იუპიტერის ატმოსფეროს შემადგენლობა. იუპიტერის ატმოსფერო და შინაგანი სტრუქტურა

იუპიტერის ატმოსფერო ხასიათდება მაღალსიჩქარიანი ქარებით, რომლებიც უბერავს პლანეტის ეკვატორის პარალელურად ფართო ზოლებს, იუპიტერის მიმდებარე ზოლებში საპირისპირო მიმართულებით მიმართული ქარები. იუპიტერზე ქარი 500 კმ/სთ სიჩქარეს აღწევს. იუპიტერის ატმოსფერო ქმნის გიგანტურ წნევას, რომელიც იზრდება პლანეტის ცენტრთან მიახლოებისას. ბირთვიდან ყველაზე შორს ფენა ძირითადად შედგება ჩვეულებრივი მოლეკულური წყალბადისა და ჰელიუმისგან, რომლებიც შიგნით თხევად მდგომარეობაშია და თანდათან გადაიქცევა გარედან აირად. იუპიტერზე არის განედებით შეზღუდული ზოლები, რომლებშიც ქარები უბერავს ძალიან მაღალი სიჩქარით და მათი მიმართულებები საპირისპიროა მიმდებარე ზოლებში. ამ რეგიონებს შორის ქიმიური შემადგენლობისა და ტემპერატურის უმნიშვნელო განსხვავება საკმარისია იმისათვის, რომ ისინი ფერადი ზოლები გამოჩნდნენ. ღია ზოლებს უწოდებენ ზონებს, მუქი - ქამრებს. იუპიტერის ატმოსფერო ძალზე ტურბულენტურია. იუპიტერის ღრუბლებში დანახული ნათელი ფერები ატმოსფეროში არსებულ ელემენტებს შორის სხვადასხვა ქიმიური რეაქციების შედეგია, შესაძლოა გოგირდის ჩათვლით, რომელსაც შეუძლია ფერების ფართო სპექტრის წარმოქმნა, მაგრამ დეტალები ჯერ უცნობია.

იუპიტერის მთვარეები

მესამე ათასწლეულის დასაწყისისთვის იუპიტერს 28 ცნობილი თანამგზავრი ჰყავს. ოთხი მათგანი დიდი და მძიმეა. ისინი თითქმის წრიულ ორბიტებში მოძრაობენ პლანეტის ეკვატორის სიბრტყეში. 20 გარე თანამგზავრი იმდენად შორს არის პლანეტიდან, რომ ისინი უხილავია მისი ზედაპირიდან შეუიარაღებელი თვალით, ხოლო მათგან ყველაზე შორეულ ცაზე იუპიტერი მთვარეზე პატარა ჩანს. რამდენიმე პატარა თანამგზავრი მოძრაობს თითქმის იდენტურ ორბიტებზე. ყველა მათგანი იუპიტერის უფრო დიდი თანამგზავრების ნარჩენებია, რომლებიც განადგურებულია მისი გრავიტაციით. იუპიტერის გარე თანამგზავრები შეიძლება დაიპყრო პლანეტის გრავიტაციული ველი: ისინი ყველა ბრუნავს იუპიტერის გარშემო საპირისპირო მიმართულებით.

