Jupiter je piata planéta od Slnka a najväčšia v slnečnej sústave. Spolu so Saturnom, Uránom a Neptúnom je Jupiter klasifikovaný ako plynný obr.

Planéta je ľuďom známa už od staroveku, čo sa odráža v mytológii a náboženskom presvedčení rôznych kultúr: mezopotámskej, babylonskej, gréckej a ďalších. Moderný názov Jupiter pochádza z mena starorímskeho najvyššieho boha hromu.

Množstvo atmosférických javov na Jupiteri - napríklad búrky, blesky, polárne žiary - má škály, ktoré sú rádovo väčšie ako tie na Zemi. Pozoruhodným útvarom v atmosfére je Veľká červená škvrna, obrovská búrka známa už od 17. storočia.

Jupiter má najmenej 67 mesiacov, z ktorých najväčšie - Io, Europa, Ganymede a Callisto - objavil Galileo Galilei v roku 1610.

Štúdie Jupitera sa vykonávajú pomocou teleskopov na pevnine a na orbite; Od 70. rokov minulého storočia bolo na planétu vyslaných 8 medziplanetárnych vozidiel NASA: Pioneers, Voyagers, Galileo a ďalší.

Počas veľkých opozícií (z ktorých jeden sa odohral v septembri 2010) je Jupiter voľným okom viditeľný ako jeden z najjasnejších predmetov na nočnej oblohe po Mesiaci a Venuši. Disk a mesiace Jupitera sú obľúbenými objektmi pozorovania amatérskych astronómov, ktorí urobili niekoľko objavov (napríklad kométa Shoemaker-Levy, ktorá sa zrazila s Jupiterom v roku 1994, alebo zmiznutie južného rovníkového pásu Jupitera v roku 2010).

Optický rozsah

V infračervenej oblasti spektra ležia čiary molekúl H2 a He, ako aj čiary mnohých ďalších prvkov. Číslo prvých dvoch obsahuje informácie o pôvode planéty a kvantitatívne a kvalitatívne zloženie zvyšku - o jeho vnútornom vývoji.

Molekuly vodíka a hélia však nemajú dipólový moment, čo znamená, že absorpčné čiary týchto prvkov sú neviditeľné až do momentu, kedy začne dominovať absorpcia v dôsledku nárazovej ionizácie. Na jednej strane sú tieto čiary vytvorené na najvyšších vrstvách atmosféry a nenesú informácie o hlbších vrstvách. Preto boli najspoľahlivejšie údaje o množstve hélia a vodíka na Jupiteri získané z zostupového vozidla Galileo.

Pokiaľ ide o ostatné prvky, problémy vznikajú aj pri ich analýze a interpretácii. Zatiaľ nie je možné s úplnou istotou povedať, aké procesy prebiehajú v atmosfére Jupitera a ako silne pôsobia chemické zloženie- vo vnútorných oblastiach aj vo vonkajších vrstvách. To spôsobuje určité ťažkosti pre podrobnejšiu interpretáciu spektra. Verí sa však, že všetky procesy, ktoré môžu akýmkoľvek spôsobom ovplyvniť množstvo prvkov, sú lokálne a veľmi obmedzené, takže nie sú schopné globálne zmeniť distribúciu hmoty.

Jupiter tiež vyžaruje (hlavne v infračervenej oblasti spektra) o 60% viac energie, ako prijíma zo Slnka. V dôsledku procesov vedúcich k produkcii tejto energie sa Jupiter zmenšuje asi o 2 cm za rok.

Rozsah gama

Gama žiarenie Jupitera je spojené s polárnou žiarou, ako aj s emisiou z disku. Prvýkrát zaznamenaný v roku 1979 Einsteinovým vesmírnym laboratóriom.

Na Zemi sa oblasti polárnej žiary v röntgenových lúčoch a ultrafialovom svetle prakticky zhodujú, na Jupiteri to však neplatí. Oblasť röntgenových polárnych žiaričiek sa nachádza oveľa bližšie k pólu ako ultrafialové. Včasné pozorovania odhalili pulzáciu žiarenia s periódou 40 minút, v neskorších pozorovaniach sa však táto závislosť prejavuje oveľa horšie.

Očakávalo sa, že röntgenové spektrum polárnych žiaričiek na Jupiteri je podobné röntgenovému spektru komét, ako však ukázali pozorovania na Chandre, nie je tomu tak. Spektrum pozostáva z emisných čiar s vrcholmi v kyslíkových vedeniach blízko 650 eV, v líniách OVIII pri 653 eV a 774 eV, ako aj v OVII pri 561 eV a 666 eV. Existujú aj emisné čiary pri nižších energiách v spektrálnom rozsahu od 250 do 350 eV, prípadne patria k síre alebo uhlíku.

Neaurorálne gama lúče boli prvýkrát zistené pozorovaním ROSAT v roku 1997. Spektrum je podobné spektru auror, ale v oblasti 0,7-0,8 keV. Rysy spektra sú dobre popísané modelom koronálnej plazmy s teplotou 0,4-0,5 keV so solárnou metalicitou, s pridaním emisných čiar Mg10 + a Si12 +. Ich existencia pravdepodobne súvisí so slnečnou aktivitou v októbri až novembri 2003.

Pozorovania z vesmírneho observatória XMM-Newton ukázali, že emisia gama lúča disku je odrazom slnečných röntgenových lúčov. Na rozdiel od auror nebola zistená žiadna periodicita zmien intenzity žiarenia na stupniciach od 10 do 100 min.

Rádiové sledovanie

Jupiter je najsilnejším (po Slnku) rádiovým zdrojom slnečnej sústavy v rozsahu vlnových dĺžok decimetra - metra. Rádiové vyžarovanie je sporadické a dosahuje 10-6 na vrchole výbuchu.

Prasknutia sa vyskytujú vo frekvenčnom rozsahu od 5 do 43 MHz (najčastejšie asi 18 MHz), v priemere je ich šírka asi 1 MHz. Trvanie série je krátke: od 0,1 do 1 s (niekedy až do 15 s). Žiarenie je silne polarizované, najmä v kruhu dosahuje stupeň polarizácie 100%. Je pozorovaná modulácia žiarenia blízkym satelitom Io Jupitera obiehajúcim vo vnútri magnetosféry: pravdepodobnosť vzplanutia je väčšia, keď sa Io blíži k predĺženiu vzhľadom na Jupiter. Monochromatická povaha žiarenia udáva zvolenú frekvenciu, s najväčšou pravdepodobnosťou gyrofrekvenciu. Vysoká teplota jasu (niekedy až 1015 K) vyžaduje príťažlivosť kolektívnych efektov (ako napríklad masery).

Rádiové vyžarovanie z Jupitera v milimetroch - krátkych centimetroch má čisto tepelnú povahu, aj keď teplota jasu je o niečo vyššia ako rovnovážna teplota, čo naznačuje tok tepla z interiéru. Počínajúc vlnami ~ 9 cm sa Tb (teplota jasu) zvyšuje - objavuje sa netermálna zložka spojená so synchrotrónovým žiarením relativistických častíc s priemernou energiou ~ 30 MeV v magnetickom poli Jupitera; pri vlnovej dĺžke 70 cm dosahuje Tb hodnotu ~ 5 × 104 K. Zdroj žiarenia sa nachádza na oboch stranách planéty vo forme dvoch predĺžených lopatiek, čo naznačuje magnetosférický pôvod žiarenia.

Jupiter medzi planétami slnečnej sústavy

Hmotnosť Jupitera je 2,47 -násobok hmotnosti ostatných planét slnečnej sústavy.

Jupiter je najväčšia planéta slnečnej sústavy, plynný obr. Jeho rovníkový polomer je 71,4 tisíc km, čo je 11,2 -násobok polomeru Zeme.

Jupiter je jedinou planétou, ktorej ťažisko so Slnkom je mimo Slnka a je od neho približne 7% slnečného polomeru.

Hmotnosť Jupitera je 2,47 -krát väčšia ako celková hmotnosť všetkých ostatných planét slnečnej sústavy dohromady, 317,8 -násobok hmotnosti Zeme a asi 1000 -krát menšia ako hmotnosť Slnka. Hustota (1326 kg / m2) je približne rovnaká ako hustota Slnka a 4,16 krát menšia ako hustota Zeme (5515 kg / m2). Gravitačná sila na jej povrchu, pre ktorú sa zvyčajne odoberá horná vrstva mrakov, je zároveň viac ako 2,4 -krát vyššia ako zemská sila: teleso s hmotnosťou napríklad 100 kg bude váži toľko ako teleso s hmotnosťou 240 kg na povrchu Zeme. To zodpovedá gravitačnému zrýchleniu 24,79 m / s2 pre Jupiter oproti 9,80 m / s2 pre Zem.

Jupiter ako „nepodarená hviezda“

Porovnateľné veľkosti Jupitera a Zeme.

Teoretické modely ukazujú, že ak by hmotnosť Jupitera bola oveľa väčšia ako jeho skutočná hmotnosť, viedlo by to k stiahnutiu planéty. Malé zmeny hmotnosti by nemali za následok žiadne významné zmeny polomeru. Ak by však hmotnosť Jupitera štyrikrát prekročila svoju skutočnú hmotnosť, hustota planéty by sa zvýšila natoľko, že pod vplyvom zvýšenej gravitácie by sa veľkosť planéty výrazne zmenšila. Zdá sa teda, že Jupiter má maximálny priemer, ktorý by mohla mať planéta s podobnou štruktúrou a históriou. S ďalším nárastom hmotnosti bude kontrakcia pokračovať, kým sa v procese tvorby hviezd Jupiter nestane hnedým trpaslíkom s hmotnosťou asi 50 -násobkom jeho súčasnej hmotnosti. To dáva astronómom dôvod považovať Jupiter za „zlyhanú hviezdu“, aj keď nie je jasné, či sú procesy formovania planét, ako napríklad Jupiter, podobné tým, ktoré vedú k vzniku binárnych hviezdnych systémov. Napriek tomu, že Jupiter by musel byť 75 -krát hmotnejší, aby sa stal hviezdou, najmenší známy červený trpaslík má priemer iba o 30%.

Obežná dráha a rotácia

Pri pozorovaní zo Zeme počas opozície môže Jupiter dosiahnuť viditeľné hviezdna veľkosť na -2,94 m, čo z neho robí tretí najjasnejší objekt na nočnej oblohe po Mesiaci a Venuši. V najvzdialenejšej vzdialenosti zdanlivá veľkosť klesá na? 1,61 m. Vzdialenosť medzi Jupiterom a Zemou sa pohybuje od 588 do 967 miliónov km.

K opozícii Jupitera dochádza každých 13 mesiacov. V roku 2010 konfrontácia obrovskej planéty padla na 21. september. Raz za 12 rokov nastanú veľké opozície Jupitera, keď sa planéta nachádza v blízkosti perihélia svojej obežnej dráhy. Počas tohto časového obdobia jeho uhlová veľkosť pre pozorovateľa zo Zeme dosahuje 50 oblúkových sekúnd a jeho jas je jasnejší ako -2,9 m.

Priemerná vzdialenosť medzi Jupiterom a Slnkom je 778,57 milióna km (5,2 AU) a obežná doba je 11,86 roka. Pretože je excentricita obežnej dráhy Jupitera 0,0488, rozdiel vo vzdialenosti k Slnku v perihéliu a aféliu je 76 miliónov km.

Hlavný podiel na poruchách pohybu Jupitera má Saturn. Prvý druh rušenia je sekulárny, pôsobí na škále ~ 70 tisíc rokov, pričom mení excentricitu obežnej dráhy Jupitera z 0,2 na 0,06 a sklon obežnej dráhy od ~ 1 ° - 2 °. Rušenie druhého druhu je rezonančné s pomerom blízkym 2: 5 (s presnosťou 5 desatinných miest - 2: 4,96666).

Rovníková rovina planéty je blízko roviny jej obežnej dráhy (sklon osi otáčania je pre Zem 3,13 ° oproti 23,45 °), takže na Jupiteri nedochádza k zmene ročných období.

Jupiter sa otáča okolo svojej osi rýchlejšie ako ktorákoľvek iná planéta slnečnej sústavy. Doba rotácie na rovníku je 9 hodín 50 minút. 30 s, a v stredných šírkach - 9 h. 55 min. 40 sek. Vďaka rýchlej rotácii je rovníkový polomer Jupitera (71492 km) väčší ako polárny (66854 km) o 6,49%; teda zmrštenie planéty je (1: 51,4).

Hypotézy o existencii života v atmosfére Jupitera

V súčasnosti sa existencia života na Jupiteri zdá nepravdepodobná: nízka koncentrácia vody v atmosfére, absencia pevného povrchu atď. Ešte v 70. rokoch minulého storočia však americký astronóm Carl Sagan hovoril o možnosti existencie život na báze amoniaku vo vyšších vrstvách Jupitera. Je potrebné poznamenať, že aj v malej hĺbke v jupiteriánskej atmosfére sú teplota a hustota dosť vysoké a nemožno vylúčiť ani možnosť aspoň chemického vývoja, pretože rýchlosť a pravdepodobnosť chemické reakcie zvýhodniť toto. Existencia života voda-uhľovodík na Jupiteri je však tiež možná: v atmosférickej vrstve obsahujúcej oblaky vodnej pary je teplota a tlak tiež veľmi priaznivá. Carl Sagan spolu s E. E. Salpeterom, ktorí vykonali výpočty v rámci zákonov chémie a fyziky, opísali tri imaginárne formy života, ktoré by mohli existovať v atmosfére Jupitera:

Sinkers (anglicky potápač - „potápač“) - drobné organizmy, ktorých reprodukcia prebieha veľmi rýchlo a ktoré dávajú veľký počet potomkov. To niektorým z nich umožňuje prežiť v prítomnosti nebezpečných konvekčných prúdov, ktoré môžu unášať platiny do horúcich nižších vrstiev atmosféry;

Floaters (anglicky floater - „float“) - obrovské (veľkosť pozemského mesta) organizmy, ako balóny. Plavák pumpuje hélium z airbagu a necháva za sebou vodík, ktorý mu umožňuje zostať v horných vrstvách atmosféry. Môže sa živiť organickými molekulami alebo ich produkovať nezávisle, ako suchozemské rastliny.

