Jupiter je peta planeta u Sunčevom sistemu i spada u kategoriju plinskih divova. pet puta veći od promjera Urana (51.800 km), a njegova masa je 1,9 × 10 ^ 27 kg. Jupiter, poput Saturna, ima prstenove, ali oni nisu jasno vidljivi iz svemira. U ovom članku ćemo se upoznati s nekim astronomskim informacijama i saznati koja je planeta Jupiter.

Jupiter je posebna planeta

Zanimljivo je da se zvijezda i planeta razlikuju jedna od druge po masi. Nebeska tijela velike mase postaju zvijezde, a tijela manje mase planete. Jupiter, zahvaljujući njemu ogromna veličina, današnjim naučnicima mogla bi biti poznata kao zvijezda. Međutim, tokom svog formiranja, dobila je nedovoljnu masu za zvijezdu. Stoga je Jupiter najveća planeta u Sunčevom sistemu.

Kada gledate planet Jupiter kroz teleskop, možete vidjeti tamne pruge i svijetle zone između njih. Zapravo, takvu sliku stvaraju oblaci različitih temperatura: svijetli oblaci su hladniji od tamnih. Iz ovoga možemo zaključiti da teleskop može vidjeti atmosferu Jupitera, a ne njegovu površinu.

Jupiter često ima polarna svetla, slične onima koje se mogu vidjeti na Zemlji.

Treba napomenuti da nagib Jupiterove osi prema ravnini njegove orbite ne prelazi 3 °. Stoga se dugo nije znalo o postojanju prstenastog sistema planete. Glavni prsten planete Jupiter vrlo je tanak i može se vidjeti s ruba tokom teleskopskih osmatranja, pa ga je bilo teško primijetiti. Naučnici su saznali za njegovo postojanje tek nakon lansiranja svemirske letjelice Voyager, koja je pod određenim kutom odletjela do Jupitera i otkrila prstenove u blizini planete.

Jupiter se smatra plinskim divom. Njegova atmosfera je uglavnom vodik. U atmosferi se nalaze i helij, metan, amonij i voda. Astronomi sugeriraju da je moguće pronaći čvrsto jezgro Jupitera iza oblačnog sloja planete i plinovito-tečni metalni vodonik.

Osnovne informacije o planeti

Planeta Sunčevog sistema, Jupiter, ima zaista jedinstvene karakteristike. Glavni podaci prikazani su u sljedećoj tabeli.

Otkriće Jupitera

Jupiter je otkrio italijanski astronom Galileo Galilei 1610. Galileo se smatra prvom osobom koja je koristila teleskop za posmatranje svemira i nebeskih tijela. Otkriće pete planete od Sunca - Jupitera - bilo je jedno od prvih otkrića Galilea Galileija i poslužilo je kao ozbiljan argument za potvrdu teorije o heliocentričnom sistemu svijeta.

Šezdesetih godina sedamnaestog stoljeća, Giovanni Cassini uspio je otkriti "pruge" na površini planete. Kao što je gore spomenuto, ovaj učinak nastaje zbog različitih temperatura oblaka u atmosferi Jupitera.

1955. godine naučnici su saznali da Jupiterova materija emituje radio signal visoke frekvencije. Zahvaljujući tome otkriveno je postojanje značajnog magnetnog polja oko planete.

Godine 1974. sonda svemirske letjelice Pioneer 11 koja je letjela prema Saturnu napravila je nekoliko detaljnih snimaka planete. U razdoblju 1977-1779 mnogo se saznalo o atmosferi Jupitera, o atmosferskim pojavama koje se na njemu događaju, kao i o prstenastom sistemu planete.

I danas se nastavlja pažljivo proučavanje planete Jupiter i potraga za novim informacijama o njemu.

Jupiter u mitologiji

U mitologiji starog Rima, Jupiter je vrhovni bog, otac svih bogova. On posjeduje nebo, dnevnu svjetlost, kišu i grmljavinu, luksuz i obilje, zakon i red i mogućnost ozdravljenja, odanost i čistoću svega živog. On je kralj nebeskih i zemaljskih bića. U starogrčkoj mitologiji mjesto Jupitera zauzima svemoćni Zeus.

Otac mu je zemlja), majka Opa (boginja plodnosti i obilja), braća su mu Pluton i Neptun, a sestre Ceres i Vesta. Njegova supruga Juno boginja je braka, porodice i majčinstva. Možete vidjeti da su se imena mnogih nebeskih tijela pojavila zahvaljujući starim Rimljanima.

Kao što je gore spomenuto, stari Rimljani smatrali su Jupitera najvišim, svemogućim bogom. Stoga je podijeljen na zasebne hipostaze odgovorne za određenu Božju moć. Na primjer, Jupiter Victor (pobjeda), Jupiter Tonance (grmljavina i kiša), Jupiter Libertas (sloboda), Jupiter Feretrius (bog rata i pobjednički trijumf) i drugi.

Kapitolsko brdo u starom Rimu bilo je centralno za vjeru i religiju cijele zemlje. Ovo još jednom dokazuje nepokolebljivu vjeru Rimljana u dominaciju i veličanstvo boga Jupitera.

Jupiter je takođe štitio stanovnike starog Rima od samovolje careva, čuvao svete rimske zakone, kao izvor i simbol prave pravde.

Također je vrijedno napomenuti da su stari Grci planetu koja je dobila ime po Jupiteru nazvali Zeus. To je zbog razlika u vjeri i vjerovanjima stanovnika starog Rima i Ancient Greece.

Ponekad se u atmosferi Jupitera pojavljuju vrtlozi zaobljenog oblika. Velika crvena pjega je najpoznatiji od ovih vrtloga, a smatra se i najvećim u Sunčevom sistemu. Astronomi su postali svjesni njegovog postojanja prije više od četiri stotine godina.

Dimenzije Velike crvene mrlje - 40 × 15.000 kilometara - su više od tri puta veće od Zemlje.

Prosječna temperatura na "površini" vrtloga je ispod -150°C. Sastav mjesta još nije konačno utvrđen. Vjeruje se da se sastoji od vodika i amonijaka, a spojevi sumpora i fosfora daju mu crvenu boju. Također, neki naučnici vjeruju da mrlja postaje crvena kada je izložena ultraljubičastom zračenju Sunca.

Vrijedi napomenuti da je postojanje takvih stabilnih atmosferskih formacija kao što je Velika crvena pjega nemoguće u zemljinoj atmosferi, koja se, kao što znate, sastoji uglavnom od kisika (≈21%) i dušika (≈78%).

Mjeseci Jupitera

Sam Jupiter je najveća - glavna zvijezda Sunčevog sistema. Za razliku od planete Zemlje, Jupiter ima 69 satelita, što je najveći broj satelita u cijelom Sunčevom sistemu. Jupiter i njegovi mjeseci zajedno čine manju verziju Sunčevog sistema: Jupiter, koji se nalazi u centru, i manja nebeska tijela koja zavise od njega, koja rotiraju u svojim orbitama.

Poput same planete, neke od Jupiterovih mjeseci otkrio je talijanski naučnik Galileo Galilei. Sateliti koje je otkrio - Io, Ganymede, Europa i Callisto - još se nazivaju galilejskim. Posljednji od satelita poznatih astronomima otkriven je 2017. godine, tako da ovaj broj ne treba smatrati konačnim. Pored četiri koje je otkrio Galileo, kao i Metis, Adrastea, Amalthea i Thebes, Jupiterovi mjeseci nisu preveliki. A drugi "susjed" Jupitera - planeta Venera - uopće nema satelite. Ova tablica predstavlja neke od njih.

Razmotrite najvažnije satelite planete - rezultate čuvenog otkrića Galilea Galilea.

I o tome

Io zauzima četvrto mjesto po veličini među satelitima svih planeta u Sunčevom sistemu. Njegov prečnik je 3.642 kilometra.

Od četiri Galilejeva mjeseca, Io je najbliži Jupiteru. Na Io se događa veliki broj vulkanskih procesa, pa je izvana satelit vrlo sličan pizzi. Redovne erupcije brojnih vulkana povremeno mijenjaju izgled ovog nebeskog tijela.

Europe

Jupiterov sljedeći mjesec je Evropa. Najmanji je među Galilejskim satelitima (prečnik - 3.122 km).

Cijela površina Evrope prekrivena je ledenom korom. Tačne informacije još nisu razjašnjene, ali naučnici pretpostavljaju da se ispod ove kore nalazi obična voda. Dakle, struktura ovog satelita u određenoj mjeri podsjeća na strukturu Zemlje: čvrsta kora, tečna supstanca i čvrsto jezgro smješteno u središtu.

Površina Evrope se takođe smatra najravnijom u čitavom Sunčevom sistemu. Na satelitu nema ničeg visokog od 100 metara.

Ganimed

Ganimed je najveći satelit u Sunčevom sistemu. Njegov prečnik je 5.260 kilometara, što čak premašuje prečnik prve planete od Sunca - Merkura. A najbliži susjed u planetarnom sistemu Jupitera - planeta Mars - ima prečnik koji doseže samo 6.740 kilometara u blizini ekvatora.

Promatrajući Ganimed kroz teleskop, možete vidjeti odvojena svijetla i tamna područja na njegovoj površini. Astronomi su otkrili da se sastoje od kosmičkog leda i tvrdih stijena. Ponekad se na satelitu mogu vidjeti tragovi struja.

Callisto

Galilejski satelit najudaljeniji od Jupitera je Callisto. Callisto je treći po veličini među satelitima Sunčevog sistema (promjer - 4.820 km).

Callisto je najkratenije nebesko tijelo u čitavom Sunčevom sistemu. Krateri na površini satelita imaju različite dubine i boje, što ukazuje na dovoljnu starost Callista. Neki naučnici čak smatraju da je Kalistova površina najstarija u Sunčevom sistemu, tvrdeći da nije ažurirana više od 4 milijarde godina.

Weather

Kakvo je vrijeme na planeti Jupiter? Na ovo pitanje se ne može odgovoriti jednoznačno. Vrijeme na Jupiteru je promjenjivo i nepredvidivo, ali su naučnici uspjeli identificirati određene obrasce u njemu.

Kao što je gore spomenuto, moćni atmosferski vrtlozi (kao što je Velika crvena mrlja) nastaju nad površinom Jupitera. Iz ovoga proizlazi da se među atmosferskim fenomenima Jupitera mogu razlikovati razorni uragani čija brzina prelazi 550 kilometara na sat. Na pojavu ovakvih uragana utječu i oblaci različitih temperatura, koji se mogu razlikovati na brojnim fotografijama planete Jupiter.

Također, posmatrajući Jupiter kroz teleskop, možete vidjeti najjače oluje i munje koje tresu planetu. Takav fenomen na petoj planeti od Sunca smatra se trajnom.

Temperatura Jupiterove atmosfere pada ispod -140°C, što se smatra izvan granica životnih oblika poznatih čovječanstvu. Osim toga, nama vidljivi Jupiter sastoji se samo od plinovite atmosfere, pa se astronomima do sada malo zna o vremenu na čvrstoj površini planete.

Zaključak

Tako smo se u ovom članku upoznali sa samim velika planeta Sunčev sistem - Jupiter. Postalo je jasno da ako bi se Jupiteru tijekom njegovog formiranja priopćila nešto veća količina energije, tada bi se naš planetarni sistem mogao nazvati "Sunce-Jupiter" i ovisiti o dvije najveće zvijezde. Međutim, Jupiter se nije uspio pretvoriti u zvijezdu, pa se danas smatra najvećim plinskim divom, čija je veličina zaista nevjerojatna.

Sama planeta je dobila ime po starorimskom bogu neba. Ali mnogi drugi zemaljski objekti dobili su ime po samoj planeti. Na primjer, marka sovjetskih magnetofona "Jupiter"; jedrenjak Baltičke flote s početka 19. stoljeća; marka sovjetskih električnih baterija "Jupiter"; bojni brod britanske mornarice; filmska nagrada, odobrena 1979. u Njemačkoj. Također u čast planete ime je dobio i slavni sovjetski motocikl "IZH planet Jupiter", koji je postavio temelje za čitav niz cestovnih bicikala. Proizvođač ove serije motocikala je Izhevsk Machine-Building Plant.

Astronomija je jedna od najzanimljivijih i neistraženih nauka našeg vremena. Svemirski prostor koji okružuje našu planetu je neobičan fenomen koji zaokuplja maštu. Moderni naučnici dolaze do svih novih otkrića koja omogućavaju saznanje do sada nepoznatih informacija. Stoga je izuzetno važno pratiti otkrića astronoma, jer naš život i život naše planete u potpunosti podliježu zakonima svemira.

Jupiter je peta planeta od Sunca i najveća u Sunčevom sistemu. Uz Saturn, Uran i Neptun, Jupiter je klasifikovan kao gasni div.

Planeta je ljudima poznata od davnina, što se odražava u mitologiji i vjerskim uvjerenjima. različite kulture: Mezopotamski, vavilonski, grčki i drugi. Savremeno ime Jupitera potječe od imena starog rimskog vrhovnog boga groma.

Brojni atmosferski fenomeni na Jupiteru - poput oluja, munja, polarnih svjetlosti - imaju razmjere koji su redova veličine veći od onih na Zemlji. Značajna formacija u atmosferi je Velika crvena pjega, ogromna oluja poznata od 17. stoljeća.

Jupiter ima najmanje 67 mjeseca, od kojih je najveće - Io, Europu, Ganymede i Callisto - otkrio Galileo Galilei 1610.

Studije Jupitera se provode pomoću zemaljskih i orbitalnih teleskopa; Od 1970 -ih na planetu je poslano 8 NASA međuplanetarnih vozila: Pioniri, Voyageri, Galileo i drugi.

Tokom velikih suprotnosti (od kojih se jedna dogodila u septembru 2010.), Jupiter je golim okom vidljiv kao jedan od najsjajnijih objekata na noćnom nebu nakon Mjeseca i Venere. Jupiterov disk i mjeseci popularni su objekti za promatranje astronoma amatera koji su napravili niz otkrića (na primjer, kometa Shoemaker-Levy, koja se sudarila sa Jupiterom 1994. ili nestanak Jupiterovog južnog ekvatorijalnog pojasa 2010.).

Optički raspon

U infracrvenom području spektra leže linije molekula H2 i He, kao i linije mnogih drugih elemenata. Broj prva dva nosi informaciju o nastanku planete, a kvantitativni i kvalitativni sastav ostalo - o njegovoj unutrašnjoj evoluciji.

Međutim, molekule vodika i helija nemaju dipolni moment, što znači da su apsorpcijske linije ovih elemenata nevidljive sve do trenutka kada apsorpcija uslijed udarne ionizacije počne dominirati. S jedne strane, s druge strane, ove linije nastaju u najgornjim slojevima atmosfere i ne nose informacije o dubljim slojevima. Stoga su najpouzdaniji podaci o obilju helijuma i vodonika na Jupiteru dobijeni iz spuštenog vozila Galileo.