იუპიტერის თანამგზავრი.io

ორბიტა = 422000 კმ იუპიტერის დიამეტრი = 3630 კმ მასა = 8,93*1022 კგ

იო იუპიტერის სიდიდით მესამე და უახლოესი მთვარეა. იო მთვარეზე ოდნავ დიდია მზის სისტემის გარე თანამგზავრებისგან განსხვავებით, იო და ევროპა შემადგენლობით მსგავსია ხმელეთის პლანეტებთან, ძირითადად სილიკატური ქანების არსებობით. იოს აქვს რკინის ბირთვი 900 კმ რადიუსით. იოს ზედაპირი რადიკალურად განსხვავდება მზის სისტემის ნებისმიერი სხვა სხეულის ზედაპირისგან. იოზე ძალიან ცოტა კრატერია ნაპოვნი, ამიტომ მისი ზედაპირი ძალიან ახალგაზრდაა. იოს ვულკანებიდან ამოფრქვეული მასალა არის გოგირდის ან გოგირდის დიოქსიდის რაიმე ფორმა. ვულკანური ამოფრქვევები სწრაფად იცვლება. მთელი ამ აქტივობის ენერგია იო შეიძლება მიიღოს ევროპასთან, განიმედთან და იუპიტერთან მოქცევის ურთიერთქმედებიდან. იო კვეთს იუპიტერის მაგნიტური ველის ხაზებს, წარმოქმნის ელექტრო დენს. იო-ს შეიძლება ჰქონდეს საკუთარი მაგნიტური ველი, როგორც განიმედს. იოს აქვს ძალიან იშვიათი ატმოსფერო, რომელიც შედგება გოგირდის დიოქსიდისა და ზოგიერთი სხვა გაზისგან. იუპიტერის სხვა მთვარეებისგან განსხვავებით, იოს წყალი ძალიან ცოტა აქვს ან საერთოდ არ აქვს. იოს აქვს მყარი ლითონის ბირთვი, რომელიც გარშემორტყმულია დედამიწის მსგავსი კლდოვანი მანტიით. იუპიტერის გავლენის ქვეშ მყოფი იოს ფორმა ძალიან დამახინჯებულია. იო მუდმივად ოვალურია იუპიტერის ბრუნვისა და მოქცევის გავლენის გამო.

ღრუბლის დონეები:როდესაც იუპიტერის ატმოსფეროს წნევა მიაღწევს დედამიწის ატმოსფეროს წნევას, ჩვენ გავჩერდებით და ვიხედებით გარშემო. ზემოთ შეგიძლიათ იხილოთ ჩვეულებრივი ცისფერი ცა, სქელი თეთრი ღრუბლები, რომლებიც ტრიალებს შედედებული ამიაკის გარშემო. მისი სუნი უსიამოვნოა ადამიანისთვის, ამიტომ არ ღირს ჩვენი დაკვირვების პუნქტის ეთერში გაშვება; გარდა ამისა, გარეთ ყინვაგამძლეა: -100°C.

იუპიტერის ღრუბლების ნაწილის მოწითალო ფერი მიუთითებს იმაზე, რომ არსებობს მრავალი რთული ქიმიური ნაერთი. ატმოსფეროში სხვადასხვა ქიმიურ რეაქციას იწყებს მზის ულტრაიისფერი გამოსხივება, ძლიერი ელვისებური გამონადენი (იუპიტერზე ჭექა-ქუხილი შთამბეჭდავი სანახაობა უნდა იყოს!), ასევე პლანეტის შიგნიდან მომდინარე სითბო. იუპიტერის ატმოსფერო წყალბადის (81%) და ჰელიუმის მცირე ნაწილის (18%) გარდა, შეიცავს მცირე რაოდენობით მეთანს, ამიაკას და წყლის ორთქლს. მეცნიერებმა ასევე აღმოაჩინეს აცეტილენის, ეთანის, ნახშირბადის მონოქსიდის, ჰიდროციანმჟავას, გერმანიუმის ჰიდრიდის, ფოსფინის და პროპანის კვალი. ამ ქიმიური „ფაფიდან“ ძნელია აირჩიოს ატმოსფეროს ფორთოხლის საღებავის როლის მთავარი პრეტენდენტები: ეს შეიძლება იყოს ფოსფორი, გოგირდი ან ორგანული ნაერთები.

ღრუბლების შემდეგი ფენა შედგება ამონიუმის ჰიდროსულფიდის წითელ-ყავისფერი კრისტალებისაგან - 10 ° C ტემპერატურაზე. წყლის ორთქლი და წყლის კრისტალები ქმნიან ღრუბლების ქვედა ფენას 20 ° C ტემპერატურაზე და რამდენიმე ატმოსფეროს წნევა - თითქმის ზემოთ. იუპიტერის ოკეანის ზედაპირი. (თუმცა ზოგიერთი მოდელი იძლევა ღრუბლების მეოთხე ფენის არსებობას - თხევადი ამიაკის.)