Hunters (anglický hunter - „hunter“) - dravé organizmy, lovci plavákov.

Chemické zloženie

Chemické zloženie vnútorných vrstiev Jupitera nie je možné určiť moderné metódy Hojnosť prvkov vo vonkajších vrstvách atmosféry je známa s relatívne vysokou presnosťou, pretože vonkajšie vrstvy priamo skúmal pristávací modul Galileo, ktorý bol do atmosféry vypustený 7. decembra 1995. Dve hlavné zložky atmosféry Jupitera sú molekulárny vodík a hélium. Atmosféra tiež obsahuje mnoho jednoduchých zlúčenín, ako je voda, metán (CH4), sírovodík (H2S), amoniak (NH3) a fosfín (PH3). Ich množstvo v hlbokej (pod 10 barov) troposfére naznačuje, že atmosféra Jupitera je vzhľadom na Slnko faktorom 2 až 4 faktorom bohatým na uhlík, dusík, síru a pravdepodobne aj kyslík.

Iné chemické zlúčeniny arzín (AsH3) a germán (GeH4) sú prítomné, ale v nevýznamných množstvách.

Koncentrácia inertných plynov, argónu, kryptónu a xenónu, presahuje ich množstvo na Slnku (pozri tabuľku) a koncentrácia neónu je výrazne nižšia. Je prítomné malé množstvo jednoduchých uhľovodíkov - etánu, acetylénu a diacetylénu, ktoré sú tvorené slnečným ultrafialovým žiarením a nabitými časticami pochádzajúcimi z magnetosféry Jupitera. Predpokladá sa, že oxid uhličitý, oxid uhoľnatý a voda v horných vrstvách atmosféry sú dôsledkom kolízií s atmosférou Jupitera z komét, ako je napríklad kométa Shoemaker-Levy 9. Voda nemôže pochádzať z troposféry, pretože tropopauza funguje ako chladiaca pasca, účinne zabraňuje vzostup vody na úroveň stratosféry.

Červenkasté farebné variácie Jupitera možno pripísať prítomnosti zlúčenín fosforu, síry a uhlíka v atmosfére. Pretože sa farba môže veľmi líšiť, predpokladá sa, že chemické zloženie atmosféry je na rôznych miestach tiež odlišné. Existujú napríklad „suché“ a „mokré“ oblasti s rôznym obsahom vodnej pary.

Štruktúra

Model vnútornej štruktúry Jupitera: pod mrakmi - vrstva zmesi vodíka a hélia hrubá asi 21 000 km s plynulým prechodom z plynnej do kvapalnej fázy, potom - vrstva kvapalného a kovového vodíka 30 - 50 000 km hlboký. Vnútri môže byť pevné jadro s priemerom asi 20 000 km.

V súčasnej dobe získal najväčšie uznanie nasledujúci model vnútornej štruktúry Jupitera:

1. Atmosféra. Je rozdelená do troch vrstiev:
a. vonkajšia vrstva vodíka;
b. stredná vrstva pozostávajúca z vodíka (90%) a hélia (10%);
c. spodná vrstva pozostávajúca z vodíka, hélia a nečistôt amoniaku, hydrogensíranu amónneho a vody, ktoré tvoria tri vrstvy mrakov:
a. hore - mraky mrazeného amoniaku (NH3). Jeho teplota je asi -145 ° C, tlak je asi 1 atm;
b. nižšie - oblaky kryštálov hydrosulfidu amónneho (NH4HS);
c. úplne dole - vodný ľad a možno aj tekutá voda, pravdepodobne, myslím - vo forme najmenších kvapiek. Tlak v tejto vrstve je asi 1 atm, teplota je asi -130 ° C (143 K). Pod touto úrovňou je planéta nepriehľadná.
2. Vrstva kovového vodíka. Teplota tejto vrstvy sa pohybuje od 6 300 do 2 000 K a tlak od 200 do 4 000 GPa.
3. Kamenné jadro.

Konštrukcia tohto modelu je založená na syntéze pozorovacích údajov, aplikácii zákonov termodynamiky a extrapolácii laboratórnych údajov o látke pod vysokým tlakom a pri vysokej teplote. Hlavné predpoklady, z ktorých vychádza:

Jupiter je v hydrodynamickej rovnováhe

Jupiter je v termodynamickej rovnováhe.

Ak k týmto ustanoveniam pripočítame zákony zachovania hmotnosti a energie, vznikne nám sústava základných rovníc.

V rámci tohto jednoduchého trojvrstvového modelu neexistuje jasná hranica medzi hlavnými vrstvami; Oblasti fázového prechodu sú však tiež malé. Preto sa dá predpokladať, že takmer všetky procesy sú lokalizované, a to umožňuje zvážiť každú vrstvu oddelene.

Atmosféra

Teplota v atmosfére nestúpa monotónne. V ňom, rovnako ako na Zemi, je možné rozlíšiť exosféru, termosféru, stratosféru, tropopauzu, troposféru. V najvyšších vrstvách je teplota vysoká; ako sa pohybujete hlbšie, tlak sa zvyšuje a teplota klesá do tropopauzy; počínajúc tropopauzou, teplota a tlak sa zvyšujú, keď sa pohybujeme hlbšie. Na rozdiel od Zeme nemá Jupiter mezosféru a jej zodpovedajúcu mezopauzu.

V termosfére Jupitera prebieha pomerne veľa zaujímavých procesov: práve tu planéta stratí žiarením značnú časť svojho tepla, práve tu sa vytvoria polárne žiary a práve tu sa vytvorí ionosféra. Úroveň tlaku 1 nbar sa považuje za jeho hornú hranicu. Pozorovaná teplota termosféry je 800-1 000 K a v súčasnosti tento vecný materiál ešte nedostal vysvetlenie v rámci moderné modely, pretože teplota v nich by nemala byť vyššia ako asi 400 K. Chladenie Jupitera je tiež netriviálny proces: triatomický vodíkový ión (H3 +), okrem Jupitera nachádzajúceho sa iba na Zemi, spôsobuje silné emisie v strednej infračervenej časti spektra na vlnových dĺžkach od 3 do 5 mikrónov ...

Podľa priamych meraní klesajúceho vozidla bol horný stupeň nepriehľadných mrakov charakterizovaný tlakom 1 atmosféry a teplotou -107 ° C; v hĺbke 146 km - 22 atmosfér, +153 ° C. Galileo tiež objavil „teplé miesta“ pozdĺž rovníka. Zdá sa, že vonkajšia vrstva mrakov je v týchto miestach tenká a je možné vidieť teplejšie vnútorné oblasti.

Pod mrakmi sa nachádza vrstva hlboká 7-25 tisíc km, v ktorej vodík so zvyšujúcim sa tlakom a teplotou (až do 6000 ° C) postupne mení svoj stav z plynu na kvapalný. Jasná hranica oddeľujúca plynný vodík od kvapaliny zjavne neexistuje. Mohlo by to vyzerať ako kontinuálne varenie globálneho vodíkového oceánu.

Kovová vodíková vrstva

Kovový vodík sa vyskytuje pri vysokých tlakoch (asi milión atmosfér) a vysokých teplotách, keď kinetická energia elektrónov prekročí ionizačný potenciál vodíka. Výsledkom je, že protóny a elektróny v ňom existujú oddelene, takže kovový vodík je dobrým vodičom elektriny. Odhadovaná hrúbka vrstvy kovového vodíka je 42-46 000 km.

Silné elektrické prúdy vznikajúce v tejto vrstve generujú obrovské magnetické pole Jupitera. V roku 2008 Raymond Ginlose z Kalifornskej univerzity v Berkeley a Lars Styxrud z Londýna univerzitná vysoká škola bol vytvorený model štruktúry Jupitera a Saturnu, podľa ktorého sa v ich hĺbkach nachádza aj kovové hélium, ktoré s kovovým vodíkom tvorí akúsi zliatinu.

Jadro

Namerané momenty zotrvačnosti planéty je možné použiť na odhad veľkosti a hmotnosti jej jadra. V súčasnosti sa verí, že hmotnosť jadra je 10 hmotností Zeme a veľkosť je 1,5 jeho priemeru.

Jupiter vyžaruje oveľa viac energie, ako prijíma zo Slnka. Vedci naznačujú, že Jupiter má významný zásobník tepelnej energie, ktorá sa vytvára v procese stláčania hmoty počas formovania planéty. Predchádzajúce modely vnútornej štruktúry Jupitera, pokúšajúce sa vysvetliť prebytočnú energiu uvoľnenú planétou, pripúšťali možnosť rádioaktívneho rozpadu vo svojom vnútri alebo uvoľnenie energie, keď sa planéta zmrští pod vplyvom gravitačných síl.

Medzivrstvové procesy

Nie je možné lokalizovať všetky procesy v nezávislých vrstvách: je potrebné vysvetliť nedostatok chemických prvkov v atmosfére, prebytočné žiarenie atď.

Rozdiel v obsahu hélia vo vonkajších a vnútorných vrstvách je vysvetlený skutočnosťou, že hélium v ​​atmosfére kondenzuje a vo forme kvapiek vstupuje do hlbších oblastí. Tento jav pripomína pozemský dážď, ale nie z vody, ale z hélia. Nedávno sa ukázalo, že neón sa môže v týchto kvapôčkach rozpúšťať. To tiež vysvetľuje nedostatok neónu.

Pohyb atmosféry

Animácia otáčania Jupitera, vytvorená z fotografií z sondy Voyager 1, 1979

Rýchlosť vetra na Jupiteri môže presiahnuť 600 km / h. Na rozdiel od Zeme, kde cirkulácia atmosféry nastáva v dôsledku rozdielu v slnečnom zahrievaní v rovníkovej a polárnej oblasti, je na Jupiteri vplyv slnečného žiarenia na cirkuláciu teploty zanedbateľný; hlavný hnacie sily sú prúdy tepla prichádzajúce zo stredu planéty a energia uvoľnená počas rýchleho pohybu Jupitera okolo jeho osi.

Aj z pozemských pozorovaní rozdelili astronómovia pásy a zóny v atmosfére Jupitera na rovníkové, tropické, mierne a polárne. Vyhrievané masy plynov stúpajúce z hlbín atmosféry v zónach pôsobením významných Coriolisových síl na Jupiter sa tiahnu pozdĺž meridiánov planéty, pričom protiľahlé okraje zón sa pohybujú k sebe. Silné turbulencie sú prítomné na hraniciach zón a pásov (oblasti klesajúcich prúdov). Severne od rovníka odvádzajú toky v zónach smerujúcich na sever Coriolisovými silami na východ a tými, ktoré smerujú na juh - na západ. V. Južná pologuľa- respektíve naopak. Pasáty majú na Zemi podobnú štruktúru.

Pruhy

Pruhy Jupitera v rôznych rokoch

Charakteristická vlastnosť vonkajší vzhľad Jupiterove sú jeho pruhy. Existuje niekoľko verzií vysvetľujúcich ich pôvod. Podľa jednej z verzií sa teda pruhy objavili v dôsledku prúdenia v atmosfére obrovskej planéty - v dôsledku zahrievania a v dôsledku toho zvyšovania niektorých vrstiev a chladenia a znižovania ostatných. Na jar roku 2010 vedci predložili hypotézu, podľa ktorej pruhy na Jupiteri vznikli v dôsledku vplyvu jeho satelitov. Predpokladá sa, že pod vplyvom príťažlivosti satelitov na Jupiter sa vytvorili akési „stĺpy“ hmoty, ktoré pri otáčaní vytvárali pruhy.

Konvekčné prúdy, ktoré prenášajú vnútorné teplo na povrch, sa navonok prejavujú vo forme svetlých zón a tmavých zón. V oblasti svetelných zón je pozorovaný zvýšený tlak, ktorý zodpovedá prúdom nahor. Oblaky tvoriace zóny sa nachádzajú na vyššej úrovni (asi o 20 km) a ich svetlá farba je zrejme vysvetlená zvýšenou koncentráciou žiarivo bielych kryštálov amoniaku. Verí sa, že nižšie uvedené tmavé pásové oblaky sú zložené z červenohnedých kryštálov hydrosulfidu amónneho a majú vyššiu teplotu. Tieto štruktúry predstavujú oblasti poklesov. Zóny a pásy majú rôzna rýchlosť pohyb v smere rotácie Jupitera. Obežná doba kolíše v závislosti od zemepisnej šírky o niekoľko minút. To vedie k existencii stabilných zónových prúdov alebo vetrov neustále fúkajúcich rovnobežne s rovníkom v jednom smere. Rýchlosti v tomto globálnom systéme dosahujú od 50 do 150 m / s a ​​vyššie. Na hraniciach pásov a zón sa pozoruje silná turbulencia, ktorá vedie k tvorbe početných vírivých štruktúr. Najslávnejším takýmto útvarom je Veľká červená škvrna, ktorá bola na povrchu Jupitera pozorovaná za posledných 300 rokov.