Što se tiče ostalih elemenata, također nastaju poteškoće u njihovoj analizi i tumačenju. Do sada je nemoguće sa potpunom sigurnošću reći koji se procesi odvijaju u atmosferi Jupitera i koliko snažno utječu hemijski sastav- kako u unutrašnjim tako i u vanjskim slojevima. To stvara određene poteškoće za detaljniju interpretaciju spektra. Međutim, vjeruje se da su svi procesi koji na ovaj ili onaj način mogu utjecati na obilje elemenata lokalni i vrlo ograničeni, tako da ne mogu globalno promijeniti raspodjelu tvari.

Jupiter takođe emituje (uglavnom u infracrvenom području spektra) 60% više energije nego što prima od Sunca. Zbog procesa koji dovode do proizvodnje ove energije, Jupiter se smanjuje za oko 2 cm godišnje.

Gama raspon

Jupiterovo gama zračenje povezano je s aurorom, kao i s emisijom iz diska. Prvi put zabilježeno Einsteinovom svemirskom laboratorijom 1979. godine.

Na Zemlji se područja aurora u rendgenskom i ultraljubičastom svjetlu praktički podudaraju, međutim na Jupiteru to nije slučaj. Područje rendgenskih aurora nalazi se mnogo bliže polu od ultraljubičastih. Rana opažanja otkrila su pulsiranje zračenja s periodom od 40 minuta, međutim, u kasnijim opažanjima ta se ovisnost očituje mnogo gore.

Očekivalo se da je rendgenski spektar auroralnih aurora na Jupiteru sličan rendgenskom spektru kometa, međutim, kako su pokazala opažanja na Chandri, to nije slučaj. Spektar se sastoji od emisionih linija sa vrhovima u linijama kiseonika blizu 650 eV, u linijama OVIII pri 653 eV i 774 eV, kao i u OVII pri 561 eV i 666 eV. Postoje i emisione linije s manjom energijom u spektralnom području od 250 do 350 eV, možda pripadaju sumporu ili ugljiku.

Ne-auroralne gama zrake prvi put su otkrivene opažanjima ROSAT-a 1997. godine. Spektar je sličan spektru aurora, ali u području od 0,7-0,8 keV. Karakteristike spektra su dobro opisane modelom koronalne plazme sa temperaturom od 0,4-0,5 keV sa solarnom metalnošću, uz dodatak emisionih linija Mg10+ i Si12+. Postojanje potonjeg vjerovatno je povezano sa solarnom aktivnošću u oktobru-novembru 2003.

Posmatranja svemirske opservatorije XMM-Newton pokazala su da se emisija gama zraka diska odražava na sunčeve rendgenske zrake. Za razliku od aurora, nije utvrđena periodičnost promjena intenziteta zračenja na skalama od 10 do 100 min.

Radio nadzor

Jupiter je najmoćniji (nakon Sunca) radio izvor Sunčevog sistema u rasponima talasnih dužina decimetar - metar. Radio emisija je sporadična i dostiže 10-6 na vrhuncu praska.

Rafali se javljaju u frekvencijskom rasponu od 5 do 43 MHz (najčešće oko 18 MHz), u prosjeku njihova širina iznosi oko 1 MHz. Trajanje rafala je kratko: od 0,1-1 s (ponekad i do 15 s). Zračenje je jako polarizovano, posebno u krugu, stepen polarizacije dostiže 100%. Uočena je modulacija zračenja pomoću Jupiterovog obližnjeg satelita Io, koji kruži unutar magnetosfere: vjerovatnoća pojave rafala je veća kada je Io blizu izduženja u odnosu na Jupiter. Monokromatska priroda zračenja ukazuje na odabranu frekvenciju, najvjerovatnije žirofrekvenciju. Visoka temperatura svjetline (ponekad i do 1015 K) zahtijeva privlačenje kolektivnih efekata (kao što su maseri).

Radio-emisija sa Jupitera u rasponima milimetar - kratki centimetar je čisto termalne prirode, iako je temperatura sjaja nešto viša od ravnotežne temperature, što sugerira toplinski tok iz unutrašnjosti. Počevši od valova od ~ 9 cm, Tb (temperatura svjetline) raste - pojavljuje se netermalna komponenta povezana sa sinhrotronskim zračenjem relativističkih čestica prosječne energije ~ 30 MeV u magnetskom polju Jupitera; na talasnoj dužini od 70 cm, Tb dostiže vrijednost ~ 5 × 104 K. Izvor zračenja se nalazi sa obje strane planete u obliku dva produžena sečiva, što ukazuje na magnetosfersko porijeklo zračenja.

Jupiter među planetama Sunčevog sistema

Jupiterova masa je 2,47 puta veća od mase ostalih planeta u Sunčevom sistemu.

Jupiter je najveći planet u Sunčevom sistemu, plinski div. Njegov ekvatorijalni radijus je 71,4 hiljade km, što je 11,2 puta veći od radijusa Zemlje.

Jupiter je jedina planeta čiji je centar mase sa Suncem izvan Sunca i udaljen je približno 7% sunčevog radijusa od njega.

Masa Jupitera je 2,47 puta veća od ukupne mase svih ostalih planeta Sunčevog sistema zajedno, 317,8 puta mase Zemlje i oko 1000 puta manja od mase Sunca. Gustoća (1326 kg/m2) je približno jednaka gustoći Sunca i 4,16 puta manja od gustine Zemlje (5515 kg/m2). U isto vrijeme, sila gravitacije na njenoj površini, za koju se obično uzima gornji sloj oblaka, je više od 2,4 puta veća od Zemljine: tijelo koje ima masu, na primjer, 100 kg, težak koliko i tijelo teško 240 kg na površini Zemlje. Ovo odgovara ubrzanju slobodan pad 24,79 m / s2 za Jupiter naspram 9,80 m / s2 za Zemlju.

Jupiter kao "propala zvijezda"

Uporedne veličine Jupitera i Zemlje.

Teoretski modeli pokazuju da bi, ako bi masa Jupitera bila mnogo veća od njegove stvarne mase, to dovelo do kontrakcije planete. Male promjene u masi ne bi donijele značajne promjene u radijusu. Međutim, ako bi masa Jupitera četiri puta premašila njegovu stvarnu masu, gustina planete bi se povećala do te mere da bi se pod uticajem povećane gravitacije veličina planete znatno smanjila. Očigledno je da Jupiter ima najveći promjer koji bi mogla imati planeta slične strukture i istorije. Sa daljim povećanjem mase, kontrakcija bi se nastavila sve dok, u procesu formiranja zvijezda, Jupiter ne bi postao smeđi patuljak čija je masa oko 50 puta veća od sadašnje mase. To astronomima daje razlog da smatraju Jupiter "propalom zvijezdom", iako nije jasno jesu li procesi formiranja planeta poput Jupitera slični onima koji dovode do stvaranja binarnih zvjezdanih sistema. Iako bi Jupiter morao biti 75 puta veći da bi postao zvijezda, najmanji poznati crveni patuljak je samo 30% veći u prečniku.

Orbita i rotacija

Kada se posmatra sa Zemlje tokom opozicije, Jupiter može doseći vidljivo zvezdane magnitude na -2,94m, ovo ga čini trećim najsjajnijim objektom na noćnom nebu nakon Mjeseca i Venere. Na najudaljenijoj udaljenosti, prividna veličina pada na 1,61 m. Udaljenost između Jupitera i Zemlje varira od 588 do 967 miliona km.

Jupiterove opozicije se javljaju svakih 13 mjeseci. 2010. godine sukob džinovske planete pao je 21. septembra. Jednom svakih 12 godina, velike suprotnosti Jupitera događaju se kada se planeta nalazi blizu perihela svoje orbite. Tokom ovog vremenskog perioda, njegova kutna veličina za posmatrača sa Zemlje dostiže 50 lučnih sekundi, a svjetlina mu je svjetlija od -2,9 m.

Prosječna udaljenost između Jupitera i Sunca je 778,57 miliona km (5,2 AJ), a orbitalni period je 11,86 godina. Pošto je ekscentricitet Jupiterove orbite 0,0488, razlika u udaljenosti do Sunca u perihelu i afelu iznosi 76 miliona km.

Glavni doprinos poremećajima u kretanju Jupitera daje Saturn. Prva vrsta poremećaja je sekularna, koja djeluje na skali od ~ 70 hiljada godina, mijenjajući ekscentricitet Jupiterove orbite sa 0,2 na 0,06, a nagib orbite od ~ 1° - 2°. Poremećaji druge vrste su rezonantni s omjerom blizu 2: 5 (s točnošću od 5 decimalnih mjesta - 2: 4,96666).

Ekvatorijalna ravnina planete je blizu ravnine njene orbite (nagib osi rotacije je 3,13 ° naspram 23,45 ° za Zemlju), pa na Jupiteru nema promjena godišnjih doba.

Jupiter se okreće oko svoje osi brže od bilo koje druge planete u Sunčevom sistemu. Period rotacije na ekvatoru je 9 sati 50 minuta. 30 sek., A na srednjim geografskim širinama - 9 h 55 min. 40 sek. Zbog brze rotacije, ekvatorijalni radijus Jupitera (71492 km) veći je od polarnog (66854 km) za 6,49%; dakle, kontrakcija planete je (1: 51,4).

Hipoteze o postojanju života u atmosferi Jupitera

Trenutno se postojanje života na Jupiteru čini malo vjerojatnim: niska koncentracija vode u atmosferi, odsustvo čvrste površine, itd. Međutim, još sedamdesetih godina prošlog stoljeća američki astronom Carl Sagan govorio je o mogućnosti postojanja život na bazi amonijaka u gornjoj atmosferi Jupitera. Treba napomenuti da su čak i na maloj dubini u jupiterijanskoj atmosferi temperatura i gustina prilično visoke, te se ne može isključiti mogućnost barem kemijske evolucije, jer tome pogoduju brzina i vjerojatnost kemijskih reakcija. Međutim, postojanje vode-ugljikovodika na Jupiteru je također moguće: u atmosferskom sloju koji sadrži oblake vodene pare, temperatura i tlak su također vrlo povoljni. Carl Sagan je, zajedno sa E.E. Salpeterom, izvršivši proračune u okviru zakona hemije i fizike, opisao tri imaginarna oblika života koji bi mogli postojati u atmosferi Jupitera:

Hemijski sastav

Kemijski sastav Jupiterovih unutarnjih slojeva ne može se odrediti suvremenim metodama promatranja, ali je obilje elemenata u vanjskim slojevima atmosfere poznato s relativno velikom točnošću, budući da je vanjske slojeve izravno istraživao lander Galileo, koji je lansiran u atmosfera 7. decembra 1995. godine. Dvije glavne komponente Jupiterove atmosfere su molekularni vodik i helij. Atmosfera također sadrži mnoge jednostavne spojeve, poput vode, metana (CH4), sumporovodika (H2S), amonijaka (NH3) i fosfina (PH3). Njihovo obilje u dubokoj (ispod 10 bara) troposferi implicira da je Jupiterova atmosfera bogata ugljikom, dušikom, sumporom i vjerovatno kisikom u faktoru 2-4 u odnosu na Sunce.

Prisutni su i drugi hemijski spojevi, arsin (AsH3) i germane (GeH4), ali u manjim količinama.

Koncentracija inertnih plinova, argona, kriptona i ksenona, prelazi njihovu količinu na Suncu (vidi tablicu), a koncentracija neona je očito niža. Prisutne su male količine jednostavnih ugljovodonika - etana, acetilena i diacetilena, koji nastaju sunčevim ultraljubičastim zračenjem i nabijenim česticama koje dolaze iz Jupiterove magnetosfere. Vjeruje se da ugljični dioksid, ugljični monoksid i voda u gornjim slojevima atmosfere nastaju zbog sudara s Jupiterovom atmosferom kometa kao što je kometa Shoemaker-Levy 9. Voda ne može doći iz troposfere jer tropopauza djeluje kao hladna zamka, efikasno sprječava porast vode na nivo stratosfere.

Jupiterove crvenkaste boje mogu se pripisati prisutnosti spojeva fosfora, sumpora i ugljika u atmosferi. Budući da boja može jako varirati, pretpostavlja se da je i hemijski sastav atmosfere različit na različitim mjestima. Na primjer, postoje „suha“ i „vlažna“ područja s različitim sadržajem vodene pare.

Struktura

Model unutrašnje strukture Jupitera: ispod oblaka - sloj mješavine vodika i helija debljine oko 21 hiljadu km s glatkim prijelazom iz plinovite u tekuću fazu, zatim - sloj tekućeg i metalnog vodika 30-50 tisuća km duboko. Unutra može postojati čvrsto jezgro promjera oko 20 hiljada km.

U ovom trenutku, sljedeći model unutrašnje strukture Jupitera dobio je najveće priznanje:

1. Atmosfera. Podijeljen je u tri sloja:
a. vanjski sloj vodika;
b. srednji sloj koji se sastoji od vodika (90%) i helija (10%);
c. donji sloj, koji se sastoji od vodika, helija i nečistoća amonijaka, amonijum hidrogen sulfata i vode, tvoreći tri sloja oblaka:
a. iznad - oblaci smrznutog amonijaka (NH3). Njegova temperatura je oko -145 ° C, pritisak je oko 1 atm;
b. ispod - oblaci kristala amonijum hidrosulfida (NH4HS);
c. na samom dnu - vodeni led i, vjerojatno, tekuća voda, vjerojatno, mislim - u obliku najmanjih kapljica. Pritisak u ovom sloju je oko 1 atm, temperatura je oko -130 °C (143 K). Ispod ovog nivoa, planeta je neprozirna.
2. Sloj metalnog vodonika. Temperatura ovog sloja varira od 6300 do 21000 K, a pritisak od 200 do 4000 GPa.
3. Kameno jezgro.

Konstrukcija ovog modela zasniva se na sintezi opservacionih podataka, primeni zakona termodinamike i ekstrapolaciji laboratorijskih podataka o materiji pod visokim pritiskom i na visokoj temperaturi. Glavne pretpostavke na kojima se to temelji:

Ako ovim odredbama dodamo zakone održanja mase i energije, dobićemo sistem osnovnih jednačina.

U okviru ovog jednostavnog troslojnog modela ne postoji jasna granica između glavnih slojeva, međutim, regioni faznog prelaza su takođe mali. Stoga se može pretpostaviti da su gotovo svi procesi lokalizirani, pa to omogućuje da se svaki sloj razmatra zasebno.

Atmosfera

Temperatura u atmosferi ne raste monotono. U njoj se, kao i na Zemlji, mogu razlikovati egzosfera, termosfera, stratosfera, tropopauza, troposfera. U najvišim slojevima temperatura je visoka; kako se krećete dublje, tlak raste, a temperatura pada do tropopauze; počevši od tropopauze, i temperatura i pritisak rastu kako se krećemo dublje. Za razliku od Zemlje, Jupiter nema mezosferu i odgovarajuću mezopauzu.