ატმოსფერული ფენის სისქე, რომელშიც წარმოიქმნება ყველა ეს საოცარი ღრუბლის სტრუქტურა, არის 1000 კმ. ეკვატორის პარალელურად მუქი ზოლები და მსუბუქი ზონები შეესაბამება სხვადასხვა მიმართულების ატმოსფერულ დინებებს (ზოგი ჩამორჩება პლანეტის ბრუნვას, ზოგი კი წინ უსწრებს). ამ დენების სიჩქარე 100 მ/წმ-მდეა. გიგანტური მორევები წარმოიქმნება მრავალმხრივი დენების საზღვარზე. განსაკუთრებით შთამბეჭდავია დიდი წითელი ლაქა - კოლოსალური ატმოსფერული მორევი. უცნობია როდის გაჩნდა, მაგრამ მას ტელესკოპებში აკვირდებოდნენ 300 წლის განმავლობაში.

ბოლოდროინდელმა კვლევებმა აჩვენა, რომ რაც უფრო შორს არის პლანეტა მზიდან, მით ნაკლებად ტურბულენტურია მისი ატმოსფერო, ნაკლებად ინტენსიურია სითბოს გაცვლა მეზობელ ტერიტორიებს შორის და ნაკლები ენერგია იფანტება. დიდი პლანეტების ატმოსფეროში ფიზიკური პროცესები ისეთია, რომ ცალკეული მცირე ტერიტორიებიდან ენერგია გადადის უფრო დიდზე და შემდეგ გროვდება გლობალურ საჰაერო სტრუქტურებში - ზონალურ ნაკადებში. ეს ნაკადები ღრუბლების სარტყელია, რომელთა დანახვა შესაძლებელია თუნდაც პატარა ტელესკოპით. მეზობელი ნაკადები საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობენ. მათი ფერი შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით. ფერადი ღრუბლები გვხვდება იუპიტერის უმაღლეს ფენებში (მათი სიღრმე პლანეტის რადიუსის დაახლოებით 0,1-0,3%). მათი შეფერილობის წარმოშობა საიდუმლოდ რჩება, თუმცა, როგორც ჩანს, შეიძლება ითქვას, რომ ის დაკავშირებულია ატმოსფეროს კვალდაკვალ კომპონენტებთან და მიუთითებს მასში მიმდინარე რთულ ქიმიურ პროცესებზე. კასინის ზონდის მიერ 2000 წლის ბოლოს ჩატარებული კვლევის საფუძველზე დადგინდა, რომ მსუბუქი ზოლები და დიდი წითელი ლაქა (გიგანტური ქარიშხალი, რომლის ძირითადი ღერძის ზომაა დაახლოებით 35 ათასი კმ და მცირე ღერძი 14 ათასი კმ). ასოცირდება დაღმავალ ნაკადებთან (ატმოსფერული მასების ვერტიკალური ცირკულაცია); ღრუბლები აქ უფრო მაღალია და ტემპერატურა უფრო დაბალია, ვიდრე სხვა რაიონებში. ღრუბლების ფერი შეესაბამება სიმაღლეს: ცისფერი სტრუქტურები ზედაა, ყავისფერი დევს მათ ქვემოთ, შემდეგ თეთრი. წითელი სტრუქტურები ყველაზე დაბალია. პლანეტის მოწითალო ელფერი ძირითადად მიეკუთვნება ატმოსფეროში წითელი ფოსფორის არსებობას და, შესაძლოა, ელექტრული გამონადენის შედეგად წარმოქმნილ ორგანულ ნივთიერებებს. რაიონში, სადაც წნევა დაახლოებით 100 კპაა, ტემპერატურა დაახლოებით 160 კ. იუპიტერის ატმოსფეროში ჭექა-ქუხილი დაფიქსირდა. ზედა ღრუბლების ტემპერატურაა -130°C. იუპიტერი 60%-ით მეტ ენერგიას გამოყოფს, ვიდრე მზისგან იღებს. ატმოსფერო ასახავს შემომავალი მზის 45%-ს. ასევე დადგინდა იონოსფეროს არსებობა, რომლის სიგრძე სიმაღლეში დაახლოებით 3000 კმ-ია.