Keď vír vznikne, zdvihne ohriate masy plynu s výparmi malých zložiek na povrch mrakov. Výsledné kryštály amoniakového snehu, roztokov amoniaku a zlúčenín vo forme snehu a kvapiek, obyčajného vodného snehu a ľadu postupne klesajú v atmosfére, až kým nedosiahnu úrovne, pri ktorých je teplota dostatočne vysoká a odparia sa. Potom sa látka v plynnom stave opäť vráti do zakalenej vrstvy.

V lete 2007 Hubbleov teleskop zaznamenal náhle zmeny atmosféry Jupitera. Oddelenými zónami v atmosfére severne a južne od rovníka sa stali pásy a pásy v zóny. Súčasne sa menili nielen tvary atmosférických útvarov, ale aj ich farba.

9. mája 2010 amatérsky astronóm Anthony Wesley (pozri tiež nižšie) zistil, že jeden z najviditeľnejších a najstabilnejších útvarov v čase - Južný rovníkový pás - zrazu zmizol z povrchu planéty. Práve na zemepisnej šírke južného rovníkového pásu sa nachádza ním „umývaná“ Veľká červená škvrna. Verí sa, že dôvodom náhleho zmiznutia južného rovníkového pásu Jupitera je vzhľad vrstvy svetlejších mrakov nad ním, pod ktorou je skrytý pás tmavých mrakov. Podľa výskumu uskutočneného Hubblovým teleskopom sa dospelo k záveru, že pás nezmizol úplne, ale jednoducho sa ukázal byť skrytý pod vrstvou mrakov pozostávajúcich z amoniaku.

Veľká červená škvrna

Veľká červená škvrna je oválny útvar rôznych veľkostí, ktorý sa nachádza v južnej tropickej zóne. Objavil ho Robert Hooke v roku 1664. V súčasnej dobe má rozmery 15-30 tisíc km (priemer Zeme je ~ 12,7 tisíc km) a pred 100 rokmi pozorovatelia zaznamenali dvakrát taký veľký. Niekedy to nie je veľmi jasne viditeľné. Veľká červená škvrna je jedinečný obrovský hurikán s dlhou životnosťou, v ktorom sa hmota otáča proti smeru hodinových ručičiek a urobí úplnú revolúciu za 6 pozemských dní.

Vďaka štúdiám, ktoré na konci roku 2000 vykonala sonda Cassini, sa zistilo, že Veľká červená škvrna je spojená s downdrafts (vertikálna cirkulácia atmosférických hmôt); oblaky sú vyššie a teplota nižšia ako v iných oblastiach. Farba mrakov závisí od výšky: modré štruktúry sú najvyššie, hnedé pod nimi a potom biele. Červené štruktúry sú najnižšie. Rýchlosť otáčania Veľkej červenej škvrny je 360 ​​km / h. Jeho priemerná teplota je -163 ° C a medzi okrajovou a centrálnou časťou slnečnej škvrny je teplotný rozdiel asi 3-4 stupne. Tento rozdiel je údajne zodpovedný za to, že atmosférické plyny v strede bodu sa otáčajú v smere hodinových ručičiek, zatiaľ čo na okraji sa otáčajú proti smeru hodinových ručičiek. Tiež sa predpokladalo, že teplota, tlak, pohyb a farba Červenej škvrny sú navzájom prepojené, aj keď ako presne sa to robí, vedcom je stále ťažké povedať.

Z času na čas sú na Jupiteri pozorované kolízie veľkých cyklónových systémov. Jeden z nich sa stal v roku 1975, v dôsledku čoho červená farba škvrny niekoľko rokov vybledla. Koncom februára 2002 začal Veľký oblúk spomaľovať ďalší obrovský vír - Biely ovál a zrážka trvala mesiac. Nespôsobilo však vážne poškodenie oboch vírov, ako sa to stalo tangenciálne.

Červená na Veľkej červenej škvrne je záhadou. Jednou z možných príčin môžu byť chemické zlúčeniny obsahujúce fosfor. V skutočnosti sú farby a mechanizmy, ktoré vytvárajú vzhľad celej jupiteriánskej atmosféry, stále málo pochopené a dajú sa vysvetliť iba priamym meraním jej parametrov.

V roku 1938 bol zaznamenaný vznik a vývoj troch veľkých bielych oválov blízko 30 ° j. Z. Tento proces bol sprevádzaný súčasným vznikom niekoľkých ďalších malých bielych oválov - vírov. To potvrdzuje, že Veľká červená škvrna je najsilnejšou z vírov Jupitera. Historické záznamy neodhaľujú také dlho existujúce systémy v stredných severných šírkach planéty. V blízkosti 15 ° severnej šírky boli pozorované veľké tmavé ovály, ale zrejme nevyhnutné podmienky na objavenie vírov a ich následnú transformáciu na stabilné systémy, ako je Červená škvrna, existujú iba na južnej pologuli.

Malá červená škvrna

Veľká červená škvrna a „Malá červená škvrna“ v máji 2008 na fotografii, ktorú zhotovil Hubblov teleskop

Pokiaľ ide o tri vyššie uvedené biele vírové ovály, dva z nich sa spojili v roku 1998 a v roku 2000 sa objavil nový vír, ktorý sa spojil so zvyšným tretím oválom. Koncom roku 2005 začal vír (Oval BA, anglicky Oval BC) meniť farbu, až nakoniec získal červenú farbu, pre ktorú dostal nový názov - Malá červená škvrna. V júli 2006 prišla Malá červená škvrna do kontaktu so svojim starším „bratom“ - Veľkou červenou škvrnou. Na oba víry to však nemalo žiadny významný vplyv - ku kolízii došlo tangenciálne. Kolízia bola predpovedaná už v prvej polovici roku 2006.

Blesk

V strede víru je tlak vyšší ako v okolí a samotné hurikány sú obklopené poruchami nízkeho tlaku. Zo snímok zhotovených vesmírnymi sondami Voyager 1 a Voyager 2 bolo zistené, že v strede takýchto vírov sú pozorované kolosálne blesky s dĺžkou tisíc kilometrov. Sila blesku je o tri rády vyššia ako sila Zeme.

Magnetické pole a magnetosféra

Schéma magnetické pole Jupiter

Prvým znakom akéhokoľvek magnetického poľa je rádiová emisia, ako aj röntgenové lúče. Budovaním modelov prebiehajúcich procesov je možné posúdiť štruktúru magnetického poľa. Zistilo sa teda, že magnetické pole Jupitera má nielen dipólovú zložku, ale aj kvadrupól, oktupol a ďalšie harmonické vyšších rádov. Predpokladá sa, že magnetické pole je vytvárané dynamom podobným Zemi. Na rozdiel od Zeme však vrstva kovového hélia slúži ako vodič prúdov na Jupiteri.

Os magnetického poľa je naklonená k osi otáčania 10,2 ± 0,6 °, takmer ako na Zemi, severný magnetický pól sa však nachádza hneď vedľa južného geografického a južný magnetický pól sa nachádza vedľa severného geografického jeden. Sila poľa na úrovni viditeľného povrchu mrakov je 14 Oe severný pól a 10,7 Oe pre južný. Jeho polarita je opakom polarity zemského magnetického poľa.

Tvar magnetického poľa na Jupiteri je silne sploštený a pripomína disk (na rozdiel od tvaru kvapky na Zemi). Odstredivá sila pôsobiaca na jednu rotujúcu plazmu na jednej strane a tepelný tlak horúcej plazmy na strane druhej rozťahujú siločiary a vo vzdialenosti 20 RJ vytvárajú štruktúru pripomínajúcu tenkú placku, známu aj ako magnetodisk. Má tenkú prúdovú štruktúru v blízkosti magnetického rovníka.

Okolo Jupitera, ako aj okolo väčšiny planét slnečnej sústavy, existuje magnetosféra - oblasť, v ktorej je správanie nabitých častíc, plazmy, určené magnetickým poľom. Pre Jupiter sú zdrojmi takýchto častíc slnečný vietor a Io. Sopečný popol emitovaný sopkami Io ionizuje pod vplyvom slnečného ultrafialového žiarenia. Tak vznikajú ióny síry a kyslíka: S +, O +, S2 +a O2 +. Tieto častice opúšťajú atmosféru satelitu, ale zostávajú na obežnej dráhe okolo neho a vytvárajú torus. Tento torus objavil Voyager 1; leží v rovine Jupitera a má polomer 1 RJ v prierez a polomer od stredu (v tomto prípade od stredu Jupitera) k generujúcej ploche 5,9 RJ. Je to on, kto zásadne mení dynamiku magnetosféry Jupitera.

Magnetosféra Jupitera. Ióny slnečného vetra zachytené magnetickým poľom sú na diagrame znázornené červenou farbou, pás neutrálneho sopečného plynu Io - zelene a pás neutrálneho plynu Európy - modrou farbou. ENA sú neutrálne atómy. Podľa údajov sondy Cassini získaných začiatkom roku 2001.

Prichádzajúci slnečný vietor je vyvážený tlakom magnetického poľa vo vzdialenostiach 50-100 polomerov planéty, bez vplyvu Io by táto vzdialenosť nebola väčšia ako 42 RJ. Na nočnej strane sa rozprestiera za obežnou dráhou Saturnu a dosahuje dĺžku 650 miliónov km a viac. Elektróny zrýchlené v magnetosfére Jupitera sa dostávajú na Zem. Ak by bola magnetosféra Jupitera viditeľná z povrchu Zeme, potom by jej uhlové rozmery presahovali rozmery Mesiaca.

Radiačné pásy

Jupiter má silné radiačné pásy. Keď sa blížil k Jupiteru, Galileo dostal dávku žiarenia 25 -krát vyššiu, ako je smrteľná dávka pre ľudí. Žiarenie z radiačného pásu Jupitera v rádiovom dosahu bolo prvýkrát objavené v roku 1955. Rádiové vyžarovanie je svojou povahou synchrotrón. Elektróny v radiačných pásoch majú obrovskú energiu asi 20 MeV a sonda Cassini zistila, že hustota elektrónov v radiačných pásoch Jupitera je nižšia, ako sa očakávalo. Tok elektrónov v radiačných pásoch Jupitera môže predstavovať vážne nebezpečenstvo pre vesmírne lode kvôli vysokému riziku poškodenia zariadenia žiarením. Rádiové vyžarovanie Jupitera nie je vo všeobecnosti striktne rovnomerné a konštantné - ani v čase, ani vo frekvencii. Priemerná frekvencia takéhoto žiarenia je podľa výskumu asi 20 MHz a celý frekvenčný rozsah je od 5-10 do 39,5 MHz.

Jupiter je obklopený 3000 km dlhou ionosférou.

Polárna žiara na Jupiteri

Štruktúra polárnych žiarov na Jupiteri: je zobrazený hlavný prstenec, polárne žiarenie a škvrny, ktoré vznikli v dôsledku interakcie s prírodnými satelitmi Jupitera.

Jupiter prejavuje jasné a stabilné polárne žiary okolo oboch pólov. Na rozdiel od tých na Zemi, ktoré sa objavujú v obdobiach zvýšenej slnečnej aktivity, sú polárne žiary Jupitera stále, aj keď ich intenzita sa mení zo dňa na deň. Pozostávajú z tri hlavné komponenty: hlavná a najjasnejšia oblasť je relatívne malá (menej ako 1 000 km široká) a nachádza sa približne 16 ° od magnetických pólov; hot spot - stopy magnetických siločiar spájajúcich ionosféry satelitov s ionosférou Jupitera a oblasti krátkodobých emisií nachádzajúce sa vo vnútri hlavného prstenca. Emisie polárnej žiary boli zistené takmer vo všetkých častiach elektromagnetického spektra, od rádiových vĺn po röntgenové lúče (až do 3 keV), ale sú najjasnejšie v strednom infračervenom pásme (3–4 µm a 7–14 µm) a hlbokom ultrafialové (vlnové dĺžky vlny 80-180 nm).

Poloha hlavných aurorálnych prstencov je stabilná, rovnako ako ich tvar. Ich žiarenie je však silne modulované tlakom slnečného vetra - čím silnejší je vietor, tým sú polárne žiary slabšie. Stabilitu polárnej žiary podporuje veľký príliv elektrónov zrýchlený kvôli rozdielu potenciálov medzi ionosférou a magnetodiskom. Tieto elektróny generujú prúd, ktorý udržuje synchronizáciu magnetického disku. Energia týchto elektrónov je 10 - 100 keV; prenikajú hlboko do atmosféry, ionizujú a excitujú molekulárny vodík, čo spôsobuje ultrafialové žiarenie... Okrem toho zahrievajú ionosféru, čo vysvetľuje silné infračervené žiarenie polárnych žiaričiek a čiastočne zahrievanie termosféry.

Horúce miesta sú spojené s tromi galilejskými mesiacmi: Io, Europa a Ganymede. Vyplývajú zo skutočnosti, že rotujúca plazma sa v blízkosti satelitov spomaľuje. Najjasnejšie miesta patria Io, pretože tento mesiac je hlavným dodávateľom plazmy, škvrny Európy a Ganymeda sú oveľa slabšie. Svetlé škvrny vo vnútri hlavných prstencov, ktoré sa z času na čas objavia, sa domnievajú, že súvisia s interakciou magnetosféry a slnečného vetra.