U termosferi Jupitera odvija se dosta zanimljivih procesa: ovdje planeta gubi značajan dio svoje topline zračenjem, tu nastaju aurore, a ovdje nastaje ionosfera. Nivo pritiska od 1 nbar se uzima kao gornja granica. Uočena temperatura termosfere je 800-1000 K, a u ovom trenutku ovaj činjenični materijal još nije dobio objašnjenje u okviru moderni modeli, jer temperatura u njima ne bi trebalo da bude viša od oko 400 K. Hlađenje Jupitera je takođe netrivijalan proces: troatomski jon vodonika (H3+), osim Jupitera koji se nalazi samo na Zemlji, izaziva snažnu emisiju u srednjem infracrvenom delu spektra na talasnim dužinama između 3 i 5 mikrona...

Prema direktnim mjerenjima vozila za spuštanje, gornji nivo neprozirnih oblaka karakterizirao je pritisak od 1 atmosfere i temperatura od -107 ° C; na dubini od 146 km - 22 atmosfere, +153 ° C. Galileo je takođe otkrio "tople tačke" duž ekvatora. Čini se da je vanjski sloj oblaka tanak na tim mjestima, a mogu se vidjeti i toplija unutrašnja područja.

Ispod oblaka nalazi se sloj dubine 7-25 hiljada km, u kojem vodonik postepeno mijenja svoje stanje iz plinovitog u tekuće s povećanjem pritiska i temperature (do 6000 °C). Očigledno, ne postoji jasna granica koja odvaja plinoviti od tekućeg vodika. To bi moglo izgledati nešto poput neprekidnog ključanja globalnog okeana vodonika.

Metalni sloj vodika

Metalni vodonik nastaje pri visokim pritiscima (oko milion atmosfera) i visokim temperaturama, kada kinetička energija elektrona premašuje jonizacioni potencijal vodonika. Kao rezultat toga, protoni i elektroni u njemu postoje odvojeno, pa je metalni vodik dobar provodnik električne energije. Procijenjena debljina sloja metalnog vodonika je 42-46 hiljada km.

Snažne električne struje koje nastaju u ovom sloju stvaraju džinovsko magnetsko polje Jupitera. Godine 2008, Raymond Ginlose sa Univerziteta Kalifornije, Berkeley i Lars Styxrud iz Londona univerzitetski fakultet stvoren je model strukture Jupitera i Saturna, prema kojem se u njihovim dubinama nalazi i metalni helijum koji tvori neku vrstu legure sa metalnim vodonikom.

Core

Izmjereni momenti inercije planete mogu se koristiti za procjenu veličine i mase njenog jezgra. Trenutno se vjeruje da je masa jezgre 10 mase Zemlje, a veličina 1,5 njegovog promjera.

Jupiter emitira znatno više energije nego što prima od Sunca. Istraživači sugeriraju da Jupiter posjeduje značajno skladište toplinske energije, nastale u procesu kompresije materije tokom formiranja planete. Dosadašnji modeli unutrašnje strukture Jupitera, pokušavajući da objasne višak energije koju planeta oslobađa, priznavali su mogućnost radioaktivnog raspada u njegovoj unutrašnjosti ili oslobađanja energije kada se planeta skuplja pod uticajem gravitacionih sila.

Međuslojni procesi

Nemoguće je lokalizirati sve procese unutar nezavisnih slojeva: potrebno je objasniti nedostatak kemijskih elemenata u atmosferi, višak zračenja itd.

Razlika u sadržaju helija u vanjskom i unutarnjem sloju objašnjava se činjenicom da se helij kondenzira u atmosferi i ulazi u dublje regije u obliku kapi. Ova pojava podsjeća na zemaljsku kišu, ali ne iz vode, već iz helija. Nedavno je pokazano da se neoni mogu otopiti u tim kapljicama. Ovo takođe objašnjava nedostatak neona.

Kretanje atmosfere

Animacija rotacije Jupitera, napravljena od fotografija sa Voyagera 1, 1979.

Brzina vjetra na Jupiteru može premašiti 600 km / h. Za razliku od Zemlje, gdje se cirkulacija atmosfere odvija zbog razlike u solarnom grijanju u ekvatorijalnom i polarnom području, na Jupiteru je uticaj sunčevog zračenja na cirkulaciju temperature neznatan; glavne pokretačke sile su tokovi toplote koji dolaze iz centra planete i energija koja se oslobađa tokom brzog kretanja Jupitera oko svoje ose.

Čak su i iz zemaljskih opažanja astronomi podijelili pojaseve i zone u atmosferi Jupitera na ekvatorijalne, tropske, umjerene i polarne. Zagrijane mase plinova koje se dižu iz dubina atmosfere u zonama pod utjecajem značajnih Coriolisovih sila na Jupiteru protežu se duž meridijana planete, pri čemu se suprotne ivice zona kreću jedna prema drugoj. Jake turbulencije prisutne su na granicama zona i pojaseva (područja nizvodnih strujanja). Sjeverno od ekvatora, tokovi u zonama usmjerenim na sjever odbijaju se Coriolisovim silama na istok, a one usmjerene na jug - na zapad. Na južnoj hemisferi je, odnosno, suprotno. Pasat ima sličnu strukturu na Zemlji.

Stripes

Jupiterove pruge različite godine

Karakteristična karakteristika Jupiterovog izgleda su njegove pruge. Postoji nekoliko verzija koje objašnjavaju njihovo porijeklo. Dakle, prema jednoj od verzija, pruge su nastale kao posljedica fenomena konvekcije u atmosferi divovske planete - zbog zagrijavanja, i kao rezultat toga, podizanja nekih slojeva, te hlađenja i spuštanja drugih. U proljeće 2010. godine naučnici su iznijeli hipotezu prema kojoj su pruge na Jupiteru nastale kao rezultat udara njegovih satelita. Pretpostavlja se da su pod utjecajem privlačenja satelita na Jupiter nastali svojevrsni "stubovi" materije koji su, rotirajući, formirali pruge.

Konvektivne struje koje prenose unutrašnju toplotu na površinu spolja se manifestuju u obliku svetlih i tamnih zona. U području svjetlosnih zona primjećuje se povećani pritisak, koji odgovara uzlaznim strujama. Oblaci koji formiraju zone nalaze se na višem nivou (za oko 20 km), a njihova svijetla boja vjerovatno se objašnjava povećanom koncentracijom svijetlo bijelih kristala amonijaka. Vjeruje se da su oblaci tamnog pojasa ispod crveno-smeđi kristali amonijevog hidrosulfida i imaju višu temperaturu. Ove strukture predstavljaju područja silaznog strujanja. Zone i pojasevi imaju različite brzine u smjeru rotacije Jupitera. Orbitalni period varira za nekoliko minuta u zavisnosti od geografske širine. To dovodi do postojanja stabilnih zonalnih struja ili vjetrova koji stalno duvaju paralelno s ekvatorom u jednom smjeru. Brzine u ovom globalnom sistemu dosežu od 50 do 150 m / s i više. Na granicama pojaseva i zona uočena je snažna turbulencija, što dovodi do stvaranja brojnih vrtložnih struktura. Najpoznatija takva formacija je Velika crvena mrlja, koja je uočena na površini Jupitera u proteklih 300 godina.

Nakon što je nastao, vrtlog podiže zagrijane mase plina s parama malih komponenti na površinu oblaka. Nastali kristali snijega amonijaka, otopina i spojeva amonijaka u obliku snijega i kapi, obične vode snijeg i led postepeno tonu u atmosferi dok ne dostignu nivoe na kojima je temperatura dovoljno visoka i ispare. Nakon toga, supstanca se u gasovitom stanju ponovo vraća u zamućeni sloj.

U ljeto 2007. teleskop Hubble zabilježio je nagle promjene u Jupiterovoj atmosferi. Odvojene zone u atmosferi sjeverno i južno od ekvatora postale su pojasevi, a pojasevi u zone. Istovremeno, nisu se promijenili samo oblici atmosferskih formacija, već i njihova boja.

9. maja 2010. astronom amater Anthony Wesley (vidi i dolje) otkrio je da je jedna od najvidljivijih i najstabilnijih formacija u vremenu - Južni ekvatorijalni pojas - iznenada nestala s lica planete. Na geografskoj širini južnog ekvatorijalnog pojasa nalazi se Veliko crveno mjesto koje ga je "ispralo". Vjeruje se da je razlog iznenadnog nestanka južnog ekvatorijalnog pojasa Jupitera pojava sloja svjetlijih oblaka iznad njega ispod kojeg se skriva traka tamnih oblaka. Prema istraživanju koje je proveo Hubble teleskop, zaključeno je da pojas nije potpuno nestao, već se jednostavno pokazalo da je skriven ispod sloja oblaka koji se sastoji od amonijaka.

Odlična crvena tačka

Velika crvena mrlja je ovalna formacija različitih dimenzija koja se nalazi u južnoj tropskoj zoni. Otkrio ga je Robert Hooke 1664. Trenutno ima dimenzije od 15-30 hiljada km (prečnik Zemlje je ~ 12,7 hiljada km), a prije 100 godina, posmatrači su primijetili dvostruko veći. Ponekad to nije baš jasno vidljivo. Velika crvena mrlja je jedinstveni dugovječni džinovski uragan, u kojem se materija rotira u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i napravi punu revoluciju za 6 zemaljskih dana.

Zahvaljujući studijama koje je krajem 2000. godine izvršila sonda Cassini, otkriveno je da je Velika crvena pjega povezana s nizvodnim strujanjem (vertikalna cirkulacija atmosferskih masa); oblaci su veći i temperatura je niža nego u drugim područjima. Boja oblaka ovisi o visini: plave strukture su najviše, smeđe ispod njih, zatim bijele. Crvene strukture su najniže. Brzina rotacije Velike crvene pjege je 360 ​​km / h. Prosječna temperatura mu je -163 ° C, a postoji razlika u temperaturi od oko 3-4 stepena između rubnog i središnjeg dijela mrlje. Vjeruje se da je ova razlika odgovorna za činjenicu da se atmosferski plinovi u središtu mrlje rotiraju u smjeru kazaljke na satu, dok se na rubovima rotiraju u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Također se sugerira da su temperatura, pritisak, kretanje i boja Crvene mrlje međusobno povezani, iako je naučnicima još uvijek teško reći kako se to tačno izvodi.

S vremena na vrijeme na Jupiteru se zapažaju sudari velikih ciklonskih sistema. Jedan od njih dogodio se 1975. godine, uslijed čega je crvena boja Mrlje izblijedjela nekoliko godina. Krajem februara 2002. godine, drugi veliki vrtlog - bijeli oval - počeo je usporavati Velika crvena pjega, a sudar je trajao mjesec dana. Međutim, to nije nanijelo ozbiljna oštećenja oba vrtloga, jer se to dogodilo tangencijalno.

Crvenilo Velike crvene mrlje je misterija. Jedan od mogućih uzroka mogu biti hemijska jedinjenja koja sadrže fosfor. Zapravo, boje i mehanizmi koji stvaraju izgled cijele Jupiterijanske atmosfere još uvijek su slabo shvaćeni i mogu se objasniti samo direktnim mjerenjem njenih parametara.

Godine 1938. zabilježeno je formiranje i razvoj tri velika bijela ovala blizu 30° J geografske širine. Ovaj proces je bio popraćen simultanim formiranjem još nekoliko malih bijelih ovala - vrtloga. Ovo potvrđuje da je Velika crvena pjega najmoćniji od Jupiterovih vrtloga. Povijesni zapisi ne otkrivaju tako dugo postojeće sisteme na srednjim sjevernim geografskim širinama planete. Veliki tamni ovali uočeni su blizu 15 ° sjeverne geografske širine, ali, očigledno, potrebni uvjeti za pojavu vrtloga i njihovu kasniju transformaciju u stabilne sisteme poput Crvene pjege postoje samo na južnoj hemisferi.

Mala crvena mrlja

Velika crvena pjega i "mala crvena pjega" u maju 2008. na fotografiji koju je snimio Hubble teleskop

Što se tiče tri gore spomenuta bijela vrtložna ovala, dva su se spojila 1998. godine, a 2000. godine novi vrtlog koji se pojavio spojio se s preostalim trećim ovalom. Krajem 2005. vrtlog (Oval BA, engleski Oval BC) počeo je mijenjati svoju boju, da bi na kraju dobio crvenu boju, po čemu je dobio novo ime - Mala crvena pjega. U srpnju 2006. Mala crvena pjega došla je u kontakt sa svojim starijim "bratom" - Velikom crvenom pjegom. Međutim, to nije imalo značajniji učinak na oba vrtloga - sudar se dogodio tangencijalno. Sudar je predviđen još u prvoj polovini 2006.

Munja

U središtu vrtloga tlak je veći nego u okolnom području, a sami uragani okruženi su smetnjama s niskim tlakom. Iz snimaka napravljenih svemirskim sondama Voyager 1 i Voyager 2 otkriveno je da se u središtu takvih vrtloga nalaze kolosalni bljeskovi munja dugački hiljade kilometara. Snaga munje je tri reda veličine veća od Zemljine.

Magnetno polje i magnetosfera

Dijagram Jupiterovog magnetnog polja

Prvi znak bilo kojeg magnetskog polja je radio emisija, kao i rendgenski zraci. Gradeći modele tekućih procesa, može se suditi o strukturi magnetskog polja. Tako je otkriveno da magnetsko polje Jupitera nema samo dipolnu komponentu, već i kvadrupol, osmopol i druge harmonike viših redova. Pretpostavlja se da magnetsko polje stvara dinamo sličan Zemlji. Ali za razliku od Zemlje, sloj metalnog helijuma služi kao provodnik struja na Jupiteru.

Osa magnetnog polja je nagnuta prema osi rotacije od 10,2 ± 0,6°, skoro kao na Zemlji, međutim, sjeverni magnetni pol se nalazi pored južnog geografskog, a južni magnetni pol nalazi se pored sjevernog geografskog jedan. Jačina polja na nivou vidljive površine oblaka je 14 Oe sjeverni pol i 10,7 Oe za južni. Njegov polaritet je suprotan polaritetu Zemljinog magnetskog polja.

Oblik magnetskog polja na Jupiteru snažno je spljošten i podsjeća na disk (za razliku od oblika kapljice na Zemlji). Centrifugalna sila koja djeluje na ko-rotirajuću plazmu s jedne strane i toplinski pritisak vruće plazme s druge protežu linije sile, formirajući na udaljenosti od 20 RJ strukturu nalik tankoj palačinki, poznatoj i kao magnetodisk. Ima tanku strujnu strukturu u blizini magnetskog ekvatora.

Oko Jupitera, kao i oko većine planeta Sunčevog sistema, postoji magnetosfera - oblast u kojoj se određuje ponašanje naelektrisanih čestica, plazme magnetsko polje... Za Jupiter su izvori takvih čestica solarni vjetar i Io. Vulkanski pepeo koji emitiraju Io -ovi vulkani ionizira pod utjecajem sunčevog ultraljubičastog zračenja. Tako nastaju ioni sumpora i kisika: S +, O +, S2 +i O2 +. Ove čestice napuštaju atmosferu satelita, ali ostaju u orbiti oko njega, tvoreći torus. Ovaj torus je otkrio Voyager 1; leži u ravni Jupiterovog ekvatora i ima poluprečnik od 1 RJ u poprečnom preseku i poluprečnik od centra (u ovom slučaju, od centra Jupitera) do generišuće ​​površine od 5,9 RJ. On je taj koji iz temelja mijenja dinamiku Jupitera magnetosfere.