დიდი წითელი ლაქა:იუპიტერის ზედაპირის უშუალო დაკვირვება შეუძლებელია ღრუბლების მკვრივი ფენის გამო, რომელიც არის მონაცვლეობითი მუქი ზოლებისა და ნათელი ზონების ნიმუში. ზოლების ფერებში განსხვავებები გამოწვეულია მცირე ქიმიური და ტემპერატურის განსხვავებებით. დროთა განმავლობაში თანდათან იცვლება ზოლებისა და ზონების პოზიციები და ზომები. იუპიტერის ღრუბლებში დანახული ნათელი ფერები, სავარაუდოდ, მის ატმოსფეროში ელემენტარული მინარევების ჭკვიანური ქიმიური რეაქციების შედეგია, შესაძლოა გოგირდის ჩათვლით, რომლის ნაერთები ფერთა მრავალფეროვნებას ქმნის. იუპიტერის მოღრუბლული სტრუქტურის მუქი ზოლები და მსუბუქი ზონები, რომელთა სიჩქარე ზოგჯერ 500 კმ/სთ-ს აღწევს, თავის არსებობასაც და ფორმასაც ევალება ქარიშხალი ქარები, რომლებიც პლანეტას გარს აკრავს მერიდიალური მიმართულებით. დედამიწაზე ქარები იქმნება ტემპერატურის დიდი სხვაობით - 40° ცელსიუსზე მეტი პოლუსსა და ეკვატორს შორის. მაგრამ იუპიტერის პოლუსსაც და ეკვატორსაც აქვს დაახლოებით იგივე ტემპერატურა (-130 ° C), ყოველ შემთხვევაში, ღრუბლების ბაზაზე. ცხადია, იუპიტერის ქარებს ძირითადად მისი შინაგანი სითბო ამოძრავებს და არა მზის სითბო, როგორც დედამიწაზეა.

ზოგადად, მთელი პლანეტის ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობა მნიშვნელოვნად არ განსხვავდება მზისგან და პატარა ვარსკვლავს წააგავს.

დიდი წითელი ლაქა არის ოვალური ზომა 14000 x 35000 კმ (ანუ ორი მიწის დისკი). მატერია დიდ წითელ ლაქაში მოძრაობს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, სრულ რევოლუციას ახდენს დედამიწის 7 დღეში. ლაქა იცვლება საშუალო პოზიციის შედარებით ერთი მიმართულებით ან სხვა მიმართულებით. კვლევები აჩვენებს, რომ 100 წლის წინ მისი ზომა ორჯერ დიდი იყო. 1938 წელს დაფიქსირდა სამი დიდი თეთრი ოვალის ფორმირება და განვითარება 30° სამხრეთ განედთან ახლოს. დამკვირვებლებმა ასევე აღნიშნეს პატარა თეთრი ოვალების სერია, რომლებიც ასევე წარმოადგენენ მორევებს. აქედან გამომდინარე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ წითელი ლაქა არ არის უნიკალური წარმონაქმნი, არამედ ქარიშხლის ოჯახის ყველაზე ძლიერი წევრი. ისტორიული ჩანაწერები არ ავლენენ ასეთ ხანგრძლივ სისტემებს შუა ჩრდილოეთ განედებში. არსებობს დიდი მუქი ოვალები 15°N-ის მახლობლად, მაგრამ რატომღაც პირობები, რომლებიც აუცილებელია მორევების წარმოქმნისთვის და მათი შემდგომი ტრანსფორმაციისთვის სტაბილურ სისტემებად, როგორიცაა წითელი ლაქა, მხოლოდ სამხრეთ ნახევარსფეროში არსებობს.