Veľký röntgenový bod

Kombinovaná fotografia Jupitera z röntgenového ďalekohľadu Hubble a Chandra - február 2007

V decembri 2000 orbitálny teleskop Chandra objavil na póloch Jupitera (hlavne na severnom póle) zdroj pulzujúceho röntgenového žiarenia nazývaný Veľký röntgenový bod. Príčiny tohto žiarenia sú stále záhadou.

Vzorce vzniku a vývoja

Pozorovania exoplanét významne prispievajú k nášmu chápaniu vzniku a vývoja hviezd. S ich pomocou sa teda vytvorili vlastnosti spoločné pre všetky planéty ako Jupiter:

Vznikajú ešte pred rozptylom protoplanetárneho disku.
Pri formovaní hrá významnú úlohu akrécia.
Obohatenie o ťažké chemické prvky v dôsledku planetesimálov.

Existujú dve hlavné hypotézy vysvetľujúce procesy vzniku a vzniku Jupitera.

Podľa prvej hypotézy, nazývanej hypotéza „kontrakcie“, je relatívna podobnosť chemického zloženia Jupitera a Slnka (veľký podiel vodíka a hélia) vysvetlená skutočnosťou, že počas tvorby planét v počiatočných fázach vývoj slnečnej sústavy, v disku plynového prachu sa vytvorili masívne „kondenzácie“, ktoré dali vznik planétam, to znamená, že Slnko a planéty vznikli podobným spôsobom. Je pravda, že táto hypotéza nevysvetľuje stále existujúce rozdiely v chemickom zložení planét: Saturn napríklad obsahuje viac ťažkých chemických prvkov ako Jupiter, a ten je zase väčší ako Slnko. Planéty pozemská skupina vo všeobecnosti sa svojim chemickým zložením od obrovských planét nápadne líšia.

Druhá hypotéza („akrečná“ hypotéza) uvádza, že formovanie Jupitera, ako aj Saturnu, prebiehalo v dvoch fázach. Najprv niekoľko desiatok miliónov rokov prebiehal proces formovania pevných hustých telies, podobne ako planéty pozemskej skupiny. Potom začala druhá etapa, keď niekoľko stotisíc rokov trval proces narastania plynu z primárneho protoplanetárneho mraku na tieto telesá, ktoré v tom čase dosiahli hmotnosť niekoľkých hmotností Zeme.

Dokonca aj v prvej fáze sa časť plynu rozptýlila z oblastí Jupitera a Saturnu, čo znamenalo určité rozdiely v chemickom zložení týchto planét a Slnka. V druhom stupni teploty vonkajších vrstiev Jupitera a Saturnu dosiahli 5 000 ° C, respektíve 2 000 ° C. Urán a Neptún na druhej strane dosiahli kritické množstvo potrebné na to, aby sa akrecia začala oveľa neskôr, čo ovplyvnilo ich hmotnosť aj chemické zloženie.

V roku 2004 Katharina Lodders z Washingtonskej univerzity vyslovila hypotézu, že jadro Jupitera pozostáva hlavne z niektorých organická hmota, majúci adhezívne vlastnosti, ktoré zase do značnej miery ovplyvnili zachytenie látky jadrom z okolitá oblasť priestor. Výsledné skalnaté živicové jadro svojou gravitáciou „zachytilo“ plyn zo slnečnej hmloviny a vytvorilo moderný Jupiter. Táto myšlienka zapadá do druhej hypotézy o pôvode Jupitera akreciou.

Satelity a prstene

Veľké satelity Jupitera: Io, Europa, Ganymede a Callisto a ich povrchy.

Mesiace Jupitera: Io, Europa, Ganymede a Callisto

V januári 2012 mal Jupiter 67 známych satelitov - maximálnu hodnotu pre slnečnú sústavu. Podľa odhadov môže existovať najmenej sto satelitov. Satelity dostávajú predovšetkým názvy rôznych mýtických postáv, tak či onak spojených so Zeusom-Jupiterom. Satelity sú rozdelené do dvoch veľkých skupín - vnútorné (8 satelitov, galilejské a ne -galilejské vnútorné satelity) a vonkajšie (55 satelitov, tiež rozdelených do dvoch skupín) - takto sa získajú celkom 4 „odrody“. Štyri najväčšie mesiace - Io, Europa, Ganymede a Callisto - objavil v roku 1610 Galileo Galilei]. Objav Jupiterových mesiacov bol prvým veľkým vecným argumentom v prospech Koperníkovho heliocentrického systému.

Európa

Najväčší záujem je o Európu, ktorá má globálny oceán, v ktorom nie je vylúčená prítomnosť života. Špeciálne štúdie ukázali, že oceán sa rozprestiera 90 km hlboko, jeho objem presahuje objem svetového oceánu Zeme. Povrch Európy je posiaty chybami a trhlinami, ktoré vznikli v ľadovej škrupine satelitu. Bolo navrhnuté, že zdrojom tepla pre Európu je samotný oceán, a nie jadro satelitu. Existencia ľadového oceánu sa predpokladá aj na Callisto a Ganymede. Na základe predpokladu, že o 1-2 miliardy rokov by kyslík mohol preniknúť pod ľadový oceán, vedci teoreticky predpokladajú prítomnosť života na satelite. Obsah kyslíka v európskom oceáne je dostatočný na to, aby podporil existenciu nielen jednobunkových foriem života, ale aj väčších. Tento satelit je na druhom mieste, pokiaľ ide o možnosť vzniku života po Enceladovi.

A o

Io je zaujímavé prítomnosťou silných aktívnych sopiek; povrch satelitu je zaplavený produktmi sopečnej činnosti. Fotografie urobené vesmírnymi sondami ukazujú, že povrch Io je žiarivo žltý so škvrnami hnedej, červenej a tmavožltej. Tieto škvrny sú produktom sopečných erupcií v Io, ktoré pozostávajú hlavne zo síry a jej zlúčenín; farba erupcií závisí od ich teploty.
[upraviť] Ganymede

Ganymede je najväčší satelit nielen Jupitera, ale celkovo v slnečnej sústave spomedzi všetkých satelitov planét. Ganymede a Callisto sú pokryté početnými krátermi, na Callisto sú mnohé z nich obklopené trhlinami.

Callisto

Verí sa tiež, že Callisto má oceán pod povrchom satelitu; to nepriamo naznačuje magnetické pole Callisto, ktoré môže byť generované prítomnosťou elektrických prúdov v slanej vode vo vnútri satelitu. V prospech tejto hypotézy je aj skutočnosť, že Callistoho magnetické pole sa mení v závislosti od jeho orientácie na magnetické pole Jupitera, to znamená, že pod povrchom tohto satelitu je vysoko vodivá kvapalina.

Porovnanie veľkosti galilejských satelitov so Zemou a Mesiacom

Vlastnosti galilejských satelitov

Všetky veľké satelity Jupitera sa otáčajú synchrónne a vzhľadom na vplyv silných slapových síl obrovskej planéty sú vždy obrátené k Jupiteru rovnakou stranou. V tomto prípade sú Ganymede, Europa a Io navzájom v orbitálnej rezonancii. Okrem toho existuje medzi satelitmi Jupitera vzor: čím ďalej je satelit od planéty, tým nižšia je jeho hustota (pre Io - 3,53 g / cm2, Európa - 2,99 g / cm2, Ganymede - 1,94 g / cm2, Callisto - 1,83 g / cm2). Závisí to od množstva vody na satelite: na Io prakticky neexistuje voda, na Európe - 8%, na Ganymede a Callisto - až polovica ich hmotnosti.

Malé mesiace Jupitera

Ostatné mesiace sú oveľa menšie a sú to skalnaté telá nepravidelného tvaru. Niektoré z nich sú obrátené. Medzi malými satelitmi Jupitera je Amalthea veľmi zaujímavá pre vedcov: predpokladá sa, že v ňom je systém dutín, ktoré vznikli v dôsledku katastrofy, ktorá sa odohrala v dávnej minulosti - v dôsledku bombardovania meteoritmi , Amalthea sa rozpadla na časti, ktoré sa potom opäť spojili pôsobením vzájomnej gravitácie, ale nikdy sa nestali jediným monolitickým telom.

Metis a Adrastea sú najbližšie satelity k Jupiteru s priemerom asi 40 a 20 km. Pohybujú sa po okraji hlavného prstenca Jupitera po obežnej dráhe s polomerom 128 tisíc km, pričom za 7 hodín urobili okolo Jupitera revolúciu a sú najrýchlejšími satelitmi Jupitera.

Celkový priemer celého systému satelitov Jupitera je 24 miliónov km. Navyše sa predpokladá, že v minulosti mal Jupiter ešte viac satelitov, ale niektoré z nich padli na planétu pod vplyvom jej silnej gravitácie.

Reverzné satelity okolo Jupitera

Mesiace Jupitera, ktorých mená končia na „e“ - Karma, Sinope, Ananke, Pasiphae a ďalšie (pozri skupina Ananke, skupina Karme, skupina Pasiphae) - sa otáčajú okolo planéty v opačnom smere (retrográdny pohyb) a podľa vedcom, netvoreným spoločne s Jupiterom, ale neskôr ich zajal. Satelit Neptúna Triton má podobnú vlastnosť.

Dočasné mesiace Jupitera

Niektoré kométy predstavujú dočasné mesiace Jupitera. Najmä teda kométa Kushida - Muramatsu (angl.) Russian. v rokoch 1949 až 1961. bol satelit Jupitera, ktorý za túto dobu urobil dve revolúcie okolo planéty. Okrem tohto objektu sú známe ešte najmenej 4 dočasné mesiace tejto obrovskej planéty.

Jupiterove prstene

Jupiterove prstene (diagram).

Jupiter má slabé prstence objavené počas prechodu sondy Voyager 1 z roku 1979 okolo Jupitera. Prítomnosť prstencov navrhol už v roku 1960 sovietsky astronóm Sergej Vsekhsvyatsky, na základe štúdie vzdialených bodov obežných dráh niektorých komét Vsekhsvyatsky dospel k záveru, že tieto kométy môžu pochádzať z Jupiterovho prstenca a navrhol, že prstenec bol vytvorený. v dôsledku sopečnej činnosti Jupiterových mesiacov (sopky na ostrove Io boli objavené o dve desaťročia neskôr).

Krúžky sú opticky tenké, ich optická hrúbka je ~ 10-6 a albedo častíc je iba 1,5%. Stále je však možné ich pozorovať: vo fázových uhloch blízkych 180 stupňom (pri pohľade „proti svetlu“) sa jas prstencov zvýši asi 100 -krát a temná nočná strana Jupitera nezanechá žiadne osvetlenie. Kruhy sú celkom tri: jeden hlavný, „pavúk“ a svätožiara.
Fotografia prstencov Jupitera, ktoré zhotovil Galileo v priamom rozptýlenom svetle.

Hlavný prstenec sa rozprestiera od 122 500 do 129 230 km od centra mesta Jupiter. Vnútri hlavný prstenec prechádza do toroidného halo a zvonka je v kontakte s arachnoidálnym. Pozorovaný dopredný rozptyl žiarenia v optickom rozsahu je charakteristický pre častice prachu s veľkosťou mikrónov. Prach v okolí Jupitera však podlieha silným gravitačným poruchám, preto majú prachové zrná životnosť 103 ± 1 rok. To znamená, že musí existovať zdroj týchto prachových častíc. Na úlohu takýchto zdrojov sú vhodné dva malé satelity ležiace vo vnútri hlavného prstenca - Metis a Adrastea. Zrážkou s meteoroidmi generujú roj mikročastíc, ktoré sa následne šíria na obežnej dráhe okolo Jupitera. Pozorovania prstenca pavučiny odhalili dva oddelené pásy hmoty pochádzajúce z dráh Théb a Amalthea. Štruktúra týchto pásov pripomína štruktúru komplexov zodiakálneho prachu.

Trójske asteroidy

Trójske asteroidy sú skupinou asteroidov nachádzajúcich sa v blízkosti bodov Jupitera L4 a L5 Lagrange. Asteroidy sú s Jupiterom v rezonancii 1: 1 a pohybujú sa spolu s ním na obežnej dráhe okolo Slnka. Súčasne existuje tradícia pomenovávať objekty nachádzajúce sa v blízkosti bodu L4 menami gréckych hrdinov a v blízkosti L5 - trójske. V júni 2010 bolo otvorených 1583 takýchto predmetov.

Pôvod trójskych koní vysvetľujú dve teórie. Prvý tvrdí, že vznikli v konečnej fáze formovania Jupitera (uvažuje sa o narastajúcom variante). Spolu s hmotou boli zachytené aj planetozimály, ktoré tiež prešli akreciou a keďže mechanizmus bol účinný, polovica z nich skončila v gravitačnej pasci. Nevýhody tejto teórie: počet predmetov, ktoré vznikli týmto spôsobom, je o štyri rády väčší ako pozorovaný a majú oveľa väčší sklon obežnej dráhy.

Druhá teória je dynamická. 300-500 miliónov rokov po vzniku slnečnej sústavy prešli Jupiter a Saturn rezonanciou 1: 2. To viedlo k novému zoradeniu dráh: Neptún, Pluto a Saturn zväčšili polomer obežnej dráhy a Jupiter ho zmenšil. To ovplyvnilo gravitačnú stabilitu Kuiperovho pásu a niektoré asteroidy, ktoré ho obývali, sa presunuli na obežnú dráhu Jupitera. Súčasne boli zničené všetky pôvodné trójske kone, ak nejaké boli.