Jupiterova magnetosfera. Joni solarnog vjetra zarobljeni magnetskim poljem prikazani su na dijagramu crvenom bojom, pojas neutralnog vulkanskog plina Io - zelenom bojom, a pojas neutralnog plina Evrope - plavom bojom. ENA su neutralni atomi. Prema podacima sonde Cassini dobijenim početkom 2001.

Dolazni solarni vetar je balansiran pritiskom magnetnog polja na udaljenostima od 50-100 radijusa planeta, bez uticaja Io, ova udaljenost ne bi bila veća od 42 RJ. Sa noćne strane, proteže se izvan Saturnove orbite, dostižući dužinu od 650 miliona km ili više. Elektroni ubrzani u Jupiterovoj magnetosferi stižu do Zemlje. Kada bi se magnetosfera Jupitera mogla vidjeti sa površine Zemlje, tada bi njene ugaone dimenzije premašile dimenzije Mjeseca.

Radijacioni pojasevi

Jupiter ima moćne radijacijske pojaseve. Kad se približio Jupiteru, Galileo je primio dozu zračenja 25 puta veću od smrtonosne doze za ljude. Zračenje iz pojasa Jupitera u radijskom opsegu prvi put je otkriveno 1955. godine. Radio emisija je sinhrotronska po prirodi. Elektroni u radijacijskim pojasevima imaju ogromne energije od oko 20 MeV, a Cassinijeva sonda je otkrila da je gustoća elektrona u Jupiterovim radijacijskim pojasevima manja od očekivane. Tok elektrona u radijacijskim pojasevima Jupitera može predstavljati ozbiljnu opasnost za svemirske letjelice zbog visokog rizika od radijacionog oštećenja opreme. Općenito, radio emisija s Jupitera nije strogo ujednačena i konstantna - i po vremenu i po frekvenciji. Prosječna frekvencija takvog zračenja, prema podacima istraživanja, iznosi oko 20 MHz, a cijeli raspon frekvencija je od 5-10 do 39,5 MHz.

Jupiter je okružen 3000 km dugom ionosferom.

Aurore na Jupiteru

Prikazana je struktura aurore na Jupiteru: glavni prsten, polarno zračenje i mrlje koje su nastale kao rezultat interakcije sa Jupiterovim prirodnim satelitima.

Jupiter pokazuje svetle, stabilne aurore oko oba pola. Za razliku od onih na Zemlji, koje se pojavljuju u razdobljima povećane solarne aktivnosti, Jupiterove aurore su konstantne, iako njihov intenzitet varira iz dana u dan. Sastoje se od tri glavne komponente: glavna i najsvjetlija regija je relativno mala (široka manje od 1000 km), smještena oko 16 ° od magnetskih polova; vruće tačke - tragovi linija magnetnog polja koje povezuju jonosfere satelita sa jonosferom Jupitera i područja kratkoročnih emisija unutar glavnog prstena. Auroralne emisije otkrivene su u gotovo svim dijelovima elektromagnetskog spektra, od radiovalova do rendgenskih zraka (do 3 keV), ali su najsvjetlije u srednjoj infracrvenoj (3-4 μm i 7-14 μm) i dubokoj ultraljubičasto (talasi talasne dužine 80-180 nm).

Položaj glavnih auroralnih prstenova stabilan je, kao i njihov oblik. Međutim, njihovo zračenje je snažno modulirano pritiskom solarnog vjetra – što je vjetar jači, to su aurore slabije. Stabilnost aurore podržava veliki priliv elektrona ubrzanih zbog razlike potencijala između jonosfere i magnetodiska. Ovi elektroni stvaraju struju koja održava magnetni disk u sinhronizaciji. Energija ovih elektrona je 10 - 100 keV; prodirući duboko u atmosferu, ioniziraju i pobuđuju molekularni vodik uzrokujući ultraljubičasto zračenje... Osim toga, zagrijavaju jonosferu, što objašnjava jako infracrveno zračenje polarnih svjetlosti i djelomično zagrijavanje termosfere.

Vruća mjesta povezana su s tri galilejska mjeseca: Io, Europa i Ganymede. Oni proizlaze iz činjenice da se rotirajuća plazma usporava u blizini satelita. Najsvjetlije mrlje pripadaju Io, budući da je ovaj mjesec glavni dobavljač plazme, pjege Europe i Ganymeda su mnogo blijeđe. Smatra se da su svetle tačke unutar glavnih prstenova koje se pojavljuju s vremena na vreme povezane sa interakcijom magnetosfere i solarnog vetra.

Velika rendgenska tačka

Kombinovana fotografija Jupitera sa teleskopa Hubble i rendgenskog teleskopa Chandra - februar 2007

U prosincu 2000. godine, orbitalni teleskop Chandra otkrio je pulsirajući izvor rendgenskih zraka nazvan Velika tačka rendgenskih zraka na polovima Jupitera (uglavnom na sjevernom polu). Razlozi za ovo zračenje i dalje su misterija.

Obrasci formiranja i evolucije

Posmatranja egzoplaneta značajno doprinose našem razumijevanju nastanka i evolucije zvijezda. Tako su uz njihovu pomoć uspostavljene karakteristike zajedničke svim planetama poput Jupitera:

Oni se formiraju čak i prije rasipanja protoplanetarnog diska.
Akrecija igra značajnu ulogu u formiranju.
Obogaćivanje teškim hemijskim elementima zbog planetezimala.

Postoje dvije glavne hipoteze koje objašnjavaju procese nastanka i formiranja Jupitera.

Prema prvoj hipotezi, nazvanoj hipoteza "kontrakcije", relativna sličnost hemijskog sastava Jupitera i Sunca (veliki udio vodonika i helijuma) objašnjava se činjenicom da je tokom formiranja planeta u ranim fazama razvojem Sunčevog sistema, u gasno-prašinskom disku su nastale masivne "kondenzacije" koje su dale planete, odnosno Sunce i planete su nastale na sličan način. Istina, ova hipoteza ne objašnjava još uvijek postojeće razlike u kemijskom sastavu planeta: Saturn, na primjer, sadrži više teških kemijskih elemenata od Jupitera, a on je pak veći od Sunca. Zemaljske planete općenito se izrazito razlikuju po svom kemijskom sastavu od džinovskih planeta.

Druga hipoteza (hipoteza "prirastanja") kaže da se formiranje Jupitera, kao i Saturna, odvijalo u dvije faze. U početku je nekoliko desetina miliona godina postojao proces stvaranja čvrstih gustih tijela, poput planeta zemaljske grupe. Zatim je započela druga faza, kada je nekoliko stotina hiljada godina trajao proces akrecije gasa iz primarnog protoplanetarnog oblaka na ova tela, koja su do tada dostigla masu od nekoliko zemaljskih masa.

Čak je u prvoj fazi dio plina nestao iz područja Jupitera i Saturna, što je dovelo do nekih razlika u hemijskom sastavu ovih planeta i Sunca. U drugoj fazi, temperature vanjskih slojeva Jupitera i Saturna dostigle su 5000°C, odnosno 2000°C. S druge strane, Uran i Neptun dostigli su kritičnu masu potrebnu da akrecija počne mnogo kasnije, što je utjecalo i na njihovu masu i na hemijski sastav.

Godine 2004. Katharina Lodders sa Univerziteta u Washingtonu iznijela je hipotezu da se jezgro Jupitera sastoji uglavnom od neke vrste organske tvari s adhezivnim svojstvima, što je, zauzvrat, u velikoj mjeri utjecalo na hvatanje materije iz okolina svemir. Rezultirajuće stjenovito-smolasto jezgro svojom je gravitacijom "uhvatilo" plin iz solarne magline, formirajući moderni Jupiter. Ova ideja se uklapa u drugu hipotezu o poreklu Jupitera akrecijom.

Sateliti i prstenovi

Veliki Jupiterovi sateliti: Io, Evropa, Ganimed i Kalisto i njihove površine.

Mjeseci Jupitera: Io, Evropa, Ganimed i Kalisto

Od januara 2012. Jupiter ima 67 poznatih satelita - maksimalnu vrijednost za Sunčev sistem. Prema procjenama, satelita bi moglo biti najmanje stotinu. Satelitima se uglavnom daju imena različitih mitskih likova, na ovaj ili onaj način povezanih sa Zeus-Jupitera. Sateliti su podijeljeni u dvije velike grupe - unutrašnje (8 satelita, galilejski i ne -galilejski unutrašnji sateliti) i vanjske (55 satelita, također podijeljenih u dvije grupe) - tako se dobivaju ukupno 4 "sorte". Četiri najveća mjeseca - Io, Europa, Ganymede i Callisto - otkrio je Galileo Galilei 1610. godine. Otkriće Jupiterovih mjeseca bio je prvi veliki činjenični argument u korist Kopernikovog heliocentričnog sistema.

Europe

Od najvećeg interesa je Evropa koja ima globalni okean u kojem nije isključeno prisustvo života. Specijalne studije pokazao da se okean prostire u dubinu za 90 km, njegov volumen premašuje zapreminu Zemljinog Svjetskog okeana. Površina Evrope je prošarana rasjedima i pukotinama koje su nastale u ledenoj ljusci satelita. Pretpostavlja se da je sam okean, a ne jezgro satelita, izvor topline za Evropu. Na Kalistu i Ganimedu također se pretpostavlja postojanje okeana pod ledom. Na osnovu pretpostavke da bi za 1-2 milijarde godina kiseonik mogao prodrijeti u podledeni ocean, naučnici teoretski pretpostavljaju postojanje života na satelitu. Sadržaj kiseonika u evropskom okeanu dovoljan je da podrži postojanje ne samo jednoćelijskih oblika života, već i većih. Ovaj satelit zauzima drugo mjesto po mogućnosti nastanka života nakon Encelada.

I o tome

Io je zanimljiv po prisutnosti moćnih aktivnih vulkana; površina satelita preplavljena je proizvodima vulkanske aktivnosti. Fotografije napravljene svemirskim sondama pokazuju da je Ioova površina svijetlo žuta sa mrljama smeđe, crvene i tamno žute boje. Ove mrlje su proizvod vulkanskih erupcija u Io -u, koje se uglavnom sastoje od sumpora i njegovih spojeva; boja erupcija zavisi od njihove temperature.
[uredi] Ganimed

Ganimed je najveći satelit ne samo Jupitera, već općenito u Sunčevom sistemu među svim satelitima planeta. Ganimed i Kalisto prekriveni su brojnim kraterima, na Kalistu su mnogi okruženi pukotinama.

Callisto

Vjeruje se i da Callisto ima okean ispod površine satelita; na to indirektno ukazuje Kalistovo magnetsko polje, koje se može generirati prisustvom električnih struja u slanoj vodi unutar satelita. U prilog ovoj hipotezi ide i činjenica da se Kalistovo magnetno polje menja u zavisnosti od njegove orijentacije prema magnetnom polju Jupitera, odnosno da se ispod površine ovog satelita nalazi visokoprovodljiva tečnost.

Poređenje veličine Galilejevih satelita sa Zemljom i Mjesecom

Karakteristike Galilejskih satelita

Svi veliki sateliti Jupitera rotiraju se sinkrono i uvijek su okrenuti prema Jupiteru sa iste strane zbog utjecaja moćnih plimskih sila divovske planete. U ovom slučaju, Ganimed, Evropa i Io nalaze se u orbitalnoj rezonanciji. Osim toga, među satelitima Jupitera postoji obrazac: što je satelit dalje od planete, njegova je gustoća manja (za Io - 3,53 g / cm2, Europu - 2,99 g / cm2, Ganimed - 1,94 g / cm2, Callisto - 1,83 g / cm2). Zavisi od količine vode na satelitu: na Io praktički nema vode, na Evropi - 8%, na Ganimedu i Kalistu - do polovine njihove mase.

Mali Mjeseci Jupitera

Ostali mjeseci su mnogo manji i stjenovita su tijela nepravilnog oblika. Neki od njih su obrnuti. Među malim Jupiterovim satelitima, Amalteja je od velikog interesa za naučnike: pretpostavlja se da unutar nje postoji sistem praznina koje su nastale kao rezultat katastrofe koja se dogodila u dalekoj prošlosti - zbog bombardovanja meteorita. , Amalteja se raspala na dijelove, koji su se zatim ponovo spojili pod djelovanjem međusobne gravitacije, ali nikada nisu postali jedno monolitno tijelo.

Metis i Adrastea su najbliži sateliti Jupiteru s promjerom od oko 40, odnosno 20 km. Kreću se uz rub glavnog prstena Jupitera u orbiti s radijusom od 128 hiljada km, čineći okretanje oko Jupitera za 7 sati i najbrži su sateliti Jupitera.

Ukupni promjer cijelog sistema Jupiterovih satelita je 24 miliona km. Štaviše, pretpostavlja se da je u prošlosti Jupiter imao još više satelita, ali su neki od njih pali na planetu pod uticajem njegove moćne gravitacije.

Obrnite satelite oko Jupitera

Mjeseci Jupitera, čija imena završavaju na "e" - Karma, Sinope, Ananke, Pasiphae i drugi (vidi grupu Ananke, grupu Karme, grupu Pasiphae) - okreću se oko planete u suprotnom smjeru ( retrogradno kretanje) i, prema naučnicima, nisu nastale zajedno s Jupiterom, već ih je kasnije zarobio. Slično svojstvo ima i Neptunov satelit Triton.

Jupiterovi privremeni mjeseci

Neke komete predstavljaju Jupiterove privremene mjesece. Dakle, posebno kometa Kushida - Muramatsu (eng.) ruski. u periodu od 1949. do 1961. godine. bio satelit Jupitera, koji je za to vrijeme napravio dvije revolucije oko planete. Osim ovog objekta, poznata su još najmanje 4 privremena mjeseca džinovske planete.

Jupiterovi prstenovi

Jupiterovi prstenovi (dijagram).

Jupiter ima slabe prstenove otkrivene tokom prolaska Voyagera 1 pored Jupitera 1979. godine. Prisustvo prstenova pretpostavio je još 1960. godine sovjetski astronom Sergej Vsekhsvyatsky, na osnovu proučavanja udaljenih tačaka orbita nekih kometa Vsekhsvyatsky, zaključio je da bi te komete mogle potjecati iz Jupiterovog prstena i predložio da je prsten nastao kao rezultat vulkanska aktivnost Jupiterovi mjeseci (vulkani na Io -u otkriveni su dvije decenije kasnije).

Prstenovi su optički tanki, njihova optička debljina je ~ 10-6, a albedo čestica samo 1,5%. Međutim, još uvijek ih je moguće promatrati: pri faznim uglovima blizu 180 stepeni (gledajući "protiv svjetla"), svjetlina prstenova se povećava za oko 100 puta, a tamna noćna strana Jupitera ne ostavlja nikakvo osvjetljenje. Ukupno postoje tri prstena: jedan glavni, "pauk" i oreol.
Fotografija Jupiterovih prstenova koju je Galileo snimio na direktnom difuznom svjetlu.