ასეთი დიდი ციკლონური სისტემების შეჯახება ზოგჯერ ხდება იუპიტერზე. ერთ-ერთი მათგანი 1975 წელს მოხდა, რამაც გამოიწვია ლაქის წითელი ფერი რამდენიმე წლის განმავლობაში. 2002 წელს იყო მსგავსი შეჯახება დიდ წითელ ლაქასა და დიდ თეთრ ოვალს შორის. თეთრი ოვალი ღრუბლის სარტყლის ნაწილია, რომლის ორბიტალური პერიოდი უფრო მოკლეა, ვიდრე დიდი წითელი ლაქა. ოვალის დამუხრუჭება დიდმა წითელმა ლაქამ დაიწყო 2002 წლის თებერვლის ბოლოს და შეჯახება გაგრძელდა მთელი თვის განმავლობაში. დიდი წითელი ლაქის წითელი ფერი მეცნიერებისთვის საიდუმლოა, შესაძლოა გამოწვეული ქიმიკატებით, რომლებიც შეიცავს ფოსფორს. ფაქტობრივად, ფერები და მექანიზმები, რომლებიც წარმოადგენენ მთელი იოვიანის ატმოსფეროს, ჯერ კიდევ ცუდად არის გაგებული და მათი ახსნა შესაძლებელია მხოლოდ მისი პარამეტრების პირდაპირი გაზომვით.

ნაერთი:ღრუბლის ზედა ფენის სისქე დაახლოებით 50 კმ-ია. ამ რეგიონში ატმოსფეროში წნევა შედარებულია დედამიწაზე, მაგრამ ის სწრაფად იზრდება სიღრმესთან ერთად. ღრუბლების ქვეშ არის დაახლოებით 21,000 კმ სისქის ფენა, რომელიც შედგება წყალბადისა და ჰელიუმის ნარევისგან, წყალბადი თანდათან ცვლის თავის მდგომარეობას გაზიდან თხევადში წნევისა და ტემპერატურის გაზრდით (6000 ° C-მდე). თხევადი წყალბადის ფენის ქვეშ არის თხევადი მეტალის წყალბადის ზღვა 40000 კმ სიღრმეზე. დედამიწაზე უცნობი თხევადი მეტალის წყალბადი წარმოიქმნება 3 მილიონი ატმოსფეროს წნევით. პროტონებისა და ელექტრონებისგან შედგება, ის არის ელექტროენერგიის შესანიშნავი გამტარი. ბოლოდროინდელმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ წყალბადი მოულოდნელად არ ცვლის თავის ფაზას, ამიტომ იუპიტერის შიგთავსს არ აქვს მკაფიო საზღვრები ფენებს შორის. მეცნიერები თვლიან, რომ იუპიტერს აქვს მყარი ბირთვი დედამიწის დიამეტრზე ერთნახევარჯერ, მაგრამ 10-30-ჯერ უფრო მკვრივი. მაშინაც კი, თუ იუპიტერზე მყარი ზედაპირია, მასზე დგომა შეუძლებელია ატმოსფეროს ზემოთ არსებული სიმძიმის მიერ დამსხვრევის შიშის გარეშე. თეორიული გამოთვლებით პლანეტის ბირთვის ტემპერატურა დაახლოებით 30000°C-ია, წნევა კი 30-100 მილიონი ატმოსფერო. ასეთი პირობები არასაკმარისია თერმობირთვული რეაქციებისთვის, მაგრამ იუპიტერი ასხივებს კოსმოსში დაახლოებით 2-ჯერ მეტ ენერგიას, ვიდრე მზისგან იღებს. დიდი ალბათობით, პლანეტის ჭარბი თერმული გამოსხივება პლანეტის გრავიტაციული შეკუმშვის შედეგია, რომელიც დღემდე გრძელდება. სითბო გადის ატმოსფეროში და გადის ღრუბლისგან თავისუფალ რეგიონებში, რომლებსაც სათანადოდ უწოდებენ "ცხელ წერტილებს". იუპიტერი სწრაფად ბრუნავს საკუთარი ღერძის გარშემო (დედამიწაზე 2,5-ჯერ უფრო სწრაფად) და უზარმაზარი ცენტრიდანული ძალის მოქმედებამ განაპირობა ის, რომ პლანეტა შესამჩნევად გაბრტყელებულია. იუპიტერის პოლარული რადიუსი 4400 კმ-ით ნაკლებია ეკვატორულზე. როგორც მზეზე, მისი ბრუნვის სიჩქარე ეკვატორზე აქვს მაქსიმალური მნიშვნელობა და მცირდება გრძედის მატებასთან ერთად. ამ განსხვავების მიზეზი ჯერჯერობით გაურკვეველია.