Ďalší osud Trójske kone nie sú známe. Séria slabých rezonancií Jupitera a Saturnu spôsobí, že sa budú pohybovať chaoticky, ale aká bude táto chaotická sila a či budú vyhodení zo súčasnej dráhy, je ťažké povedať. Navyše, vzájomné kolízie pomaly, ale isto znižujú počet trójskych koní. Niektoré fragmenty sa môžu stať satelitmi a niektoré kométami.

Zrážky nebeských telies s Jupiterom
Obuvnícka kométa - Levy

Stezka z jedného z úlomkov kométy Shoemaker-Levy, snímka z Hubblovho teleskopu, júl 1994.
Hlavný článok: Shoemaker Comet - Levy 9

V júli 1992 sa k Jupiteru priblížila kométa. Prešlo vo vzdialenosti asi 15 tisíc kilometrov od hornej hranice mrakov a silný gravitačný účinok obrovskej planéty roztrhol jej jadro na 17 veľkých častí. Kometárny roj objavili na observatóriu Mount Palomar Carolyn a Eugene Shoemaker a amatérsky astronóm David Levy. V roku 1994, keď sa najbližšie priblížilo k Jupiteru, všetky úlomky kométy narazili do atmosféry planéty obrovskou rýchlosťou - asi 64 kilometrov za sekundu. Túto obrovskú kozmickú kataklizmu pozorovali zo Zeme aj pomocou vesmírnych lodí, najmä pomocou Hubblovho vesmírneho teleskopu, satelitu IUE a medziplanetárneho vesmírna stanica„Galileo“. Pád jadier bol sprevádzaný výbuchmi žiarenia v širokom spektrálnom rozsahu, generovaním plynných emisií a tvorbou dlhých vírov, zmenou radiačných pásov Jupitera a výskytom polárnych žiaričiek a oslabením jas Io plazmatického torusu v extrémnom ultrafialovom rozsahu.

Ďalšie pády

19. júla 2009 objavil spomínaný amatérsky astronóm Anthony Wesley tmavú škvrnu v blízkosti južného pólu Jupitera. Neskôr bol tento nález potvrdený na observatóriu Keck na Havaji. Analýza získaných údajov naznačila, že najpravdepodobnejším telesom, ktoré padlo do atmosféry Jupitera, bol skalnatý asteroid.

3. júna 2010 o 20:31 medzinárodného času zachytili dvaja nezávislí pozorovatelia - Anthony Wesley (Austrália) a Christopher Go (Filipíny) blesk nad atmosférou Jupitera, ktorá je s najväčšou pravdepodobnosťou pádom nového, predtým neznámeho telesa na Jupiter. Deň po tejto udalosti neboli v atmosfére Jupitera nájdené žiadne nové tmavé škvrny. Pozorovania už boli uskutočnené na najväčších prístrojoch Havajských ostrovov (Gemini, Keck a IRTF) a plánované sú pozorovania pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu. 16. júna 2010 NASA zverejnila tlačovú správu, v ktorej sa uvádza, že snímky zhotovené Hubblovým vesmírnym teleskopom 7. júna 2010 (4 dni po zistení vzplanutia) nevykazujú žiadne známky pádu vo vyšších vrstvách atmosféry Jupitera .

20. augusta 2010 o 18:21:56 medzinárodného času sa nad Jupiterovou oblačnosťou blesklo, čo objavil japonský amatérsky astronóm Masayuki Tachikawa z prefektúry Kumamoto vo videu, ktoré natočil. Deň po ohlásení akcie prišlo potvrdenie od nezávislého pozorovateľa Aoki Kazuo, nadšenca astronómie z Tokia. Pravdepodobne by to mohol byť pád asteroidu alebo kométy do atmosféry obrovskej planéty

Každý letný večer pri pohľade na oblohu v južnej časti môžete vidieť veľmi jasnú hviezdu s červenkastým alebo oranžovým odtieňom. Toto je planéta Jupiter - najväčšia planéta slnečnej sústavy.

Jupiter je kráľom všetkých planét. Je to na piatej obežnej dráhe, ak počítate zo Slnka, a vďačíme mu za veľkú časť našej tichej existencie. Jupiter patrí k plynným obrovským planétam a jeho polomer je 11,2 -krát väčší ako polomer Zeme. Pokiaľ ide o hmotnosť, je takmer 2,5 -krát ťažší ako všetky ostatné planéty dohromady. Jupiter má 67 známych satelitov, veľmi malých aj veľkých.

Jupiter je teda najväčšia planéta s najväčšou hmotnosťou a najsilnejšou gravitačné pole, a najväčší vplyv v slnečnej sústave. Navyše je to jeden z najjednoduchších a najkrajších predmetov na pozorovanie.

Hovoriť o objave tejto planéty je samozrejme nesprávne, pretože planéta Jupiter na oblohe vyzerá ako najjasnejšia hviezda. Preto je to známe už od staroveku a objaviteľ tam jednoducho nie je a ani nemôže byť.

Iná vec je, že Galileo Galilei v roku 1610 dokázal prostredníctvom svojho primitívneho teleskopu preskúmať štyri najväčšie mesiace Jupitera a toto bol objav. Ale to je ďalší príbeh, ktorý sa týka satelitov. V budúcnosti ich bolo objavených viac ako tucet, a to ako v ďalekohľadoch, tak aj pomocou vesmírnych sond.

Najväčšia planéta slnečnej sústavy má nepochybne vynikajúce vlastnosti. Táto planéta je skutočne taká nepodobná našej malej Zemi, že o Jupiteri existuje niekoľko zaujímavých faktov. Tu sú niektoré z nich:

• Planéta Jupiter je veľmi hmotná. Jeho hmotnosť sa rovná 318 zemiam. Aj keď vezmete všetky ostatné planéty a oslníte ich do jednej hrudky, potom bude Jupiter 2,5 -krát ťažší.
• Do objemu Jupitera by sa zmestilo 1300 planét ako Zem.
• Gravitácia na Jupiteri je 2,5 -krát väčšia ako gravitácia na Zemi.
• Kovové jadro Jupitera sa zahrieva až na 20 000 stupňov.
• Jupiter vyžaruje viac tepla, ako prijíma zo Slnka.
• Jupiter nikdy nebude hviezda, na to mu chýba hmotnosť. Začať v jej hĺbkach termonukleárna reakcia Jupiter potrebuje zvýšiť svoju hmotnosť 80 -krát. Toto množstvo hmoty v slnečnej sústave sa nebude hromadiť, aj keď zhromaždíte všetky planéty, ich satelity, asteroidy, kométy a všetky malé úlomky.
• Jupiter je najrýchlejšie rotujúca planéta v slnečnej sústave. napriek obrovská veľkosť, urobí úplnú revolúciu za menej ako 10 hodín. Vďaka svojej rýchlej rotácii je Jupiter znateľne sploštený z pólov.
• Hrúbka mrakov na Jupiteri je len asi 50 km. Cloudová vrstva vyzerá veľmi mohutne. Všetky tieto obrovské búrky a farebné pruhy veľké tisíce kilometrov sa v skutočnosti nachádzajú v malej medzere v hrúbke. Skladajú sa hlavne z kryštálov amoniaku - svetlejšie sú umiestnené nižšie a tie, ktoré stúpajú nahor, vplyvom slnečného žiarenia stmavnú. Pod vrstvou mrakov sa nachádza zmes vodíka a hélia až do rôznej hustoty až do kovového stavu.
• Veľkú červenú škvrnu prvýkrát objavil Giovanni Cassini v roku 1665. Táto obrovská búrka existovala už vtedy, to znamená, že už má najmenej 350-400 rokov. Je pravda, že za posledných 100 rokov sa znížil na polovicu, ale toto je najväčšia a najdlhšie trvajúca búrka v slnečnej sústave. Ostatné búrky trvajú len niekoľko dní.
• Jupiter má prstence, boli objavené po známych prstencoch Saturnu a oveľa menších prstencoch Uránu. Krúžky Jupitera sú veľmi slabé. Možno sú vyrobené z látky, ktorú vyhodili satelity pri náraze meteoritov.
• Jupiter má najsilnejšie magnetické pole zo všetkých planét, 14 -krát silnejšie ako zemské. Existuje teória, že je generovaná obrovským kovovým jadrom obiehajúcim v strede planéty. Toto magnetické pole urýchľuje častice v slnečnom vetre takmer na rýchlosť svetla. V blízkosti Jupitera sa preto nachádzajú veľmi silné radiačné pásy, ktoré môžu vyradiť z činnosti elektroniku kozmických lodí, a preto je nebezpečné dostať sa do ich blízkosti.
• Jupiter má rekordný počet satelitov - 79 z nich bolo známych v roku 2018. Vedci sa domnievajú, že ich môže byť oveľa viac a ešte neboli objavené všetky. Niektoré majú veľkosť mesiaca a niektoré sú iba kúsky kameňa s veľkosťou niekoľko kilometrov.
• Jupiterov mesiac Ganymede je najväčší satelit v slnečnej sústave. Jeho priemer je 5260 km, čo je o 8% väčší priemer ako Merkúr a o 51% väčší ako Mesiac. To znamená, že je to prakticky planéta.
• Gravitácia Jupitera nás odklonením ich dráh chráni pred mnohými nebezpečenstvami v podobe komét a asteroidov. Prakticky vyčistil vnútorná časť Slnečná sústava, ktorá nám poskytuje dostatok voľného miesta. Kométy a asteroidy, ktoré k nám preniknú, skôr či neskôr zmenia svoju obežnú dráhu pod vplyvom Jupitera na zaoblenejšie a pre Zem bezpečnejšie.
• Jupiter sa dá ľahko pozorovať. Po Venuši a Mesiaci je to najjasnejšia hviezda na zemskom nebi. Už v 8-10 x ďalekohľade môžete vidieť 4 jeho galilejské satelity. A v malom ďalekohľade je Jupiter viditeľný ako disk a dokonca na ňom vidíte pásy.

Ako vidíte, planéta Jupiter nie je obyčajná plynová guľa. Toto je celý svet, ktorý má mnoho tajomstiev a záhad, ktoré vedci postupne riešia. V skutočnosti je táto planéta so svojimi satelitmi miniatúrnou slnečnou sústavou, kde existujú desiatky vlastných unikátnych svetov. Ak vás to zaujíma, z krátkeho videa sa môžete dozvedieť oveľa viac zaujímavých vecí o Jupiteri:

Vzdialenosť od Jupitera k Slnku

Obežná dráha planéty Jupiter sa nachádza oveľa ďalej od Slnka ako Zem. Ak je zo Zeme na Slnko asi 150 miliónov kilometrov alebo 1 astronomická jednotka, potom na Jupiter je to v priemere 778 miliónov kilometrov alebo 5,2 AU. Dráha Jupitera sa veľmi nelíši od obežnej dráhy, rozdiel vo vzdialenosti od Slnka v najbližšom a najvzdialenejšom bode je 76 miliónov kilometrov.

Rok na Jupiteri trvá 11,86 pozemských rokov - toľko trvá tejto planéte, kým urobí jednu revolúciu okolo Slnka. Raz za 13 mesiacov je Jupiter na jednej línii so Zemou a vzdialenosť medzi nimi je minimálna - tomu sa hovorí opozícia. Toto je najlepší čas na pozorovanie Jupitera.

Raz za 13 rokov dôjde k Veľkej opozícii Jupitera, keď táto planéta navyše nie je len oproti Zemi, ale aj v najbližšom bode svojej obežnej dráhy. Toto je najlepší čas, keď každý astronóm, profesionálny i amatér, namieri svoj teleskop na túto planétu.

Planéta Jupiter má veľmi mierny náklon, iba asi 3 stupne, a ročné obdobia sa tam nemenia.

Charakteristika planéty Jupiter

Jupiter je veľmi zvedavá planéta, ktorá má málo spoločného s vecami, na ktoré sme zvyknutí.

Polomer- asi 70 tisíc kilometrov, čo je 11,2 krát viac ako polomer Zeme. V skutočnosti má táto plynová sféra vďaka svojej rýchlej rotácii skôr sploštený tvar, pretože jej polomer na póloch je asi 66 tisíc kilometrov a na rovníku - 71 tisíc kilometrov.

Hmotnosť- 318 -krát väčšia hmotnosť Zem. Ak zhromaždíte všetky planéty, kométy, asteroidy a ďalšie telá slnečnej sústavy na jednu hromadu, potom bude Jupiter 2,5 -krát ťažší ako táto hromada.

Čas otáčania na rovníku - 9 hodín 50 minút 30 sekúnd. Áno, táto obrovská lopta urobí úplnú revolúciu okolo svojej osi za menej ako 10 hodín, presne tam trvá deň. Ale toto je plynová guľa, nie pevná, a otáča sa ako kvapalina. Preto je v stredných zemepisných šírkach rýchlosť otáčania odlišná, rotácia tam nastáva za 9 hodín 55 minút 40 sekúnd. Dĺžka dňa teda závisí od lokality. Rotáciu planéty navyše môžeme sledovať iba podľa oblakov v horných vrstvách atmosféry, a nie podľa povrchových orientačných bodov, ktoré tam nie sú, rovnako ako samotný povrch nie je.

Plocha povrchu- 122 krát väčší ako Zem, iba tento povrch nie je pevný a nie je ani kde pristáť. A neexistuje žiadna jasná hranica. Pri zostupe na Jupiter plyn pod tlakom jednoducho zhustne - najskôr to bude len plynná atmosféra, potom niečo ako veľmi nasýtená hmla, plynulo prúdiaca do úplne tekutého média.

Magnetické pole planéta Jupiter v sústave je najmocnejšia, je 14 -krát silnejšia ako Zem. Žiarenie z neho je také, že dokonca vesmírne sondy nemôže dlho vydržať bez poruchy zariadenia.