Glavni prsten proteže se od 122.500 do 129.230 km od centra Jupitera. Iznutra, glavni prsten prelazi u toroidni oreol, a izvan kontakta s arahnoidnim. Zapaženo raspršivanje zračenja u optičkom rasponu karakteristično je za čestice prašine veličine mikrona. Međutim, prašina u blizini Jupitera izložena je snažnim negravitacijskim smetnjama, zbog čega zrna prašine imaju životni vijek od 103 ± 1 godine. To znači da mora postojati izvor ovih čestica prašine. Dva mala satelita koja leže unutar glavnog prstena - Metis i Adrastea - pogodna su za ulogu takvih izvora. U sudaru s meteoroidima, oni stvaraju roj mikročestica, koje se potom šire u orbiti oko Jupitera. Promatranjem prstena paukove mreže otkrivena su dva odvojena pojasa materije koja potječu iz orbita Tebe i Amalteje. Struktura ovih pojaseva nalikuje strukturi kompleksa zodijačke prašine.

Trojanski asteroidi

Trojanski asteroidi su grupa asteroida koji se nalaze u blizini Jupiterovih tačaka L4 i L5 Lagrange. Asteroidi su s Jupiterom u rezonanciji 1: 1 i kreću se s njim u orbiti oko Sunca. Istodobno, postoji tradicija da se objekti koji se nalaze u blizini točke L4 imenuju imenima grčkih heroja, a u blizini L5 - trojanskim. Ukupno je 1583 takvih objekata otvoreno u junu 2010. godine.

Postoje dvije teorije koje objašnjavaju porijeklo Trojanaca. Prvi navodi da su nastali u posljednjoj fazi formiranja Jupitera (razmatra se akretirajuća varijanta). Uz materiju su uhvaćeni i planetozimali, koji su takođe podvrgnuti akreciji, a kako je mehanizam bio efikasan, polovina njih je završila u gravitacionoj zamci. Nedostaci ove teorije: broj objekata koji su nastali na ovaj način je za četiri reda veličine veći od posmatranog i oni imaju mnogo veći nagib orbite.

Druga teorija je dinamička. U 300-500 miliona godina nakon formiranja Sunčevog sistema, Jupiter i Saturn su prošli kroz rezonanciju 1:2. To je dovelo do prestrojavanja orbita: Neptun, Pluton i Saturn povećali su radijus orbite, a Jupiter ga je smanjio. To je utjecalo na gravitacijsku stabilnost Kuiperovog pojasa, a neki od asteroida koji su ga nastanili preselili su se u orbitu Jupitera. Istodobno su uništeni svi izvorni trojanci, ako ih ima.

Dalja sudbina Trojanaca nije poznata. Niz slabih rezonancija Jupitera i Saturna uzrokovat će njihovo haotično kretanje, no kakva će ta haotična sila biti i hoće li biti izbačene iz trenutne orbite, teško je reći. Osim toga, međusobni sudari polako, ali sigurno smanjuju broj Trojanaca. Neki fragmenti mogu postati sateliti, a neki kometa.

Sudar nebeskih tela sa Jupiterom
Postolarska kometa - Levy

Trag s jednog od krhotina postolarsko-levyjeve komete, slika sa Hubble teleskopa, juli 1994.
Glavni članak: Shoemaker Comet - Levy 9

U julu 1992. Jumetru se približila kometa. Prošao je na udaljenosti od oko 15 hiljada kilometara od gornje granice oblaka, a snažan gravitacijski učinak džinovske planete razbio je njegovo jezgro na 17 velikih dijelova. Roj kometa otkrili su Carolyn i Eugene Shoemaker i astronom amater David Levy u opservatoriji Mount Palomar. Godine 1994., kada se sljedeći put približio Jupiteru, svi ostaci kometa su se srušili u atmosferu planete ogromnom brzinom - oko 64 kilometra u sekundi. Ova ogromna kosmička kataklizma opažena je sa Zemlje i pomoću svemira, posebno pomoću svemirskog teleskopa Hubble, satelita IUE i međuplanetarne svemirske stanice Galileo. Pad jezgara bio je praćen rafalom zračenja u širokom spektralnom rasponu, stvaranjem emisije plinova i stvaranjem dugovječnih vrtloga, promjenom radijacijskih pojaseva Jupitera i pojavom polarne svjetlosti, slabljenjem svjetline Ioovog plazma torusa u ekstremnom ultraljubičastom opsegu.

Ostali padovi

19. jula 2009. godine, pomenuti amaterski astronom Anthony Wesley otkrio je tamnu mrlju u blizini Jupiterovog južnog pola. Kasnije je ovo otkriće potvrđeno u opservatoriji Keck na Havajima. Analiza dobijenih podataka pokazala je da je najvjerovatnije tijelo koje je palo u Jupiterovu atmosferu kameni asteroid.

3. juna 2010. u 20:31 po međunarodnom vremenu, dva nezavisna posmatrača - Anthony Wesley (Australija) i Christopher Go (Filipini) - snimili su bljesak nad Jupiterovom atmosferom, što je najvjerovatnije pad novo, dosad nepoznato tijelo na Jupiteru. Dan nakon ovog događaja u Jupiterovoj atmosferi nisu pronađene nove tamne mrlje. Posmatranja su već obavljena najvećim instrumentima Havajskih ostrva (Gemini, Keck i IRTF), a planirana su i posmatranja svemirskim teleskopom Hubble. 16. lipnja 2010. NASA je objavila priopćenje za javnost, u kojem je izviješteno da slike snimljene svemirskim teleskopom Hubble 7. juna 2010. (4 dana nakon što je raketa otkrivena) ne pokazuju znakove pada u gornjim slojevima Jupiterove atmosfere .

Dana 20. avgusta 2010. u 18:21:56 po međunarodnom vremenu, došlo je do bljeska nad Jupiterovim oblacima, što je otkrio japanski astronom amater Masayuki Tachikawa iz prefekture Kumamoto u videu koji je napravio. Dan nakon najave događaja, potvrda je stigla od nezavisnog posmatrača Aokija Kazua, entuzijaste astronomije iz Tokija. Pretpostavlja se da bi to mogao biti pad asteroida ili komete u atmosferu džinovske planete

Ime "Jupiter" najveća je od osam planeta u Sunčevom sistemu. Jupiter je poznat od davnina i dalje je od velikog interesa za čovječanstvo. Proučavanje planete, njenih satelita i srodnih procesa aktivno se odvija u naše vrijeme i neće se zaustaviti u budućnosti.

porijeklo imena

Jupiter je dobio ime u čast istoimenog božanstva starog rimskog panteona. U rimskoj mitologiji Jupiter je bio vrhovni bog, vladar neba i cijelog svijeta. Zajedno sa svojom braćom Plutonom i Neptunom, pripadao je grupi glavnih bogova koji su bili najmoćniji. Prototip Jupitera bio je Zevs - glavni od olimpijskih bogova u vjerovanjima starih Grka.

Imena u drugim kulturama

U antičkom svijetu planeta Jupiter nije bila poznata samo Rimljanima. Na primjer, stanovnici vavilonskog kraljevstva poistovjećivali su je sa svojim vrhovnim bogom - Mardukom - i nazvali je "Mulu Babbar", što je značilo "bijela zvijezda". Grci su, kao što je već jasno, povezivali Jupitera sa Zevsom, u Grčkoj su planetu zvali "Zevsova zvezda". Astronomi iz Kine nazvali su Jupiter "Sui Xing", odnosno "Zvijezdom godine".

Zanimljiva je činjenica da su indijska plemena također promatrala Jupiter. Na primjer, Inke su gigantsku planetu nazvale "Pirva", što je na kečuanskom jeziku značilo "skladište, štala". Vjerovatno je odabrano ime bilo zbog činjenice da su Indijanci promatrali ne samo samu planetu, već i neke od njenih satelita.

O karakteristikama

Jupiter je peta planeta od Sunca, Saturn i Mars su njegovi "susjedi". Planeta pripada skupini plinskih divova, koji su, za razliku od planeta na zemlji, sastavljeni uglavnom od plinovitih elemenata, pa stoga imaju malu gustoću i bržu dnevnu rotaciju.

Veličina Jupitera ga čini pravim divom, a njegov ekvatorijalni radijus je 71.400 kilometara, što je 11 puta više od Zemljinog. Jupiterova masa je 1,8986 x 1027 kilograma, što čak premašuje ukupnu masu ostalih planeta.

Struktura

Do danas postoji nekoliko modela moguće strukture Jupitera, ali najpoznatiji troslojni model je sljedeći:

• Atmosfera. Sastoje se od tri sloja: spoljašnjeg vodonika; srednji vodik-helij; niži vodik-helij s drugim nečistoćama. Zanimljiva je činjenica da se ispod sloja neprozirnih Jupiterovih oblaka nalazi sloj vodonika (od 7.000 do 25.000 kilometara), koji postepeno prelazi iz gasovitog stanja u tečno, dok mu se pritisak i temperatura povećavaju. Ne postoje jasne granice prijelaza iz plina u tekućinu, odnosno postoji nešto poput stalnog "ključanja" okeana iz vodonika.
• Sloj metalnog vodonika. Približna debljina je od 42 do 26 hiljada kilometara. Metalni vodonik je proizvod koji nastaje pod visokim pritiskom (oko 1.000.000 Atm) i visokim temperaturama.
• Jezgro. Procijenjena veličina premašuje promjer Zemlje 1,5 puta, a masa je 10 puta veća od Zemljine. Proučavanje inercijskih momenata planete omogućava suđenje o masi i veličini jezgra.

Prstenje

Saturn nije bio jedini vlasnik prstena. Kasnije su otkriveni na Uranu, a zatim i na Jupiteru. Jupiterovi prstenovi podijeljeni su na:

1. Glavna stvar. Širina: 6.500 km. Radijus: od 122.500 do 129.000 km. Debljina: 30 do 300 km.
2. Paukova mreža. Širina: 53.000 (prsten Amalteje) i 97.000 (prsten Tebe) km. Polumjer: od 129.000 do 182.000 (Amaltejski prsten) i 129.000 do 226.000 (Tebinski prsten) km. Debljina: 2000 (Amateri prsten) i 8400 (Tebinski prsten) km.
3. Halo. Širina: 30.500 km. Radijus: 92.000 do 122.500 km. Debljina: 12,500 km.

Po prvi put sovjetski astronomi su pretpostavili postojanje prstenova u Jupiteru, ali ih je vlastitim očima otkrila svemirska sonda Voyager 1 1979. godine.

Istorija nastanka i evolucije

Danas nauka ima dvije teorije o poreklu i evoluciji gasnog diva.

Teorija kontrakcije

Ova hipoteza temelji se na sličnosti hemijskog sastava Jupitera i Sunca. Suština teorije: kada je Sunčev sistem tek počeo da se formira, u protoplanetarnom disku su se formirale velike nakupine, koje su se zatim pretvorile u Sunce i planete.

Teorija akrecije

Suština teorije: formiranje Jupitera odvijalo se u dva perioda. U prvom periodu došlo je do formiranja čvrstih planeta, kao što su zemaljske planete. Tokom drugog perioda, odvijao se proces akremiranja (odnosno privlačenja) gasa ovim kosmičkim tijelima, pa su nastale planete Jupiter i Saturn.

Kratka istorija studije

Kako postaje jasno, prvi put su Jupitera primetili narodi antičkog sveta, koji su ga posmatrali. Međutim, zaista ozbiljno istraživanje divovske planete započelo je u 17. stoljeću. U to je vrijeme Galileo Galilei izumio svoj teleskop i počeo proučavati Jupiter, pri čemu je uspio pronaći četiri najveća satelita planete.

Sljedeći je bio Giovanni Cassini, francusko-talijanski inženjer i astronom. Prvo je primijetio pruge i mrlje na Jupiteru.

U 17. veku, Ole Roemer je proučavao pomračenje satelita planete, što mu je omogućilo da izračuna tačan položaj njenih satelita i, na kraju, utvrdi veličinu brzine svetlosti.

Kasnije, pojava moćnih teleskopa i svemirskih letjelica učinila je proučavanje Jupitera vrlo aktivnim. Vodeću ulogu preuzela je američka svemirska agencija "NASA", koja je pokrenula ogroman broj svemirske stanice, sonde i drugi uređaji. Uz pomoć svakog od njih dobiveni su najvažniji podaci koji su omogućili proučavanje procesa koji se odvijaju na Jupiteru i njegovim satelitima te razumijevanje mehanizama njihovog toka.

Neke informacije o satelitima

Danas nauka poznaje 63 satelita Jupitera - više od bilo koje druge planete u Sunčevom sistemu. Od toga je 55 eksternih, 8 - unutrašnjih. Međutim, naučnici to sugerišu ukupan broj svih satelita gasnog giganta može premašiti stotinu.

Najveći i najpoznatiji su takozvani "galilejski" sateliti. Kao što naziv implicira, Galileo Galilei je postao njihov otkrivač. To uključuje: Ganimed, Kalisto, Io i Evropu.

Pitanje života

Krajem 20. stoljeća astrofizičari iz Sjedinjenih Država priznali su mogućnost života na Jupiteru. Po njihovom mišljenju, amonijak i vodena para, koji su prisutni u atmosferi planete, mogli bi doprinijeti njenom nastanku.

Međutim, nema potrebe ozbiljno govoriti o životu na ogromnoj planeti. Gasno stanje Jupiter, nizak nivo vode u atmosferi i mnogi drugi faktori čine takve pretpostavke potpuno neutemeljenim.

• Po sjaju, Jupiter je odmah iza Mjeseca i Venere.
• Osoba teška 100 kilograma zbog velike gravitacije na Jupiteru bi imala 250 kilograma.
• Alkemičari su Jupiter identificirali s jednim od glavnih elemenata - kositrom.
• Astrologija smatra da je Jupiter svetac zaštitnik drugih planeta.
• Jupiterov ciklus rotacije traje samo deset sati.
• Jupiter se okrene oko Sunca za dvanaest godina.
• Mnogi sateliti planete dobili su ime po ljubavnicama boga Jupitera.
• Jupiterov volumen bi stao na hiljadu planeta sličnih Zemlji.
• Na planeti nema promjena godišnjih doba.

Jupiter, velika crvena mrlja odmah ispod središta.

Jupiter se, kao i svi divovi, sastoji uglavnom od mješavine plinova. Plinski gigant je 2,5 puta masivniji od svih planeta zajedno, ili 317 puta više zemlje... Postoji mnogo drugih zanimljivih činjenica o planeti i mi ćemo ih pokušati ispričati.

Jupiter sa udaljenosti od 600 miliona km. sa zemlje. Ispod možete vidjeti trag s pada asteroida.

Kao što znate, Jupiter je najveći u Sunčevom sistemu i ima 79 satelita. Nekoliko svemirskih sondi posjetilo je planetu i proučavalo je sa putanje koja je preletjela. A svemirska letelica Galileo je, ušavši u njegovu orbitu, proučavao nekoliko godina. Najnovija je bila sonda New Horizons. Nakon preleta planete, sonda je dobila dodatno ubrzanje i uputila se prema svom konačnom odredištu - Plutonu.