იუპიტერის შესწავლა

იუპიტერის ატმოსფერო

BKP და თეთრი ოვალური

ეკვატორული ზონა

იუპიტერის ატმოსფერო ძირითადად შედგება მოლეკულური წყალბადისგან (მასით 76,1%) და ჰელიუმისგან (მასით 23,8%). მცირე რაოდენობით არის მეთანი (0,21%), ამიაკი, ინერტული აირები, ასევე წყლის ყინულის კრისტალები. იუპიტერის ზედაპირზე გამუდმებით ქრის ძლიერი ქარი. დედამიწაზე 150 მ/წმ სიჩქარის ქარებს ქარიშხალს ვუწოდებთ, მაგრამ იუპიტერისთვის ასეთი ქარები ნორმალურია. დადგენილია, რომ იუპიტერის ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ატმოსფერული ქარის ნაკადები 600 კმ/სთ-ს აღწევს (ეს არის 166 მ/წმ).

მკაფიო საზღვარი ზედაპირსა და ატმოსფეროს შორის იუპიტერზე, ისევე როგორც სხვა აირისებრ პლანეტებზე, არ არსებობს. ასეთი საზღვრის დასადგენად ასტრონომებმა შემოიღეს პირობითი „ნულოვანი სიმაღლის“ კონცეფცია, რომლის დროსაც ტემპერატურის გრადიენტი იცვლება საპირისპირო მიმართულებით, ე.ი. იწყება ტემპერატურის ათვლა. იუპიტერზე ნულოვანი სიმაღლის ზუსტად დასადგენად, მისი ატმოსფერო ჯერ კიდევ არ არის საკმარისად შესწავლილი. ზეწოლის დონე 1 ნბარი აღებულია, როგორც პლანეტის ატმოსფეროს ზედა საზღვარი. გალილეოს ზონდით ატმოსფეროს ფიზიკური თვისებების გაზომვისას გამოყენებული იქნა საცნობარო წერტილი 1 ატმოსფეროს წნევით.

გალილეოს ზონდის მიხედვით, ქარის სიჩქარე ჯერ სიღრმესთან ერთად იზრდება, შემდეგ კი მუდმივი ხდება. წნევის დონეზე 0,5 ატმ. ქარის სიჩქარე იყო 90 მ/წმ, მიაღწია 170-ს მ/წმ 4 ატმ დონეზე.და შემდეგ თითქმის არ შეცვლილა.

ზონალური ქარების სიჩქარე/მიმართულება იუპიტერზე გრძედის ფუნქციის მიხედვით

იუპიტერის ეკვატორულ რეგიონში ქარები უბერავს წინა მიმართულებით, ე.ი. პლანეტის ბრუნვის მიმართულებით, სიჩქარით დაახლ. 70-140 მ/წმ. მაგრამ უკვე ჩრდილოეთ და სამხრეთ განედების 15-18 გრადუსზე, გაზის ნაკადების მიმართულება იცვლება საპირისპიროდ, სადაც ის აღწევს სიჩქარეს 50-60 მ / წმ. მომავალში, ატმოსფერული წინა და საპირისპირო დინებები რამდენჯერმე ცვლის ერთმანეთს და მათში ქარის სიჩქარე მცირდება გრძედის მატებასთან ერთად. სუბპოლარულ განედებში ზონალური ქარის სიჩქარე ნულს უახლოვდება.