Atmosféra Jupiter, prinajmenšom jeho horné vrstvy, pozostáva hlavne z vodíka (90%) a hélia (10%). Obsahuje tiež metán, sírovodík, amoniak, vodu a ďalšie nečistoty. Hlboké vrstvy ešte neboli dostatočne spoľahlivo preskúmané. Červený fosfor a jeho zlúčeniny dodávajú Jupiteru predovšetkým červený vzhľad. Obdivujte desivo virtuálne virtuálne pohľady na atmosféru planéty Jupiter:

Jadro Jupiter má teplotu asi 3 000 K a pozostáva z roztaveného kovu, najmä kovového vodíka. Jadro je väčšie ako Zem.

Zrýchlenie gravitácie na planéte Jupiter bude približne 2,5 g.

Čo by sa stalo pozorovateľovi, ktorý by sa odvážil priblížiť k Jupiteru? Spočiatku by to boli nádherné výhľady na planétu, satelity, možno by bolo dokonca možné vidieť prstence planéty. Potom, keď sa blížime k planéte, nášho odvážlivca zabije žiarenie. Ak jeho smrteľné telo nezostane na večnej obežnej dráhe a napriek tomu sa dostane do atmosféry, potom dôjde k požiaru, obrovskému tlaku a dlhému pádu toho, čo zostane. A možno to nebude pád, ale nosenie pozostatkov na príkaz hurikánu, kým ich chemické zloženie atmosféry nerozloží na samostatné molekuly.

Jupiterova veľká červená škvrna

Jeden z najkurióznejších javov Jupitera, ktorý je možné pozorovať už v priemernom ďalekohľade, je Veľká červená škvrna, ktorá je viditeľná na povrchu planéty a ktorá s ňou rotuje. Jeho rozmery (sú nestabilné) - asi 40 tisíc kilometrov dlhé a 13 tisíc kilometrov široké - by sa do tohto obrovského hurikánu zmestila celá Zem!

Porovnateľné veľkosti Veľkej červenej škvrny na Jupiteri.

Pozorovania tohto javu prebiehajú už 350 rokov a odvtedy miesto nezmizlo. Dlho sa verilo, že je to niečo pevné na povrchu planéty, ale Voyager 1 v roku 1979 urobil detailné snímky Jupitera a objasnil tento problém. Ukázalo sa, že Veľká červená škvrna nie je nič iné ako atmosférický vír! A toto je najväčší hurikán v slnečnej sústave, ktorý ľudia videli 350 rokov a nikto nevie, ako dlho vo všeobecnosti existuje. Napriek tomu, že za posledných 100 rokov sa veľkosť škvrny zmenšila na polovicu.

Bod sa otáča okolo svojej osi 6 hodín a súčasne sa otáča s planétou.

Vetry vanúce v tomto hurikáne dosahujú rýchlosť 500-600 km / h (asi 170 m / s). Na porovnanie, naše najsilnejšie zemské hurikány nie sú nič iné ako jemný vánok. V strede miesta, ako u suchozemských hurikánov tohto druhu, je však počasie celkom pokojné. Mimochodom, vietor je oveľa silnejší.

Okrem Veľkej červenej škvrny existujú na planéte Jupiter aj ďalšie podobné útvary - hurikány. Vznikajú v rôznych oblastiach a môžu existovať desaťročia, postupne miznú. Niekedy sa zrazia navzájom alebo dokonca s Veľkou červenou škvrnou a potom sa jeho jas a veľkosť môžu zmeniť. Vírusy s najdlhšou životnosťou sa tvoria na južnej pologuli, ale prečo je to tak, nie je jasné.

Mesiace Jupitera

Obr Jupiter má veľmi veľkú družinu, ako sa na skutočného boha patrí. K dnešnému dňu je známych 79 satelitov rôznych veľkostí a tvarov - od obrovských, ako je Mesiac, až po kusy kameňa vzdialené niekoľko kilometrov, ako asteroidy. Všetci majú v mytológii mená spojené s bohom Zeusom-Jupiterom. Vedci sa domnievajú, že satelitov môže byť ešte viac, aj keď je to už rekordný počet medzi všetkými planétami slnečnej sústavy.

Odkedy Galileo Galilei v roku 1610 objavil prvé a najväčšie mesiace Jupitera, Ganymeda a Callisto, boli jediné známe. Možno ich vidieť dokonca aj ďalekohľadom a v malom ďalekohľade sú dobre viditeľné.

Každý z týchto mesiacov Jupitera je veľmi zaujímavý a predstavuje jedinečný svet. U niektorých vedci predpokladajú existenciu podmienok pre rozvoj života a dokonca sa vyvíjajú projekty pre sondy na ich podrobnejšie štúdium.

V 70. rokoch minulého storočia astronómovia poznali už 13 satelitov a pri lete okolo Jupitera objavili ďalšie tri. V 90. rokoch sa objavili nové výkonné teleskopy vrátane Hubbleovho vesmírneho teleskopu. Od tej doby bolo objavených niekoľko ďalších desiatok malých satelitov Jupitera, z ktorých mnohé majú priemer iba niekoľko kilometrov. Nájsť ich v amatérskom ďalekohľade je samozrejme nemožné.

Jupiterova budúcnosť

Planéta Jupiter teraz nevstupuje do obývateľnej zóny, pretože je umiestnená príliš ďaleko od Slnka a na povrchu jej satelitov nemôže existovať kvapalná voda. Aj keď sa jeho prítomnosť predpokladá pod povrchovou vrstvou - na Ganymede, Európe a Callisto môžu existovať takzvané podpovrchové oceány.

V priebehu času sa Slnko bude zväčšovať a približovať sa k Jupiteru. Satelity Jupitera sa postupne zahrievajú a niektoré z nich budú mať celkom pohodlné podmienky pre vznik a udržanie života.

Slnko sa však o 7,5 miliardy rokov zmení na obrovského červeného obra, ktorého povrch sa bude nachádzať len 500 miliónov kilometrov od Jupitera - trikrát bližšie ako od Zeme k Slnku teraz. Zem, a dokonca aj do tej doby, bude dávno pohltená naším opuchnutým svietidlom. A samotný Jupiter sa zmení na planétu typu „horúci Jupiter“ - plynovú guľu vyhrievanú až na 1000 stupňov, ktorá sama bude žiariť. Jeho kamennými spoločníkmi budú spálené kusy kameňa a ľadové zmiznú úplne.

Ale v tom čase sa na satelitoch objavia priaznivejšie podmienky, z ktorých jeden je a teraz je to celá organická továreň s hustou atmosférou. Možno potom príde rad aj na vznik nových foriem života.

Pozorovanie Jupitera

Táto planéta je veľmi vhodná pre začínajúcich amatérskych astronómov. Je ho možné vidieť v južnej časti oblohy, navyše sa týči dostatočne vysoko nad obzorom. Pokiaľ ide o jas, Jupiter je iba nižší. Najvhodnejšími okamihmi na pozorovanie sú opozície, keď je planéta najbližšie k Zemi.

Odpor Jupitera:

Je zaujímavé pozorovať planétu Jupiter aj ďalekohľadom. Zväčšenie 8-10x za tmavej noci vám umožní vidieť 4 galilejské mesiace - Io, Europa, Ganymede a Callisto. Disk planéty sa zároveň stane viditeľným a nevyzerá len ako bod, ako ostatné hviezdy. Podrobnosti, samozrejme, pri takom zväčšení nie sú viditeľné ďalekohľadom.

Ak sa vyzbrojíte ďalekohľadom, uvidíte oveľa viac. Napríklad 90 mm refraktor Sky Watcher 909 s kompletným 25 mm okulárom (36-násobné zväčšenie) vám umožňuje vidieť na Jupiterovom disku niekoľko pruhov. Okulár 10 mm (90x) vám umožní vidieť niekoľko ďalších podrobností vrátane Veľkej červenej škvrny, tieňov zo satelitov na disku planéty.

Väčšie teleskopy nám samozrejme umožnia vidieť detaily Jupitera podrobnejšie. Detaily v pásoch planéty budú viditeľné a budú vidieť slabšie satelity. S výkonným nástrojom môžete získať aj dobré obrázky. Je zbytočné používať ďalekohľad s priemerom viac ako 300 mm - atmosférický vplyv vám nedovolí vidieť viac podrobností. Väčšina amatérskych astronómov používa na pozorovanie Jupitera priemer 150 mm alebo viac.

Pre väčšie pohodlie môžete použiť svetlo modré alebo modré filtre. S nimi je Veľká červená škvrna a pásy kontrastnejšie. Svetlo červené filtre vám pomôžu lepšie vidieť detaily modrého odtieňa, zatiaľ čo so žltými filtrami je lepšie vidieť polárne oblasti. Vďaka zeleným filtrom pôsobia oblakové pásy a Veľká červená škvrna kontrastnejšie.

Planéta Jupiter je veľmi aktívna, atmosféra sa neustále mení. Urobí úplnú revolúciu za menej ako 10 hodín, čo vám umožní vidieť na nej mnoho meniacich sa detailov. Preto je to veľmi pohodlný objekt pre prvé pozorovania, dokonca aj pre tých, ktorí majú dosť skromný nástroj.

Planéty slnečnej sústavy

24,79 m / s² Druhá vesmírna rýchlosť 59,5 km / s Rýchlosť otáčania (na rovníku) 12,6 km / s alebo 45 300 km / h Doba rotácie 9 925 hodín Naklonenie osi otáčania 3,13 ° Pravý vzostup na severnom póle 17 h 52 min 14 s
268,057 ° Deklinácia na severnom póle 64,496 ° Albedo 0,343 (dlhopis)
0,52 (geom.albedo)

Planéta je ľuďom známa už od staroveku, odráža sa v mytológii a náboženskom presvedčení mnohých kultúr.

Jupiter je zložený predovšetkým z vodíka a hélia. V strede planéty je s najväčšou pravdepodobnosťou skalnaté jadro ťažších prvkov pod vysokým tlakom. Vďaka svojej rýchlej rotácii je tvar Jupitera splošteným sféroidom (má výraznú vydutinu okolo rovníka). Vonkajšia atmosféra planéty je jasne rozdelená na niekoľko predĺžených pásiem pozdĺž zemepisných šírok, čo vedie k búrkam a búrkam pozdĺž ich vzájomne pôsobiacich hraníc. Pozoruhodným výsledkom je Veľká červená škvrna, obrovská búrka, ktorá prebieha už od 17. storočia. Podľa údajov zostupného vozidla Galileo tlak a teplota rýchlo rastú, keď idú hlbšie do atmosféry. Jupiter má silnú magnetosféru.

Satelitný systém Jupitera pozostáva z najmenej 63 satelitov, vrátane 4 veľkých satelitov, nazývaných tiež „galilejské“ satelity, ktoré objavil Galileo Galilei v roku 1610. Jupiterov mesiac Ganymede má priemer väčší ako Merkúr. Pod povrchom Európy bol objavený globálny oceán a Io je známy tým, že má najsilnejšie sopky v slnečnej sústave. Jupiter má slabé planetárne prstence.

Jupiter skúmalo osem medziplanetárnych staníc NASA. Najvyššia hodnota mal výskum s prístrojmi „Pioneer“ a „Voyager“ a neskôr „Galileo“, ktoré sondu zahodili do atmosféry planéty. Poslednou kozmickou loďou, ktorá navštívila Jupiter, bola sonda New Horizons smerujúca k Plutu.

Pozorovanie

Parametre planéty

Jupiter je najväčšia planéta slnečnej sústavy. Jeho rovníkový polomer je 71,4 tisíc km, čo je 11,2 -násobok polomeru Zeme.

Hmotnosť Jupitera je viac ako 2 -krát väčšia ako celková hmotnosť všetkých ostatných planét slnečnej sústavy, 318 -násobok hmotnosti Zeme a iba 1 000 -krát menšia ako hmotnosť Slnka. Ak by bol Jupiter asi 60 -krát hmotnejší, mohla by sa stať hviezdou. Hustota Jupitera je približne rovnaká ako hustota Slnka a je výrazne menšia ako hustota Zeme.

Rovníková rovina planéty je blízko roviny jej obežnej dráhy, takže na Jupiteri nie sú žiadne ročné obdobia.

Jupiter sa otáča okolo svojej osi, a nie ako pevné teleso: uhlová rýchlosť rotácie klesá od rovníka k pólom. Na rovníku deň trvá asi 9 hodín 50 minút. Jupiter sa otáča rýchlejšie ako ktorákoľvek iná planéta v slnečnej sústave. Vďaka rýchlej rotácii je polárna kontrakcia Jupitera dosť nápadná: polárny polomer je menší ako rovníkový o 4,6 tisíc km (to znamená o 6,5%).

Jediné, čo na Jupiteri môžeme pozorovať, sú mraky vo vyšších vrstvách atmosféry. Obrovská planéta pozostáva hlavne z plynu a nemá obvyklý pevný povrch.

Jupiter vyžaruje 2 až 3-krát viac energie, ako prijíma zo Slnka. To možno vysvetliť postupným sťahovaním planéty, potápaním hélia a ťažších prvkov alebo procesmi rádioaktívneho rozpadu v útrobách planéty.

Väčšina v súčasnosti známych exoplanét je hmotnosťou a veľkosťou porovnateľná s Jupiterom, preto je jeho hmotnosť ( M J) a polomer ( R J) sa široko používajú ako vhodné meracie jednotky na špecifikovanie ich parametrov.