Jupiter ima prstenove. Nisu tako velike i lepe kao Saturnovi, jer su tanji i slabiji. Velika crvena pjega je ogromna oluja koja bjesni više od tristo godina! Unatoč činjenici da je planeta Jupiter zaista ogromne veličine, nije imala dovoljno mase da postane punopravna zvijezda.

Atmosfera

Atmosfera planete je ogromna, njen hemijski sastav je 90% vodonik i 10% helijum. Za razliku od Zemlje, Jupiter je plinoviti gigant i nema jasne granice između atmosfere i ostatka planete. Kad biste se mogli spustiti u središte planete, tada bi se gustoća i temperatura vodika i helija počeli mijenjati. Naučnici razlikuju slojeve na osnovu ovih karakteristika. Slojevi atmosfere opadajućim redoslijedom od jezgre: troposfera, stratosfera, termosfera i egzosfera.

Animacija rotacije atmosfere Jupitera, prikupljena iz 58 kadrova

Jupiter nema čvrstu površinu, pa za određenu uslovnu "površinu" naučnici određuju donju granicu njegove atmosfere na mjestu gdje je pritisak 1 bar. Temperatura atmosfere u ovoj tački, kao i na Zemlji, opada sa visinom sve dok ne dostigne minimum. Tropauza definira granicu između troposfere i stratosfere - nalazi se oko 50 km iznad konvencionalne "površine" planete.

Stratosfera

Stratosfera se diže na nadmorsku visinu od 320 km, a pritisak nastavlja rasti s porastom temperature. Ova visina označava granicu između stratosfere i termosfere. Temperatura termosfere raste na 1000 K na nadmorskoj visini od 1000 km.

Svi oblaci i oluje koje možemo vidjeti nalaze se u donjoj troposferi i nastaju od amonijaka, sumporovodika i vode. U osnovi, prividna topografija površine tvori donji sloj oblaka. Gornji sloj oblaka sadrži amonijačni led. Donji oblaci sastavljeni su od amonijevog hidrosulfida. Voda stvara oblake ispod gustih slojeva oblaka. Atmosfera se postepeno i glatko pretvara u okean, koji teče u metalni vodonik.

Atmosfera planete najveća je u Sunčevom sistemu i sastoji se prvenstveno od vodika i helijuma.

Kompozicija

Jupiter sadrži male količine spojeva poput metana, amonijaka, sumporovodika i vode. Ova mješavina kemijskih spojeva i elemenata doprinosi stvaranju šarenih oblaka koje možemo promatrati teleskopima. Nemoguće je nedvosmisleno reći koje je boje Jupiter, ali je otprilike crvenkasto-bijel sa prugama.

Oblaci amonijaka vidljivi u atmosferi planete formiraju skup paralelnih pruga. Tamne pruge se zovu pojasevi i izmjenjuju se sa svjetlijim, koje su poznate kao zone. Smatra se da se ove zone sastoje od amonijaka. Još nije poznato šta uzrokuje tamnu boju pruga.

Odlična crvena tačka

Možda ste primijetili da se u njegovoj atmosferi nalaze različiti ovali i krugovi, od kojih je najveći Velika crvena mrlja. To su vihori i oluje koje bjesne u izuzetno nestabilnoj atmosferi. Vrtlog može biti ciklonalni ili anticiklonski. Ciklonski vrtlozi obično imaju centre u kojima je pritisak niži od spoljašnjeg. Anticiklonski su oni koji imaju centre sa većim pritiskom nego izvan vrtloga.

Jupiterova velika crvena mrlja (BKP) je atmosferska oluja koja bjesni na južnoj hemisferi već 400 godina. Mnogi vjeruju da ga je Giovanni Cassini prvi put primijetio kasnih 1600-ih, ali naučnici sumnjaju da je nastao u to vrijeme.

Prije otprilike 100 godina, ova oluja je imala preko 40 000 km. Trenutno se njegova veličina smanjuje. Po sadašnjoj stopi pada, mogao bi biti kružni do 2040. Naučnici sumnjaju da će se to dogoditi, jer bi utjecaj susjednih mlaznih struja mogao potpuno promijeniti sliku. Još nije poznato koliko će vremena trebati za promjenu veličine.

Šta je BKP?

Velika crvena pjega je anticiklonalna oluja, a otkad smo je vidjeli, zadržala je svoj oblik nekoliko stoljeća. Toliko je ogroman da se može vidjeti čak i sa zemaljskih teleskopa. Naučnici tek treba da otkriju šta uzrokuje njegovu crvenkastu boju.

Mala crvena mrlja

Još jedna velika crvena mrlja pronađena je 2000. godine i od tada stalno raste. Kao i Velika crvena pjega, također je anticiklonalna. Zbog sličnosti s BKP -om, ova crvena pjega (koja nosi službeni naziv Oval) često se naziva "Mala crvena pjega" ili "Mala crvena pjega".

Za razliku od vrtloga koji dugo traju, oluje su kratkog vijeka. Mnogi od njih mogu trajati nekoliko mjeseci, ali u prosjeku traju 4 dana. Početak oluja u atmosferi kulminira svakih 15-17 godina. Oluje su praćene munjama, baš kao na Zemlji.

Rotacija BKP -a

BKP se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i pravi potpunu revoluciju svakih šest zemaljskih dana. Period rotacije mrlje se smanjio. Neki vjeruju da je to rezultat njegove kompresije. Vjetrovi na samom rubu oluje dostižu brzinu od 432 km / h. Tačka je dovoljno velika da proguta tri Zemlje. Infracrveni podaci pokazuju da je BKP hladniji i na većoj nadmorskoj visini od većine drugih oblaka. Rubovi oluje izdižu se oko 8 km iznad okolnih vrhova oblaka. Njegov položaj se često mijenja na istok i zapad. Od početka 19. veka, ta tačka je prešla pojaseve planete najmanje 10 puta. Brzina njegovog zanošenja dramatično se mijenjala tokom godina, bila je povezana s južnim ekvatorijalnim pojasom.

BKP boja

BKP snimak Voyagera

Ne zna se tačno šta uzrokuje ovu boju velike crvene mrlje. Najpopularnija teorija, podržana laboratorijskim eksperimentima, je da boju mogu uzrokovati složeni organski molekuli poput crvenog fosfora ili spojeva sumpora. BCP uvelike varira u boji od gotovo cigle crvene do svijetlocrvene i bijele. Crveni centar je 4 stepena topliji od okruženje Smatra se da je to dokaz da okolišni čimbenici utječu na boju.

Kao što vidite, crvena mrlja je prilično misteriozan objekat, predmet je velike buduće studije. Naučnici se nadaju da mogu bolje razumjeti našeg džinovskog susjeda, jer su planet Jupiter i Velika crvena pjega neke od najvećih misterija našeg Sunčevog sistema.

Zašto Jupiter nije zvezda

Nedostaje mu masa i toplina potrebna za početak stapanja atoma vodika u helij, pa ne može postati zvijezda. Naučnici su izračunali da Jupiter mora povećati svoju trenutnu masu za oko 80 puta kako bi zapalio termonuklearnu fuziju. No, ipak, planet generira toplinu zbog gravitacijske kompresije. Ovo skupljanje je ono što na kraju zagreva planetu.

Kelvin-Helmholtzov mehanizam

Ova proizvodnja topline koja je veća od one koju apsorbira od Sunca naziva se Kelvin-Helmholtz mehanizam. Ovaj mehanizam se odvija kada se površina planete ohladi, što uzrokuje pad pritiska i tijelo se skuplja. Kompresija (kontrakcija) zagrijava jezgru. Naučnici su izračunali da Jupiter emituje više energije nego što dobija od Sunca. Saturn pokazuje isti mehanizam zagrijavanja, ali ne toliko. Zvijezde smeđih patuljaka također pokazuju Kelvin-Helmholtz mehanizam. Mehanizam su prvobitno predložili Kelvin i Helmholtz da objasne energiju sunca. Jedna od posljedica ovog zakona je da sunce mora imati izvor energije koji mu omogućava da svijetli više od nekoliko miliona godina. U to vrijeme nuklearne reakcije nisu bile poznate, pa se gravitacijsko sabijanje smatralo izvorom solarne energije. Tako je bilo sve do 1930 -ih, kada je Hans Bethe dokazao da se energija Sunca dobija nuklearnom fuzijom i traje milijardama godina.

S tim u vezi je i pitanje koje se često postavlja: može li Jupiter u bliskoj budućnosti dobiti dovoljnu masu da postane zvijezda. Sve planete patuljaste planete a asteroidi u Sunčevom sistemu ne mogu mu dati potrebnu količinu mase, čak i ako proguta sve u Sunčevom sistemu osim Sunca. Dakle, on nikada neće postati zvezda.

Nadajmo se da će misija JUNO, koja će na planetu stići do 2016. godine, pružiti specifične informacije o planeti o većini pitanja koja zanimaju naučnike.

Težina na Jupiteru

Ako ste zabrinuti zbog svoje težine, uzmite u obzir da Jupiter ima mnogo veću masu od Zemlje i da je njegova gravitacija mnogo jača. Inače, na planeti Jupiter gravitacija je 2,528 puta intenzivnija nego na Zemlji. To znači da ako težite 100 kg na Zemlji, tada će vaša težina na plinskom gigantu biti 252,8 kg.

Budući da je njegova gravitacija tako intenzivna, ima dosta mjeseci, točnije čak 67 satelita, pa se njihov broj može promijeniti u svakom trenutku.

Rotacija

Animacija rotacije atmosfere napravljena od snimaka Voyagera

Naš plinski gigant je planeta koja se najbrže rotira u Sunčevom sistemu, napravi jedan okret oko svoje ose svakih 9,9 sati. Za razliku od unutrašnjih planeta zemaljske grupe, Jupiter je kugla napravljena gotovo u potpunosti od vodika i helija. Za razliku od Marsa ili Merkura, nema površinu koja se može pratiti kako bi se izmjerila njegova brzina rotacije, niti ima kratere ili planine koje se pojavljuju u vidnom polju nakon određenog vremena.

Utjecaj rotacije na veličinu planete

Brza rotacija rezultira razlikom u ekvatorijalnim i polarnim radijusima. Umjesto da izgleda kao sfera, zbog svoje brze rotacije, planeta izgleda kao zgnječena lopta. Izbočina ekvatora vidljiva je čak i pri malim amaterskim teleskopima.

Polarni radijus planete je 66.800 km, a ekvatorijalni radijus 71.500 km. Drugim riječima, ekvatorijalni radijus planete je 4700 km veći od polarnog.

Karakteristike rotacije

Unatoč činjenici da je planet kugla plina, rotira se različito. Odnosno, rotacija traje različito vrijeme u zavisnosti od toga gdje se nalazite. Rotacija na njegovim polovima traje 5 minuta duže nego na ekvatoru. Stoga je često spominjani period rotacije od 9,9 sati, u stvari, prosječan iznos za cijelu planetu.

Referentni sistemi rotacije

Naučnici zapravo koriste tri razni sistemi za izračunavanje rotacije planete. Prvi sistem za geografsku širinu 10 stepeni sjeverno i južno od ekvatora - rotacija za 9 sati 50 minuta. Drugi, za geografske širine sjeverne i južne ove regije, gdje je brzina rotacije 9 sati i 55 minuta. Ovi se pokazatelji mjere za određenu oluju koja je na vidiku. Treći sistem mjeri brzinu rotacije magnetosfere i općenito se smatra službenom brzinom rotacije.

Gravitacija planete i kometa

Devedesetih godina prošlog vijeka, Jupiterova gravitacija je razdvojila kometu Shoemaker-Levy 9 i njeni ostaci su pali na planetu. Ovo je bio prvi put da smo imali priliku promatrati sudar dva vanzemaljska tijela u Sunčevom sistemu. Pitate se zašto je Jupiter povukao komet Shoemaker-Levy 9 k sebi?

Kometa je imala nepromišljenost da leti u neposrednoj blizini giganta, a moćna gravitacija povukla ju je prema sebi zbog činjenice da je Jupiter najmasivniji u Sunčevom sistemu. Planeta je uhvatila kometu oko 20-30 godina prije sudara i od tada kruži oko giganta. 1992. godine kometa Shoemaker-Levy 9 ušla je u granicu Rochea i rastrgnule su je plimne sile planete. Kometa je ličila na niz bisera kada su se njeni fragmenti udarili u oblačni sloj planete od 16. do 22. jula 1994. Svaki fragment veličine do 2 km ušao je u atmosferu brzinom od 60 km / s. Ovaj sudar omogućio je astronomima da naprave nekoliko novih otkrića o planeti.

Šta je dao sudar sa planetom

Astronomi su, zahvaljujući sudaru, otkrili nekoliko hemikalija u atmosferi koje prije udara nisu bile poznate. Najzanimljiviji su bili dijatomski sumpor i ugljični disulfid. Ovo je bio tek drugi put da je dvoatomni sumpor otkriven na nebeskim tijelima. Tada su na plinskom gigantu prvi put otkriveni amonijak i sumporovodik. Slike sa Voyagera 1 pokazale su diva u potpuno novom svjetlu, kao informacije iz Pioneer -a 10 i 11 nisu bile tako informativne, a sve naredne misije izgrađene su na osnovu podataka do kojih su došli Voyageri.

Sudar asteroida sa planetom

Kratki opis

Utjecaj Jupitera na sve planete očituje se u jednom ili drugom obliku. Dovoljno je jak da raskomada asteroide i zadrži 79 satelita. Neki naučnici vjeruju da je tako velika planeta u prošlosti mogla uništiti mnoge nebeske objekte, a također spriječiti nastanak drugih planeta.

Jupiteru je potrebno više istraživanja nego što si naučnici mogu priuštiti, a astronomi su za to zainteresirani iz više razloga. Njegovi saputnici glavni su dragulji istraživača. Planeta ima 79 satelita, što je zapravo 40% svih satelita u našem Sunčevom sistemu. Neki od ovih mjeseci su veći od nekih patuljastih planeta i sadrže podzemne oceane.

Struktura

Unutrašnja struktura

Jupiter ima jezgru koja sadrži malo kamena i metalnog vodika, koji poprima ovaj neobičan oblik pod ogromnim pritiskom.

Nedavni dokazi ukazuju na to da div sadrži gusto jezgro za koje se vjeruje da je okruženo slojem tekućeg metalnog vodika i helija, a vanjskim slojem dominira molekularni vodik. Gravitacijska mjerenja ukazuju na masu jezgra između 12 i 45 Zemljinih masa. To znači da jezgro planete čini oko 3-15% ukupne mase planete.

Formiranje džina

U ranoj evolucijskoj historiji, Jupiter se morao u potpunosti formirati od stijena i leda s dovoljnom masom da uhvati većinu plinova u ranoj solarnoj maglini. Stoga je njegov sastav potpuno identičan mješavini plinova protosolarne magline.

