коричневые" облака гидросульфида аммония космический корабль достигнет глубины около 80 км, области "возвышающихся" кучево-дождевых облаков, возможно, освещенных мощными грозами.
Гораздо глубже, от 7000 до 14000 километров, космический корабль столкнется с такой горячей атмосферой, что сама атмосфера будет светиться, сказал Флетчер. Здесь температура поднимается до десятков тысяч градусов по Цельсию, а давление - до мегабар. И здесь космический корабль начинает распадаться. В этой все еще загадочной области недр Юпитера водород и гелий превращаются в жидкость. Благодаря миссии Juno, запущенной в 2011 году, ученые выяснили, что у Юпитера нет твердого ядра, а скорее диффузное ядро из материалов, включая азот, углерод и даже железо. К тому времени, когда вы дойдете до этого "нечеткого, смешанного" ядра, вас больше не будет", - сказал Флетчер.
Но Флетчер любит относиться к этим вещам поэтично. Да, Галилей, его зонд, Кассини и наш гипотетический космический корабль в форме пули распались на составляющие атомы, когда они погрузились в соответствующие газовые гиганты, но эти атомы "навсегда останутся частью этих гигантских планет".
| |