Vnútorná štruktúra

Jupiter sa skladá predovšetkým z vodíka a hélia. Pod mrakmi sa nachádza vrstva hlboká 7-25 tisíc km, v ktorej vodík so zvyšujúcim sa tlakom a teplotou (až do 6000 ° C) postupne mení svoj stav z plynu na kvapalný. Jasná hranica oddeľujúca plynný vodík od kvapaliny zjavne neexistuje. Malo by to vyzerať ako nepretržité varenie globálneho vodíkového oceánu.

Model vnútornej štruktúry Jupitera: skalnaté jadro obklopené silnou vrstvou kovového vodíka.

Pod kvapalným vodíkom je vrstva tekutého kovového vodíka, podľa teoretických modelov asi 30-50 tisíc km. Tekutý kovový vodík vzniká pri tlaku niekoľkých miliónov atmosfér. Protóny a elektróny v ňom existujú oddelene a je dobrým vodičom elektriny. Silné elektrické prúdy vznikajúce vo vrstve kovového vodíka generujú obrovské magnetické pole Jupitera.

Vedci sa domnievajú, že Jupiter má tvrdé skalnaté jadro vyrobené z ťažkých prvkov (ťažších ako hélium). Jeho rozmery sú v priemere 15-30 000 km, jadro má vysokú hustotu. Podľa teoretických výpočtov je teplota na hranici jadra planéty asi 30 000 K a tlak je 30-100 miliónov atmosfér.

Merania uskutočnené zo Zeme aj pomocou sond odhalili, že energia uvoľnená Jupiterom, hlavne vo forme infračerveného žiarenia, je približne 1,5 -krát viac, ako dostala zo Slnka. Preto je zrejmé, že Jupiter má značnú zásobáreň tepelnej energie, ktorá sa vytvára v procese stláčania hmoty počas formovania planéty. Všeobecne sa verí, že vo vnútri Jupitera je stále veľmi horúco - asi 30 000 K.

Atmosféra

Atmosféra Jupitera sa skladá z vodíka (81% z počtu atómov a 75% hmotnosti) a hélia (18% z počtu atómov a 24% hmotnosti). Ostatné látky predstavujú najviac 1%. Atmosféra obsahuje metán, vodnú paru, amoniak; existujú aj stopy organických zlúčenín, etánu, sírovodíka, neónu, kyslíka, fosfínu, síry. Vonkajšie vrstvy atmosféry obsahujú kryštály mrazeného amoniaku.

Mraky v rôznych výškach majú svoju vlastnú farbu. Najvyššie z nich sú červené, o niečo nižšie sú biele, ešte nižšie sú hnedé a v najnižšej vrstve sú modrasté.

Červenkasté farebné variácie Jupitera možno pripísať prítomnosti zlúčenín fosforu, síry a uhlíka. Pretože sa farba môže veľmi líšiť, chemické zloženie atmosféry sa tiež líši od miesta k miestu. Existujú napríklad „suché“ a „mokré“ oblasti s rôznym obsahom vodnej pary.

Teplota vonkajšej oblačnej vrstvy je asi -130 ° C, ale s hĺbkou rýchlo stúpa. Podľa údajov zostupového vozidla Galileo je v hĺbke 130 km teplota +150 ° C, tlak 24 atmosfér. Tlak na hornej hranici oblačnej vrstvy je asi 1 atm, to znamená ako na povrchu Zeme. Galileo zistil „teplé miesta“ pozdĺž rovníka. Zdá sa, že vonkajšia vrstva mrakov je v týchto miestach tenká a je možné vidieť teplejšie vnútorné oblasti.

Rýchlosť vetra na Jupiteri môže presiahnuť 600 km / h. Cirkulácia atmosféry je určená dvoma hlavnými faktormi. Po prvé, rotácia Jupitera v rovníkovej a polárnej oblasti nie je rovnaká, takže atmosférické štruktúry sú natiahnuté do pruhov obklopujúcich planétu. Za druhé, dochádza k cirkulácii teploty v dôsledku tepla uvoľňovaného z čriev. Na rozdiel od Zeme (kde cirkulácia atmosféry nastáva v dôsledku rozdielu v slnečnom zahrievaní v rovníkovej a polárnej oblasti) na Jupiteri je vplyv slnečného žiarenia na cirkuláciu teploty zanedbateľný.

Konvekčné prúdy, ktoré prenášajú vnútorné teplo na povrch, sa navonok prejavujú vo forme svetlých zón a tmavých zón. V oblasti svetelných zón je pozorovaný zvýšený tlak, ktorý zodpovedá prúdom nahor. Oblaky tvoriace zóny sa nachádzajú na vyššej úrovni (asi o 20 km) a ich svetlá farba je zrejme vysvetlená zvýšenou koncentráciou žiarivo bielych kryštálov amoniaku. Predpokladá sa, že nižšie uvedené tmavé pásové oblaky sú zložené z červenohnedých kryštálov hydrosulfidu amónneho a majú vyššiu teplotu. Tieto štruktúry predstavujú oblasti poklesov. Zóny a pásy majú rôznu rýchlosť v smere rotácie Jupitera. Obežná doba kolíše v závislosti od zemepisnej šírky o niekoľko minút. To vedie k existencii stabilných zónových prúdov alebo vetrov neustále fúkajúcich rovnobežne s rovníkom v jednom smere. Rýchlosti v tomto globálnom systéme dosahujú od 50 do 150 m / s a ​​vyššie. Na hraniciach pásov a zón sa pozoruje silná turbulencia, ktorá vedie k tvorbe početných vírivých štruktúr. Najslávnejším takýmto útvarom je Veľká červená škvrna, ktorá bola na povrchu Jupitera pozorovaná za posledných 300 rokov.

V atmosfére Jupitera sú pozorované blesky, ktorých sila je o tri rády vyššia ako Zem, rovnako ako polárne žiary. Orbitálny teleskop Chandra navyše objavil zdroj pulzujúceho röntgenového žiarenia (nazývaný Veľký röntgenový bod), ktorého dôvody sú zatiaľ záhadou.

Veľká červená škvrna

Veľká červená škvrna je oválny útvar rôznych veľkostí, ktorý sa nachádza v južnej tropickej zóne. V súčasnej dobe má rozmery 15 × 30 000 km (oveľa väčšie ako veľkosť Zeme) a pred 100 rokmi pozorovatelia zaznamenali dvakrát väčšie. Niekedy to nie je veľmi jasne viditeľné. Veľká červená škvrna je jedinečný dlho žijúci obrovský hurikán (anticyklón), v ktorom sa hmota otáča proti smeru hodinových ručičiek a urobí úplnú revolúciu za 6 pozemských dní. Charakterizujú ho vzostupné prúdy v atmosfére. Mraky v ňom sú umiestnené vyššie a ich teplota je nižšia ako v susedných oblastiach.

Magnetické pole a magnetosféra

Život na Jupiteri

V súčasnosti sa existencia života na Jupiteri zdá nepravdepodobná kvôli nízkej koncentrácii vody v atmosfére a absencii pevného povrchu. V 70. rokoch 20. storočia americký astronóm Carl Sagan hovoril o možnosti života na báze amoniaku v horných vrstvách Jupitera. Je potrebné poznamenať, že aj v malej hĺbke v jupiteriánskej atmosfére sú teplota a hustota dosť vysoké a nemožno vylúčiť ani možnosť prinajmenšom chemickej evolúcie, pretože tomu napomáha rýchlosť a pravdepodobnosť chemických reakcií. Existencia života voda-uhľovodík na Jupiteri je však tiež možná: vo vrstve atmosféry obsahujúcej oblaky vodnej pary je tiež veľmi priaznivá teplota a tlak.

Kométa obuvník-Levy

Stezka od jedného z úlomkov kométy.

V júli 1992 sa k Jupiteru priblížila kométa. Prešlo vo vzdialenosti asi 15 tisíc kilometrov od hornej hranice mrakov a silný gravitačný účinok obrej planéty roztrhol jej jadro na 17 veľkých častí. Tento roj komét objavili na observatóriu Mount Palomar Caroline a Eugene Shoemaker a amatérsky astronóm David Levy. V roku 1994, keď sa najbližšie priblížilo k Jupiteru, všetky úlomky kométy narazili do atmosféry planéty obrovskou rýchlosťou - asi 64 kilometrov za sekundu. Táto masívna kozmická kataklyzma bola pozorovaná zo Zeme aj vesmírnymi prostriedkami, najmä pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu, infračerveného satelitu IUE a medziplanetárnej vesmírnej stanice Galileo. Pád jadier sprevádzali zaujímavé atmosférické efekty, napríklad polárne žiary, čierne škvrny v miestach, kde padali jadrá komét, a klimatické zmeny.

Miesto blízko južného pólu Jupitera.

Poznámky

Odkazy

Satelity Jupiter Sčítanie v skupinách vo vzostupnom poradí od hlavnej poloosi obežnej dráhy
Interné satelity	Metis Adrastea Amalthea Théby
Galilejské satelity	Io Europa Ganymede Callisto
Skupina Themisto	Themisto
Skupina Himalia	Leda Himalia Lisitea Elara S / 2000 J 11
Skupina Carpo	Carpo S / 2003 J 12
Skupina Ananke	Euporie S / 2003 J 3 S / 2003 J 18 Telxine Evante Helike Orthozie Jocaste S / 2003 J 16 Praxidike Garpalike Mneme Hermippe Tione Ananke
Skupina Karme	Kherse Etne Kale Taygeta S / 2003 J 19 Haldene S / 2003 J 10

Jupiter je piatou planétou z hľadiska vzdialenosti od Slnka a najväčšou v slnečnej sústave. Rovnako ako Urán, Neptún a Saturn je Jupiter plynný obr. Ľudstvo o ňom vie už dlho. Pomerne často existujú odkazy na Jupiter v náboženských presvedčeniach a mytológii. V modernej dobe dostala planéta svoje meno na počesť starovekého rímskeho boha.

Atmosférický jav na Jupiteri je oveľa väčší ako na Zemi. Za najpozoruhodnejší útvar na planéte sa považuje Veľká červená škvrna, čo je obrovská búrka, ktorá je nám známa už od 17. storočia.

Približný počet satelitov je 67, z toho najväčšie sú: Európa, Io, Callisto a Ganymede. Prvýkrát ich objavil G. Galileo v roku 1610.

Všetky štúdie planéty sa vykonávajú pomocou orbitálnych a pozemných teleskopov. Od 70. rokov bolo na Jupiter odoslaných 8 kozmických lodí NASA. Počas veľkých konfrontácií bola planéta viditeľná voľným okom. Jupiter je po Venuši a Mesiaci jedným z najjasnejších predmetov na oblohe. A satelity a samotný disk sú pre pozorovateľov považované za najobľúbenejšie.

Pozorovania Jupitera

Optický rozsah

Ak uvažujete o objekte v infračervenej oblasti spektra, môžete venovať pozornosť molekulám He a H2, rovnako ako sú viditeľné čiary ostatných prvkov. Počet H hovorí o pôvode planéty a o vnútornom vývoji sa dá dozvedieť vďaka kvalitatívnemu a kvantitatívnemu zloženiu ostatných prvkov. Molekuly hélia a vodíka však nemajú dipólový moment, čo znamená, že ich absorpčné čiary sú viditeľné až v okamihu absorpcie nárazovou ionizáciou. Tieto čiary sa tiež objavujú vo vyšších vrstvách atmosféry, odkiaľ nie sú schopné prenášať údaje o hlbších vrstvách. Na základe toho je možné pomocou zariadenia Galileo získať najspoľahlivejšie informácie o množstve vodíka a hélia na Jupiteri.

Pokiaľ ide o ostatné prvky, ich analýza a interpretácia je veľmi ťažká. Neexistuje žiadny spôsob, ako povedať, že existuje úplná istota o procesoch prebiehajúcich v atmosfére planéty. Otázne je aj chemické zloženie. Podľa väčšiny astronómov sú však všetky procesy, ktoré môžu ovplyvniť prvky, lokálne a obmedzené. Z toho vyplýva, že nenesú žiadne špeciálne zmeny v distribúcii látok.

Jupiter emituje o 60% viac energie, ako spotrebuje zo Slnka. Tieto procesy ovplyvňujú veľkosť planéty. Za rok sa Jupiter zmenší o 2 cm. P. Bodenheimer v roku 1974 predložil názor, že v čase vzniku bola planéta dvakrát väčšia ako teraz a teplota bola oveľa vyššia.

Rozsah gama

Štúdium planéty v gama rozsahu sa týka polárnej žiary a štúdia disku. Einsteinovo vesmírne laboratórium to zaznamenalo v roku 1979. Zo Zeme sa aurorálne oblasti v ultrafialovom a röntgenovom žiarení zhodujú, ale to neplatí pre Jupiter. Predchádzajúce pozorovania stanovovali pulzáciu žiarenia s periodicitou 40 minút, ale neskoršie pozorovania túto závislosť ukázali oveľa horšie.

Astronómovia dúfali, že podľa röntgenového spektra budú polárne žiary Jupitera vyzerať ako kométy, ale pozorovania od Chandry túto nádej vyvrátili.

Podľa vesmírneho observatória XMM-Newton sa ukazuje, že gama žiarenie disku je slnečným röntgenovým odrazom žiarenia. V porovnaní s polárnou žiarou neexistuje periodicita v intenzite žiarenia.

Rádiové sledovanie

Jupiter je jedným z najsilnejších rádiových zdrojov v slnečnej sústave v rozmedzí metrov a decimetrov. Rádiové vyžarovanie je sporadické. Takéto výboje sa vyskytujú v rozsahu od 5 do 43 MHz, s priemernou šírkou 1 MHz. Trvanie série je veľmi malé - 0,1 - 1 s. Žiarenie je polarizované a v kruhu môže dosiahnuť 100%.