Trenutna teorija smatra da glavni sloj gustog metalnog vodika proteže 78 posto radijusa planete. Unutrašnja atmosfera vodika proteže se neposredno iznad sloja metalnog vodika. U njemu se vodik nalazi na takvoj temperaturi kada nema bistre tekuće i plinske faze, zapravo, on je u nadkritičnom tekućem stanju. Temperatura i pritisak stalno rastu kako se približava jezgri. U oblasti u kojoj vodonik postaje metalan, pretpostavlja se da je temperatura 10.000 K, a pritisak 200 GPa. Maksimalna temperatura na granici jezgre procjenjuje se na 36.000 K sa odgovarajućim pritiskom od 3000 do 4500 GPa.

Temperatura

Njegova temperatura, s obzirom na to koliko je udaljena od Sunca, mnogo je hladnija nego na Zemlji.

Vanjski rubovi Jupiterove atmosfere mnogo su hladniji od centralnog područja. Temperatura u atmosferi je -145 stepeni Celzijusa, a intenzivan atmosferski pritisak povećava temperaturu dok se spuštate. Nakon što je nekoliko stotina kilometara uronio u unutrašnjost planete, vodonik postaje njegova glavna komponenta, dovoljno je vruć da se pretvori u tekućinu (budući da je pritisak visok). Vjeruje se da je temperatura u ovom trenutku veća od 9.700 C. Sloj gustog metalnog vodika proteže se na 78% radijusa planete. Blizu samog centra planete, naučnici vjeruju da temperature mogu doseći 35.500 C. Između hladnih oblaka i rastopljenih donjih regija nalazi se unutrašnja atmosfera vodika. U unutrašnjoj atmosferi temperatura vodika je takva da nema granicu između tekuće i plinske faze.

Rastopljena unutrašnjost planete zagrijava ostatak planete konvekcijom, tako da džin proizvodi više topline nego što prima od sunca. Oluje i jaki vjetrovi miješaju hladan i topli zrak baš kao na Zemlji. Svemirska letelica Galileo posmatrala je vetrove brzine preko 600 km na sat. Jedna od razlika od Zemlje je ta što na planeti postoje mlazni mlazovi koji kontroliraju oluje i vjetrove, pokreću se vlastitom toplinom planete.

Ima li života na planeti?

Kao što možete vidjeti iz gornjih podataka, fizički uslovi na Jupiteru su prilično teški. Neki se pitaju da li je planeta Jupiter naseljena, ima li života? Ali razočarat ćemo vas: bez čvrste površine, prisutnosti ogromnog pritiska, najjednostavnije atmosfere, radijacije i niske temperature - život na planeti je nemoguć. Subglacijalni oceani u blizini njegovih satelita su druga stvar, ali ovo je tema za drugi članak. U stvari, planeta ne može podržavati život niti doprinijeti njegovom nastanku, prema moderni pogledi na ovo pitanje.

Udaljenost do Sunca i Zemlje

Udaljenost do Sunca u periheliju (najbliža tačka) je 741 milion km, odnosno 4,95 astronomskih jedinica (AJ). U afeliju (najudaljenija tačka) - 817 miliona km, ili 5,46 AJ. Iz ovoga proizilazi da je velika poluosa 778 miliona km, ili 5,2 AJ. sa ekscentricitetom od 0,048. Upamtite da je jedna astronomska jedinica (AJ) jednaka prosječnoj udaljenosti od Zemlje do Sunca.

Orbitalni period

Planeti je potrebno 11,86 zemaljskih godina (4331 dan) da izvrši jednu revoluciju oko Sunca. Planeta juri u svojoj orbiti brzinom od 13 km/s. Njegova orbita je blago nagnuta (oko 6,09°) u odnosu na ravan ekliptike (sunčev ekvator). Unatoč činjenici da je Jupiter prilično udaljen od Sunca, to je jedino nebesko tijelo koje ima zajednički centar mase sa Suncem, koje se nalazi izvan radijusa Sunca. Gasni div ima blagi nagib osi od 3,13 stepeni, što znači da nema zamjetne promjene godišnjih doba na planeti.

Jupiter i Zemlja

Kada su Jupiter i Zemlja najbliži jedan drugom, dijeli ih 628,74 miliona kilometara prostora. Na najudaljenijoj tački jedan od drugog, razdvojeni su za 928,08 miliona km. U astronomskim jedinicama, ove udaljenosti se kreću od 4,2 do 6,2 AJ.

Sve planete se kreću po eliptičnim putanjama, a kada je planeta bliže Suncu, ovaj dio orbite se naziva perihel. Kada slijedi - afel. Razlika između perihela i afela određuje koliko je orbita ekscentrična. Jupiter i Zemlja imaju dvije najmanje ekscentrične orbite u našem Sunčevom sistemu.

Neki naučnici vjeruju da Jupiterova gravitacija stvara efekte plime i oseke koji mogu uzrokovati povećanje broja sunčevih pjega na Suncu. Kada bi se Jupiter približio Zemlji na nekoliko stotina miliona kilometara, tada Zemlja ne bi bila slatka pod uticajem moćne gravitacije diva. Lako je vidjeti kako može uzrokovati plime i oseke ako uzmete u obzir da je njegova masa 318 puta veća od mase Zemlje. Srećom, Jupiter je na respektabilnoj udaljenosti od nas, ne uzrokujući neugodnosti i istovremeno nas štiteći od kometa, privlačeći ih k sebi.

Položaj na nebu i posmatranje

Zapravo, plinski div je treći najsvjetliji objekt na noćnom nebu nakon Mjeseca i Venere. Ako želite znati gdje se na nebu nalazi planeta Jupiter, onda je najčešće bliže zenitu. Kako ga ne biste pomiješali s Venerom, imajte na umu da se ne pomiče dalje od 48 stupnjeva od Sunca, pa se stoga ne diže jako visoko.

Mars i Jupiter su takođe dva prilično svetla objekta, posebno u opoziciji, ali Mars daje crvenkastu nijansu, pa ih je teško pomešati. Oboje mogu biti u suprotnosti (najbliže Zemlji), pa potražite boju ili upotrijebite dalekozor. Saturn se, unatoč sličnosti u strukturi, prilično razlikuje po svjetlini, zbog velike udaljenosti, pa ih je teško zbuniti. S malim teleskopom na raspolaganju, Jupiter će vam se prikazati u svom sjaju. Kada ga posmatrate, odmah upadaju u oči 4 male tačke (galilejski sateliti) koje okružuju planetu. Jupiter izgleda poput prugaste kugle kroz teleskop, pa čak i mali instrument pokazuje svoj ovalni oblik.

Biti na nebu

Pomoću računara uopće ga nije teško pronaći; uobičajeni program Stellarium prikladan je za ove svrhe. Ako ne znate kakav objekt promatrate, znajući kardinalne točke, vašu lokaciju i vrijeme, program Stellarium će vam dati odgovor.

Posmatrajući ga, imamo nevjerojatnu priliku vidjeti takve neobične pojave kao što su prolazak sjena satelita preko diska planete ili pomrčina satelita pored planete, općenito gledajući češće u nebo, postoji puno zanimljivih i uspješnih traganja za Jupiterom! Za lakše snalaženje u astronomskim događajima upotrijebite.

Magnetno polje

Zemljino magnetsko polje nastaje njenom jezgrom i dinamo efektom. Jupiter ima zaista ogromno magnetsko polje. Naučnici vjeruju da ima jezgru od kamena / metala i zahvaljujući tome planeta ima magnetno polje koje je 14 puta jače od Zemljinog i sadrži 20 000 puta više energije. Astronomi vjeruju da magnetsko polje stvara metalni vodik blizu centra planete. Ovo magnetsko polje hvata ionizirane čestice u solarnom vjetru i ubrzava ih blizu brzine svjetlosti.

Napon magnetnog polja

Magnetno polje gasnog diva je najmoćnije u našem solarnom sistemu. Ona varira od 4,2 gausa (jedinica magnetne indukcije je jedna desethiljaditi dio tesle) na ekvatoru, do 14 gausa na polovima. Magnetosfera se proteže sedam miliona kilometara prema Suncu i rubu Saturnove orbite.

Obrazac

Magnetno polje planete podsjeća na krofnu (toroid) i sadrži ogromne ekvivalente Van Allenovih pojaseva na Zemlji. Ovi pojasevi su zamka za visokoenergetske nabijene čestice (uglavnom protone i elektrone). Rotacija polja odgovara rotaciji planete i približno je jednaka 10 sati. Neki od Jupiterovih satelita stupaju u interakciju sa magnetnim poljem, posebno Io.

Na svojoj površini ima nekoliko aktivnih vulkana koji izbacuju plin i vulkanske čestice u svemir. Ove čestice na kraju difundiraju u ostatak prostora koji okružuje planetu i postaju glavni izvor nabijenih čestica zarobljenih u Jupiterovom magnetnom polju.

Zračni pojasevi planete su torus energetski nabijenih čestica (plazma). Na mjestu ih drži magnetsko polje. Većina čestica koje čine pojaseve potječu od solarnog vjetra i kozmičkih zraka. Pojasevi se nalaze u unutrašnjem području magnetosfere. Postoji nekoliko različitih pojaseva koji sadrže elektrone i protone. Osim toga, radijacijski pojasevi sadrže manje količine drugih jezgara, kao i alfa čestice. Pojasevi predstavljaju opasnost za svemirske letjelice, koje moraju zaštititi svoje osjetljive komponente adekvatnim štitom ako putuju kroz pojaseve radijacije. Radijacijski pojasevi oko Jupitera su vrlo jaki i letjelici koja leti kroz njih potrebna je dodatna posebna zaštita kako bi se očuvala osjetljiva elektronika.

Aurore na planeti

X-ray

Magnetno polje planete stvara neke od najspektakularnijih i najaktivnijih aurora u Sunčevom sistemu.

Na Zemlji, polarna svjetlost nastaje nabijenim česticama izbačenim iz solarnih oluja. Neki su stvoreni na isti način, ali on ima drugačiji način primanja sjaja. Brza rotacija planete, intenzivno magnetno polje i obilan izvor čestica sa vulkanskog aktivnog mjeseca Io stvaraju ogroman rezervoar elektrona i jona.

Patera Tupana - vulkan na Io

Ove nabijene čestice, zarobljene magnetskim poljem, stalno se ubrzavaju i ulaze u atmosferu preko polarnih područja, gdje se sudaraju s plinovima. Kao rezultat ovakvih sudara nastaju aurore, koje ne možemo primijetiti na Zemlji.

Vjeruje se da Jupiterova magnetna polja stupaju u interakciju sa gotovo svakim tijelom Sunčevog sistema.

Kako je izračunata dužina dana

Naučnici su izračunali dužinu dana na osnovu brzine rotacije planete. A najraniji pokušaji bili su posmatranje oluja. Naučnici su pronašli odgovarajuću oluju i mjerenjem njene brzine rotacije oko planete dobili su ideju o dužini dana. Problem je bio u tome što se oluje na Jupiteru mijenjaju vrlo brzo, čineći ih nepreciznim izvorima rotacije planete. Nakon što je otkrivena radio emisija sa planete, naučnici su izračunali period rotacije planete i njenu brzinu. Dok se u različitim dijelovima planeta rotira s različita brzina, brzina rotacije magnetosfere ostaje nepromijenjena i koristi se kao službena brzina planete.

Poreklo imena planete

Planeta je poznata od antičkih vremena i dobila je ime po rimskom bogu. Planeta je u to vrijeme imala mnoga imena i privlačila je najveću pažnju kroz istoriju Rimskog carstva. Rimljani su planetu nazvali po svom kralju bogova, Jupiteru, koji je takođe bio bog neba i groma.

U rimskoj mitologiji

U rimskom panteonu Jupiter je bio bog neba i bio je centralni bog u Kapitolinskoj trijadi zajedno s Junonom i Minervom. Ostao je glavno službeno božanstvo Rima tokom republikanske i carske ere, sve dok paganski sistem nije zamijenio kršćanstvo. Oličio je božansku moć i visoke položaje u Rimu, unutrašnjoj organizaciji za vanjske odnose: njegov imidž u republičkoj i carskoj palati mnogo je značio. Rimski konzuli zakleli su se na vjernost Jupiteru. Kako bi mu zahvalili na pomoći i zadobili njegovu kontinuiranu podršku, molili su se kipu bika sa pozlaćenim rogovima.

Kako se planete zovu

Fotografija Cassinijevog aparata (lijevo - sjena sa satelita Europa)

Uobičajena je praksa da se planetama, mjesecima i mnogim drugim nebeskim tijelima daju imena iz grčke i rimske mitologije, kao i određeni astronomski simbol. Neki primjeri: Neptun je bog mora, Mars je bog rata, Merkur je glasnik, Saturn je Bog vremena i otac Jupitera, Uran je otac Saturna, Venera je božica ljubavi i Zemlja, a Zemlja je samo planet, to je u suprotnosti s grčko-rimskom tradicijom. Nadamo se da vam podrijetlo imena planete Jupiter više neće izazivati ​​pitanja.

Otvaranje

Jeste li bili znatiželjni da znate ko je otkrio planetu? Nažalost, ne postoji pouzdan način da se sazna kako i od koga je otkriven. Jedna je od 5 planeta vidljivih golim okom. Ako izađete napolje i vidite sjajnu zvezdu na nebu, verovatno jeste. njen sjaj je sjajniji od bilo koje zvezde, samo je Venera svetlija od nje. Tako su stari ljudi znali za to nekoliko hiljada godina i ne postoji način da se zna kada je prva osoba primijetila ovu planetu.

Možda je bolje postaviti pitanje kada smo shvatili da je Jupiter planeta? U davna vremena, astronomi su mislili da je Zemlja centar svemira. Bio je to geocentrični model svijeta. Sunce, mjesec, planete, pa čak i zvijezde, svi su se okretali oko Zemlje. Ali postojala je jedna stvar koju je bilo teško objasniti, to čudno kretanje planeta. Kretali su se u jednom smjeru, a zatim se zaustavili i vratili, takozvanim retrogradnim kretanjem. Astronomi su stvorili sve sofisticiranije modele kako bi objasnili ova čudna kretanja.

Kopernik i heliocentrični model svijeta

1500 -ih godina, Nikola Kopernik je razvio svoj model heliocentričnog modela Sunčevog sistema, gdje je Sunce postalo centar, a planete, uključujući i Zemlju, kružile su oko njega. Ovo je lijepo objasnilo čudna kretanja planeta na nebu.

Prva osoba koja je zaista vidjela Jupiter bio je Galileo, a uspio je uz pomoć prvog teleskopa u istoriji. Čak i sa svojim nesavršenim teleskopom, mogao je da vidi pruge na planeti i 4 velika Galilejeva meseca koja su dobila ime po njemu.

Naknadno korištenje veliki teleskopi, astronomi su mogli vidjeti više informacija o Jupiterovim oblacima i saznati više o njegovim mjesecima. Ali naučnici su ga zaista proučavali s početkom svemirske ere. NASA-ina svemirska letjelica Pioneer 10 bila je prva sonda koja je proletjela pored Jupitera 1973. godine. Prošao je na udaljenosti od 34.000 km od oblaka.

