Юпитер, самая крупная планета в нашей Солнечной системе и всегда вызывавшая восхищение своими огромными размерами, незначительно уменьшился в восприятии. Недавно полученные данные от высокоточного орбитального аппарата NASA указывают на то, что Юпитер не обладает такими большими и ровными очертаниями, как полагали ученые на протяжении последних четырех десятилетий.
Юпитер не только самая большая планета Солнечной системы, но еще быстрейшая по суточному вращению, это связано с тем, как быстро планета вращается вокруг своей оси. Продолжительность оборота на экваторе составляет девять часов пятьдесят минут, а на средних широтах – девять часов пятьдесят пять минут. Более высокая скорость вращения обуславливает то, что экваториальный радиус Юпитера превышает полярный.
Высокая скорость вращения обуславливает то, что форма Юпитера далека от идеальной округлости. Полюса планеты сплюснуты, а экваториальная область, наоборот, имеет выпуклую форму. Подобную форму называют сплюснутым сфероидом. Ранее из-за неспособности измерительных приборов точно определять форму газового гиганта, ученые располагали лишь приблизительными данными о его габаритах.
Определить точные размеры Юпитера затруднительно из-за отсутствия у него твёрдой оболочки. Эта планета преимущественно состоит из газов. Астрономы договорились измерять его границы по уровню давления газа. Исследователи приняли удобную и условную точку отсчета — радиус на уровне один бар, то есть там, где локальное давление в атмосфере составляет один бар.
До недавнего времени наиболее достоверные сведения о форме Юпитера были получены благодаря миссиям NASA «Вояджер» и «Пионер». В рамках этих миссий было проведено шесть измерений, основанных на методе радиозатмения: зонды передавали на Землю радиосигналы, проходящие через атмосферу Юпитера. Анализируя изменения характеристик этих волн после прохождения через газовую оболочку планеты, ученые определяли давление на различных высотах. Ошибка таких измерений составляла до четырех километров. При этом не было учтено воздействие сильных ветров, которые перемещаются с разной скоростью в зависимости от широты.
В 2016 году на орбиту Юпитера прибыл новый исследовательский аппарат, разработанный NASA «Юнона». Его разработки превосходят по чувствительности инструменты, которые использовались четыре десятилетия назад. Международная группа астрономов во главе с Эли Галанти из Института Вейцмана в Израиле провела новую серию измерений. Используя телескоп «Юнона», они осуществили 13 сеансов радиозатмений и сопоставили полученные данные с известными скоростями ветров на планете, что позволило определить более точные размеры газового гиганта.
В среднем диаметр Юпитера менялся приблизительно на восемь километров. Наиболее ощутимое сокращение размеров наблюдалось в полярных областях, в то время как экваториальный радиус уменьшился лишь на четыре километра, что усилило сплюснутость планеты. Исследователи не ограничились анализом радиоволн: они также приняли во внимание ряд дополнительных факторов. Впервые при расчете формы планеты, учитывая радиозатемнения, были включены известные скорости зональных ветров, что позволило добиться наиболее точных результатов на сегодняшний день.
По имеющимся данным, при давлении в один бар экваториальный диаметр Юпитера равен приблизительно 142 984 километра, а полярный – около 133 708 километров. Такая разница в 9276 километров (что составляет почти семь процентов) демонстрирует заметную сплюснутость планеты: её быстрое вращение приводит к смещению вещества к экватору, и, поскольку у Юпитера отсутствует твёрдая поверхность, его оболочка деформируется в большей степени, чем у планет земной группы.
Полученные сведения стали важным шагом в раскрытии загадок, лежащих в глубине Юпитера. Они подтвердили значимую гипотезу о том, что направления и характеристики ветров, видимые в верхних слоях атмосферы, практически не изменяются с глубиной – как минимум, до той отметки, которую могут зафиксировать радиоволны.
Зная теперь точный диаметр Юпитера, ученым стало легче соотносить данные о его атмосфере с определенными уровнями давления. Это позволило создать более точную схему распределения давления в атмосфере, которая поможет глубже понять движение облаков и ветров на планете.
Полученные недавно сведения о структуре Юпитера продемонстрировали, что в его атмосфере содержится больше тяжелых элементов, чем предполагалось, а также что она характеризуется более низкой температурой, чем предсказывали. Это объясняет расхождения между теоретическими моделями температуры и данными, зафиксированными аппаратами «Вояджер».
Результаты представили на конференции Europlanet Science Congress, она состоялась в Хельсинки с 7 по 12 сентября 2025 года.