Rádiové vyžarovanie planéty v rozmedzí krátkych centimetrov a milimetrov má čisto tepelný charakter, aj keď na rozdiel od rovnovážnej teploty je jas oveľa vyšší. Táto funkcia hovorí o prúdení tepla z vnútra Jupitera.

Výpočet gravitačného potenciálu

Analýza trajektórií kozmických lodí a pozorovania pohybov prírodných satelitov ukazujú gravitačné pole Jupitera. V porovnaní so sféricky symetrickým má výrazné rozdiely. V Legendrových polynómoch je gravitačný potenciál spravidla prezentovaný v rozšírenej forme.

Na výpočet gravitačného potenciálu z niekoľkých meraní boli použité vesmírne lode Pioneer-10, Pioneer-11, Galileo, Voyager-1, Voyager-2 a Cassini: 1) prenášané obrázky na určenie ich polohy; 2) Dopplerov efekt; 3) rádiová interferometria. Niektorí z nich museli pri svojich meraniach brať do úvahy gravitačnú prítomnosť Veľkej červenej škvrny.

Pri spracovaní údajov je navyše potrebné postulovať teóriu pohybu satelitov Galilea obiehajúcich okolo stredu planéty. Zohľadnenie zrýchlenia, ktoré nemá gravitačný charakter, sa považuje za obrovský problém presných výpočtov.

Jupiter v slnečnej sústave

Rovníkový polomer tohto plynového obra je 71,4 tisíc km, čo je 11,2 krát viac ako na Zemi. Jupiter je jedinou planétou svojho druhu s ťažiskom so Slnkom mimo Slnka.

Hmotnosť Jupitera presahuje celkovú hmotnosť všetkých planét 2,47 -krát, Zeme - 317,8 -krát. Ale menej ako 1000 -krát hmotnosť Slnka. Pokiaľ ide o hustotu, je veľmi podobný svietidlu Luminary a je 4,16 -krát menší ako hustota našej planéty. Gravitačná sila je však 2,4 -krát väčšia ako sila Zeme.

Planéta Jupiter ako „neúspešná hviezda“

Niektoré štúdie teoretických modelov ukázali, že ak by bola hmotnosť Jupitera o niečo väčšia, ako v skutočnosti je, planéta by sa začala zmenšovať. Aj keď by malé zmeny obzvlášť neovplyvnili polomer planéty, za predpokladu, že sa skutočná hmotnosť zvýši štyrikrát, planetárna hustota sa zvýši natoľko, že proces zmenšovania veľkosti sa začne pôsobením silnej gravitácie.

Na základe tejto štúdie má Jupiter najväčší priemer planéty s podobnou históriou a štruktúrou. Ďalší nárast hmotnosti viedol k trvaniu kontrakcie, kým sa Jupiter v procese tvorby hviezd zmenil na hnedého trpaslíka s hmotnosťou 50 -násobkom svojej súčasnej hmotnosti. Astronómovia sa domnievajú, že Jupiter je "nepodarená hviezda", aj keď stále nie je jasné, či existuje podobnosť medzi vznikom planéty Jupiter a planétami, ktoré tvoria binárne hviezdne systémy. Prvé dôkazy naznačujú, že Jupiter musel byť 75 -krát hmotnejší, aby sa stal hviezdou, ale najmenší známy červený trpaslík má priemer iba o 30%.

Rotácia a obežná dráha Jupitera

Jupiter zo Zeme má zdanlivú veľkosť 2,94 m, čo robí planétu tretím najjasnejším objektom viditeľným voľným okom po Venuši a Mesiaci. Vzdialenejšia od nás je zdanlivá veľkosť planéty 1,61 m. Minimálna vzdialenosť od Zeme k Jupiteru je 588 miliónov kilometrov a maximálna 967 miliónov kilometrov.

Ku konfrontácii medzi planétami dochádza každých 13 mesiacov. Je potrebné poznamenať, že raz za 12 rokov dochádza k veľkej opozícii Jupitera, v súčasnosti je planéta v blízkosti perihélia vlastnej obežnej dráhy, zatiaľ čo uhlová veľkosť objektu zo Zeme je 50 oblúkových sekúnd.

Jupiter je od Slnka vzdialený 778,5 milióna kilometrov, pričom planéta urobí okolo Slnka úplnú revolúciu za 11,8 pozemských rokov. Najväčšie rozhorčenie nad pohybom Jupitera na jeho vlastnej obežnej dráhe spôsobuje Saturn. Existujú dva typy náhrad:

Odveký - funguje 70 000 rokov. Tým sa zmení excentricita obežnej dráhy planéty.

Rezonančné - prejavuje sa pomerom blízkosti 2: 5.

Rys planéty možno nazvať skutočnosťou, že má veľkú blízkosť medzi rovinou obežnej dráhy a rovinou planéty. Na planéte Jupiter nedochádza k žiadnej zmene ročných období, pretože os otáčania planéty je naklonená o 3,13 °, pre porovnanie môžeme dodať, že náklon zemskej osi je 23,45 °.

Rotácia planéty okolo jej osi je najrýchlejšia zo všetkých planét, ktoré sú súčasťou planéty Slnečná sústava... V rovníkovej oblasti teda Jupiter urobí revolúciu okolo svojej osi za 9 hodín 50 minút a 30 sekúnd a stredné šírky robia túto revolúciu o 5 minút a 10 dlhších. Vďaka tejto rotácii je polomer planéty na rovníku o 6,5% väčší ako v stredných šírkach.

Teórie o existencii života na Jupiteri

Drvivá väčšina výskumov za tie roky naznačuje, že podmienky Jupitera nevedú k vzniku života. V prvom rade je to kvôli nízkemu obsahu vody v zložení atmosféry planéty a absencii pevného základu pre planétu. Je potrebné poznamenať, že v 70. rokoch minulého storočia bola predložená teória, že v horných vrstvách atmosféry Jupitera sú možné živé organizmy, ktoré žijú na báze amoniaku. Na podporu tejto hypotézy môžeme povedať, že atmosféra planéty, dokonca aj v malých hĺbkach, má vysokú teplotu a vysokú hustotu, a to prispieva k chemickým evolučným procesom. Túto teóriu vyjadril Carl Sagan, po ktorom spolu s E.E. Vedci Salpeter vykonali sériu výpočtov, ktoré im umožnili odvodiť tri predpokladané formy života na planéte:

• Plaváky mali pôsobiť ako obrovské organizmy, veľké ako veľké mesto na Zemi. Sú podobné balónom v tom, že čerpajú hélium z atmosféry a nechávajú za sebou vodík. Žijú v horných vrstvách atmosféry a samy vyrábajú molekuly pre potraviny.
• Potápači sú mikroorganizmy, ktoré sa môžu veľmi rýchlo množiť, čo umožňuje druhu prežiť.
• Lovci sú predátori, ktorí sa živia plavákmi.

Ale to sú len hypotézy, ktoré nie sú podložené vedeckými faktami.

Štruktúra planéty

Moderné technológie zatiaľ neumožňujú vedcom presne určiť chemické zloženie planéty, napriek tomu boli horné vrstvy atmosféry Jupitera študované s vysokou presnosťou. Štúdium atmosféry bolo možné len vďaka zostupu kozmickej lode s názvom „Galileo“, vstúpil do atmosféry planéty v decembri 1995. Vďaka tomu bolo možné s istotou povedať, že atmosféra pozostáva z hélia a vodíka, okrem týchto prvkov bol nájdený aj metán, amoniak, voda, fosfín a sírovodík. Predpokladá sa, že hlbšia sféra atmosféry, konkrétne troposféra, je zložená zo síry, uhlíka, dusíka a kyslíka.

Prítomné sú aj inertné plyny ako xenón, argón a kryptón, ktorých koncentrácia je vyššia ako na Slnku. Možnosť existencie vody, oxidu uhličitého a oxidu uhoľnatého je v horných vrstvách atmosféry planéty možná v dôsledku zrážok s kométami, ako príklad je kométa Shoemaker-Levy 9.

Červenkastá farba planéty je spôsobená prítomnosťou zlúčenín červeného fosforu, uhlíka a síry, alebo dokonca organickou hmotou, ktorá vznikla pod vplyvom elektrických výbojov. Je potrebné poznamenať, že farba atmosféry nie je jednotná, čo naznačuje, že rôzne oblasti sú zložené z rôznych chemických zložiek.

Štruktúra Jupitera

Verí sa, že vnútornú štruktúru planéty pod mrakmi tvorí vrstva hélia a vodíka hrubá 21 tisíc kilometrov. Tu má látka hladký prechod vo svojej štruktúre z plynný stav na kvapalinu, po ktorej je tu vrstva kovového vodíka s kapacitou 50 tisíc kilometrov. Strednú časť planéty zaberá pevné jadro s polomerom 10 tisíc kilometrov.

Najznámejší model štruktúry Jupitera:

1. Atmosféra:
2. Vonkajšia vodíková vrstva.

Strednú vrstvu predstavuje hélium (10%) a vodík (90%).

• Spodnú časť tvorí zmes hélia, vodíka, amoniaku a vody. Táto vrstva je rozdelená do troch ďalších:

  • Horný je amoniak v tuhej forme, ktorý má teplotu –145 ° C a tlak 1 atm.
  • V strede je hydrogensíran amónny v kryštalizovanom stave.
  • Spodnú pozíciu zaujíma voda v tuhom stave a možno dokonca aj v kvapalnom stave. Teplota je asi 130 ° C a tlak je 1 atm.

1. Vrstva vodíka v kovovom stave. Teploty sa môžu líšiť od 6,3 tisíc do 21 tisíc Kelvinov. Súčasne je tlak tiež premenlivý - od 200 do 4 000 GPa.
2. Kamenné jadro.

Vytvorenie tohto modelu bolo možné vďaka analýze pozorovaní a uskutočnenému výskumu s prihliadnutím na zákony extrapolácie a termodynamiky. Je potrebné poznamenať, že táto štruktúra štruktúry nemá jasné hranice a prechody medzi susednými vrstvami, a to zase naznačuje, že každá vrstva je úplne lokalizovaná a je možné ich študovať oddelene.

Atmosféra Jupitera

Tempo rastu teploty na celej planéte nie je monotónne. V atmosfére Jupitera, ako aj v atmosfére Zeme, je možné rozlíšiť niekoľko vrstiev. Horné vrstvy atmosféry majú najvyššie teplotné ukazovatele a pri prechode na povrch planéty tieto ukazovatele výrazne klesajú, ale tlak sa naopak zvyšuje.

Termosféra planéty stráca väčšinu tepla samotnej planéty a taktiež sa tu tvorí takzvaná polárna žiara. Horná hranica termosféry sa považuje za značku tlaku 1 nbar. Počas štúdie boli získané údaje o teplote v tejto vrstve, dosahuje ukazovateľ 1 000 K. Vedci zatiaľ nevedia vysvetliť, prečo je tu teplota taká vysoká.

Údaje zo sondy Galileo ukázali, že teplota horných oblakov je pri tlaku 1 atmosféry –107 ° C a pri zostupe do hĺbky 146 kilometrov teplota vystúpi na +153 ° C a tlak 22 atmosfér.

Budúcnosť Jupitera a jeho mesiacov

Každý vie, že v dôsledku toho Slnko, podobne ako iná hviezda, vyčerpá všetky zásoby termonukleárneho paliva, pričom jeho svietivosť sa zvýši o 11% každú miliardu rokov. Vďaka tomu sa obvyklá obývateľná zóna výrazne posunie mimo obežnú dráhu našej planéty, kým sa nedostane na povrch Jupitera. To umožní satelitom Jupitera roztaviť všetku vodu, čo umožní iniciovať vznik živých organizmov na planéte. Je známe, že za 7,5 miliardy rokov sa Slnko ako hviezda zmení na červeného obra, vďaka čomu Jupiter získa nový status a stane sa horúcim Jupiterom. V tomto prípade bude teplota povrchu planéty asi 1 000 K, čo povedie k žiare planéty. V tomto prípade budú satelity vyzerať ako púšte bez života.

Mesiace Jupitera

Moderné údaje hovoria, že Jupiter má 67 prírodných satelitov. Podľa vedcov môžeme usúdiť, že okolo Jupitera môže byť viac ako sto takýchto predmetov. Mesiace planéty sú pomenované predovšetkým podľa mýtických postáv, ktoré sú nejakým spôsobom spojené so Zeusom. Všetky satelity sú rozdelené do dvoch skupín: vonkajšie a vnútorné. Interných je iba 8 satelitov, vrátane satelitov Galilean.

Prvé mesiace Jupitera objavil už v roku 1610 slávny vedec Galileo Galilei, sú to Európa, Ganymede, Io a Callisto. Tento objav bol potvrdením správnosti Koperníka a jeho heliocentrického systému.

Druhá polovica 20. storočia sa niesla v znamení aktívnej štúdie vesmírnych objektov, medzi ktorými si Jupiter zaslúži osobitnú pozornosť. Táto planéta bola preskúmaná pomocou výkonných pozemných teleskopov a rádioteleskopov, ale najviac veľké úspechy v tomto odvetví sa získali pomocou Hubblovho teleskopu a vypustenia veľkého počtu sond na Jupiter. Výskum v súčasnosti aktívne pokračuje, pretože Jupiter uchováva mnoho ďalších tajomstiev a záhad.