Weight

Težina mu je 1,9 x 10 * 27 kg. Teško je u potpunosti shvatiti kolika je ta brojka. Masa planete je 318 puta veća od mase Zemlje. On je 2,5 puta masivniji od svih ostalih planeta u našem Sunčevom sistemu zajedno.

Masa planete nije dovoljna za održivu nuklearnu fuziju. Fuzija zahtijeva visoke temperature i intenzivnu gravitacijsku kompresiju. Na planeti postoji velika količina vodika, ali planeta je previše hladna i nije dovoljno masivna za reakciju stalne fuzije. Naučnici procjenjuju da mu je potrebno 80 puta veća masa da bi se zapalila fuzija.

Karakteristično

Zapremina planete je 1,43128 10 * 15 km3. To je dovoljno da stane 1.321 objekat veličine Zemlje unutar planete, sa malo prostora.

Površina je 6.21796 sa 10 * 10 na 2. I samo za usporedbu, ovo je 122 puta više područja površini Zemlje.

Površina

Fotografija Jupitera snimljena u infracrvenom opsegu teleskopom VLT

Kad bi se svemirska letjelica spustila ispod oblaka planete, vidjela bi zamućen sloj koji se sastoji od kristala amonijaka, s primjesama amonijevog hidrosulfida. Ovi oblaci se nalaze u tropopauzi i podijeljeni su po boji u zone i tamne pojaseve. U atmosferi diva vjetar bjesni brzinom preko 360 km / h. Cijela atmosfera neprestano je bombardirana pobuđenim česticama magnetosfere i materijalom koji izbijaju vulkani na Ioovom satelitu. U atmosferi se primećuju munje. Samo nekoliko kilometara ispod uobičajene površine planete, bilo koja svemirska letjelica bit će zdrobljena monstruoznim pritiskom.

Sloj oblaka proteže se 50 km u dubinu i sadrži tanki sloj vodenih oblaka ispod sloja amonijaka. Ova pretpostavka je zasnovana na munjama. Munje nastaju zbog različitog polariteta vode, što omogućava stvaranje statičkog elektriciteta potrebno za formiranje munje. Munje mogu biti hiljadu puta moćnije od naših zemaljskih.

Starost planete

Tačnu starost planete je teško odrediti jer ne znamo tačno kako je nastao Jupiter. Nemamo uzorke stijena za hemijsku analizu, ili bolje rečeno uopće ne postoje, jer planeta je u potpunosti sastavljena od gasova. Kada je planeta nastala? Među naučnicima postoji mišljenje da je Jupiter, kao i sve planete, nastao u solarnoj maglini prije oko 4,6 milijardi godina.

Teorija kaže da se Veliki prasak dogodio prije oko 13,7 milijardi godina. Naučnici vjeruju da je naš Sunčev sistem nastao kada je oblak plina i prašine u svemiru nastao eksplozijom supernove. Nakon eksplozije supernove u svemiru je nastao val koji je stvarao pritisak u oblacima plina i prašine. Kompresija je uzrokovala skupljanje oblaka, i što se više komprimirao, gravitacija je ubrzavala ovaj proces. Oblak se kovitlao, a u njegovom središtu je izraslo vrelije i gušće jezgro.

Kako je nastao

Mozaik koji se sastoji od 27 slika

Kao rezultat akrecije, čestice su se počele lijepiti i stvarati grudve. Neke su nakupine bile veće od drugih, jer su se manje masivne čestice zalijepile za njih, tvoreći planete, satelite i druge objekte u našem Sunčevom sistemu. Proučavajući meteorite preostale iz ranih faza postojanja Sunčevog sistema, naučnici su otkrili da su stari oko 4,6 milijardi godina.

Vjeruje se da su plinoviti divovi prvi nastali i da su imali priliku prerasti velike količine vodonika i helijuma. Ovi gasovi su postojali u solarnoj maglini prvih nekoliko miliona godina prije nego što su apsorbovani. To znači da plinski divovi mogu biti nešto stariji od Zemlje. Dakle, prije koliko milijardi godina se Jupiter pojavio, još nije razjašnjeno.

Boja

Mnoge slike Jupitera pokazuju da odražava mnoge nijanse bijele, crvene, narančaste, smeđe i žute. Boja Jupitera se mijenja s olujama i vjetrovima u atmosferi planete.

Boja planete je vrlo šarena, stvorena je raznim hemikalijama koje reflektiraju svjetlost Sunca. Većina oblaka u atmosferi sastavljena je od kristala amonijaka, s primjesama vodenog leda i amonijevog hidrosulfida. Snažne oluje na planeti nastaju zbog konvekcije u atmosferi. To omogućava olujama da podignu tvari poput fosfora, sumpora i ugljovodonika iz dubljih slojeva, što rezultira bijelim, smeđim i crvenim mrljama koje vidimo u atmosferi.

Naučnici koriste boju planete kako bi razumjeli kako atmosfera funkcionira. Buduće misije kao što je Juno planiraju donijeti dublje razumijevanje procesa u plinskom omotaču giganta. Buduće misije će takođe proučavati interakciju Ioovih vulkana sa vodenim ledom u Evropi.

Zračenje

Kosmičko zračenje jedan je od najvećih izazova za istraživačke sonde koje istražuju mnoge planete. Do sada je Jupiter najveća prijetnja bilo kojem brodu unutar 300.000 km od planete.

Jupiter je okružen intenzivnim radijacijskim pojasevima koji će lako uništiti svu elektroniku na brodu ako brod nije pravilno zaštićen. Elektroni ubrzani gotovo do brzine svjetlosti okružuju ga sa svih strana. Zemlja ima slične radijacijske pojaseve koji se nazivaju Van Allenovi pojasevi.

Magnetsko polje diva je 20.000 jače od Zemljinog. Svemirska sonda Galileo je osam godina mjerila aktivnost radio talasa unutar Jupiterove magnetosfere. Prema njegovim rečima, kratki radio talasi mogu biti odgovorni za pobudu elektrona u radijacionim pojasevima. Kratkotalasna radio emisija planete dolazi od interakcije vulkana na Io mjesecu, u kombinaciji sa brzom rotacijom planete. Vulkanski plinovi ioniziraju i napuštaju satelit pod djelovanjem centrifugalne sile. Ovaj materijal formira unutrašnji tok čestica koje pobuđuju radio talase u magnetosferi planete.

1. Planeta je veoma masivna

Masa Jupitera je 318 puta veća od mase Zemlje. I to je 2,5 puta veća masa od svih ostalih planeta u Sunčevom sistemu zajedno.

2. Jupiter nikada neće postati zvijezda

Astronomi nazivaju Jupiter propalom zvijezdom, ali to nije sasvim prikladno. Kao da vam je neboder ispao iz kuće. Zvijezde stvaraju svoju energiju spajanjem atoma vodika. Njihov ogroman pritisak u središtu stvara toplinu, a atomi vodika se stapaju i stvaraju helij, oslobađajući toplinu. Jupiteru će biti potrebno više od 80 puta veće mase od trenutne mase za paljenje termonuklearne fuzije.

3. Jupiter je najbrže rotirajuća planeta u Sunčevom sistemu

Unatoč svoj veličini i masi, rotira se vrlo brzo. Planeti je potrebno samo oko 10 sati da dovrši potpunu revoluciju oko svoje osi. Zbog toga je njegov oblik na ekvatoru blago konveksan.

Polumjer planete Jupiter na ekvatoru udaljen je više od 4600 km od središta nego na polovima. Ova brza rotacija također pomaže u stvaranju snažnog magnetskog polja.

4. Oblaci na Jupiteru su debeli samo 50 km.

Svi ovi prekrasni oblaci i oluje koje vidite na Jupiteru su samo oko 50 km debeli. Napravljene su od kristala amonijaka i podijeljene su na dva nivoa. Smatra se da su tamniji sastavljeni od spojeva koji su izrasli iz dubljih slojeva, a zatim promijenili boju u Sunce. Ispod ovih oblaka nalazi se ocean vodika i helija sve do sloja metalnog vodika.

Velika crvena mrlja. Složena slika RBG + IR i UV. Amaterska obrada Mikea Malaska.

Velika crvena pjega jedno je od njegovih najpoznatijih planetarnih obilježja. Izgleda da postoji već 350-400 godina. Prvi ga je identificirao Giovanni Cassini, koji ga je zabilježio još 1665. godine. Prije jednog stoljeća Velika crvena pjega imala je 40.000 km u prečniku, ali se sada smanjila na pola.

6. Planeta ima prstenove

Prstenovi oko Jupitera bili su treći pronađeni u Sunčevom sistemu, poslije Saturna (naravno) i Urana.

Snimak Jupiterovog prstena snimljen sondom New Horizons

Jupiterovi prstenovi su bledi i verovatno se sastoje od materijala izbačenog sa njegovih meseca kada su se sudarili sa meteoritima i kometama.

7. Jupiterovo magnetno polje je 14 puta jače od Zemljinog

Astronomi vjeruju da magnetsko polje nastaje kretanjem metalnog vodika duboko unutar planete. Ovo magnetsko polje hvata ionizirane čestice u solarnom vjetru i ubrzava ih blizu brzine svjetlosti. Ove čestice stvaraju opasne radijacijske pojaseve oko Jupitera koji mogu oštetiti svemirske letjelice.

8.Jupiter ima 67 mjeseci

Od 2014. godine Jupiter ima ukupno 67 satelita. Gotovo svi oni imaju promjer manji od 10 kilometara, a otkriveni su tek nakon 1975. godine, kada je prva svemirska letjelica stigla na planet.

Jedan od njegovih satelita, Ganimed je najveći satelit u Sunčevom sistemu i ima prečnik od 5.262 km.

9. Jupiter je posjetio 7 različitih svemirskih brodova sa Zemlje

Slike Jupitera snimljene sa šest svemirskih letjelica (nema Willisove fotografije, zbog činjenice da nije bilo kamera)

Jupiter je prvi put posjetio NASA -inu sondu Pioneer 10 u prosincu 1973., a zatim je Pioneer 11 u prosincu 1974. godine. Nakon sondi Voyager 1 i 2 1979. Uslijedila je duga pauza sve dok svemirska sonda Ulysses nije stigla u februaru 1992. godine. Nakon što je međuplanetarna stanica Cassini odletjela 2000. godine na putu za Saturn. Konačno, sonda New Horizons proletjela je pored diva 2007. godine. Sljedeća posjeta zakazana je za 2016. godinu, planetu će istraživati ​​uređaj Juno (Juno)

Galerija crteža posvećenih Voyager -ovom putovanju

10. Jupiter možete vidjeti vlastitim očima

Jupiter je treći najsvjetliji objekt na noćnom nebu Zemlje, nakon Venere i Mjeseca. Najvjerojatnije ste na nebu vidjeli plinskog diva, ali niste imali pojma da je to Jupiter. Imajte na umu da ako vidite visoko svijetlu zvijezdu visoko na nebu, to je najvjerovatnije Jupiter. U suštini, ove činjenice govore o Jupiteru za djecu, ali za većinu nas koji smo potpuno zaboravili školski kurs astronomije, ove informacije o planeti će biti vrlo korisne.

Naučno-popularni film Putovanje na planetu Jupiter

Svemirski teleskop Hubble nastavlja pružati neprocjenjive informacije o svim aspektima istraživanja svemira. Ovaj put nećemo govoriti o slikama maglina i jata, već o našem Sunčevom sistemu. Čini se da znamo mnogo o tome, ali ipak istraživači stalno pronalaze neke nove nevjerovatne karakteristike. Javnosti je predstavljena nova karta Jupitera - prva u nizu godišnjih "portreta" vanjskih planeta Solarni sistem... Prikupljajući iz godine u godinu, na prvi pogled, istu vrstu informacija, naučnici će na kraju moći da prate kako se ovi džinovski svetovi menjaju tokom vremena. Opservacije su posebno osmišljene da pokriju širok raspon svojstava ovih objekata: atmosferske vrtloge, oluje, uragane i njihov hemijski sastav.

Nova karta atmosfere Jupitera. Izvor: NASA, ESA

Dakle, istraživači nisu imali vremena analizirati formiranu kartu Jupitera, jer su već uspjeli otkriti rijedak atmosferski val nešto sjevernije od ekvatora, kao i jedinstvenu vlaknastu osobinu u samom središtu Velike crvene pjege (BKP ), koja jednostavno prije nije bila vidljiva.

“Svaki put kada proučavamo nove podatke o Jupiteru, vidimo nagovještaje da se ovdje događa još nešto uzbudljivo. I ovaj put nije bio izuzetak.” – Amy Simon, planetarni naučnik u Centru svemirski letovi NASA.

Simon i njene kolege uspjeli su stvoriti dva globalne karte Jupiter prema podacima dobivenim Hubbleovom širokopojasnom kamerom 3. Zahvaljujući tome bilo je moguće kompenzirati kretanje Jupitera, prikazati ga kao da miruje, što je omogućilo izoliranje kretanja samo njegovog atmosfera. Nove slike potvrđuju da se PCB nastavlja da se skuplja i postaje zaobljeniji. Upravo to istraživači primjećuju već nekoliko godina. Uzdužna os ovog uragana je 240 kilometara kraća u odnosu na 2014. godinu. I nedavno se ovo mjesto počelo smanjivati ​​čak i intenzivnije nego što je uobičajeno, ali ta je promjena u skladu s dugoročnim trendom koji je modeliran u programima.

Tako se otkriva kretanje atmosfere Jupitera. Prozori pokazuju uvećani BKP u plavim (lijevo) i crvenim (desno) valovima. Ovi podaci pomogli su u otkrivanju čudne talasne formacije u jezgri sunčeve pjege. Izvor: NASA / ESA / Goddard / UCBerkeley / JPL-Caltech / STScI

Trenutno, PCB zapravo izgleda više narandžasto nego crveno, a njegova jezgra, koja ima tendenciju da ima intenzivniju boju, također je manje prepoznatljiva nego što je bila. ovdje je primijećen neobičan tanki konac (filament) koji pokriva gotovo cijelu širinu vrtloga. Nakon analize svih slika Jupitera, bilo je moguće ustanoviti da se on kreće po svima njima i da je iskrivljen pod utjecajem snažnih vjetrova koji pušu brzinom od 150 metara u sekundi, pa čak i više.

U sjevernom ekvatorijalnom pojasu Jupitera, istraživači su otkrili gotovo nevidljiv val, koji je na planeti otkriven samo jednom prije nekoliko decenija pomoću aparata Voyager 2. Na tim starim fotografijama ovaj val je bio jedva vidljiv, a zatim je jednostavno nestao, a ništa slično do sada nije otkriveno. Sada je ponovo viđena na 16 stepeni sjeverne geografske širine u regionu prepunom ciklona i anticiklona. Takvi se valovi nazivaju baroklinički, a općenito im je ime Rossbyjevi valovi - ogromni zavoji visokih vjetrova koji imaju ozbiljan utjecaj na vrijeme. Ovi valovi povezani su sa zonama pritiska i mlaznim mlazovima na velikoj nadmorskoj visini te sudjeluju u stvaranju ciklona i anticiklona.

Izrezivanje karte Jupitera, koja je dobijena iz najnovijih snimaka u okviru istraživanja OPAL.