დადგენილია, რომ იუპიტერის ატმოსფეროში ღრუბლების სამი ფენაა. ზედა ნაწილში არის გაყინული ამიაკის ღრუბლები, ქვემოთ არის ამონიუმის წყალბადის სულფიდის და მეთანის კრისტალები, ხოლო ქვედა ფენაში არის წყლის ყინული და შესაძლოა თხევადი წყალი.

იუპიტერის ატმოსფერო ძალზე ელექტრულად აქტიურია. იქ განუწყვეტლივ ჭექა-ქუხილი. ელვა აღწევს 1000 კმ სიგრძეს და მეტსაც. დედამიწის ატმოსფეროში 50 კმ სიგრძის ელვა იშვიათობაა.

ელვის ციმციმები იუპიტერის ატმოსფეროში. პლანეტის ღამის მხარის სურათი.

თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, იუპიტერის გარე ფენა პლანეტის რადიუსის 0,15-ია, ე.ი. დაახლოებით 10000 კმ შედგება აირისგან (წყალბადისა და ჰელიუმის ნარევი). ამ ფენის უკან არის თხევადი მოლეკულური წყალბადის ფენა (თხევადი წყალბადის და ჰელიუმის ნარევი). ამ ფენის სისქე არის პლანეტის რადიუსის დაახლოებით 0,75, ე.ი. დაახლოებით 54 ათასი კმ. ამ ფენაში თხევადი წყალბადის ტემპერატურა 2000°C-ს აღწევს. გარდა ამისა, პლანეტის რადიუსის 0,9-მდე სიღრმეზე (დაახლოებით 65 ათასი კმ), წყალბადი მყარ მეტალურ მდგომარეობაშია 11 (გ / სმ³) სიმკვრივით და 20,000 ° C ტემპერატურით. ამ ზონაში წნევა 5 მილიონ დედამიწის ატმოსფეროს აღწევს.

იუპიტერის ბირთვი არის რკინის სილიკატური და ქვის ქანების მყარი წარმონაქმნი. ბირთვის რადიუსი შეიძლება იყოს პლანეტის რადიუსზე 0,1-დან 0,15-მდე და მისი მასა იუპიტერის მთლიანი მასის დაახლოებით 4%-ია.

მეტალის წყალბადი გაგებულია, როგორც მისი აგრეგაციის მდგომარეობა, როდესაც დედამიწის რამდენიმე მილიონი ატმოსფეროს ზეწოლის ქვეშ წყალბადის ატომების ელექტრონები კარგავენ კავშირს პროტონებთან და თავისუფლად მოძრაობენ გარემომცველი მატერიის შიგნით. ელექტრონები მეტალებშიც ანალოგიურად იქცევიან.

მზიდან დიდ მანძილზე მყოფი იუპიტერი იღებს 27-ჯერ ნაკლებ მზის სითბოს ვიდრე დედამიწა. დედამიწიდან და ავტომატური ზონდებით ჩატარებულმა გაზომვებმა აჩვენა, რომ იუპიტერის ინფრაწითელი გამოსხივების ენერგია დაახლოებით 1,5-ჯერ აღემატება პლანეტის მიერ შორეული მზისგან მიღებულ სითბურ ენერგიას. ასე რომ, იუპიტერს აქვს შიდა სითბოს რეზერვები. ითვლება, რომ თერმული ენერგიის ეს მარაგი ნარჩენია პლანეტის ჩამოყალიბებიდან. აზრი არ აქვს იმის გამოცნობას, თუ რა მნიშვნელობებს შეუძლია მიაღწიოს იუპიტერის ნაწლავებში ტემპერატურას, თუმცა ზოგიერთი ავტორი შესაძლო დონეს 23,000 ° C-დან 100,000 ° C-მდე უწოდებს.

იუპიტერის ზედაპირი სუსტად თბება პლანეტის შიდა ფენების შემადგენელი ნივთიერებების დაბალი თბოგამტარობის გამო. აქედან გამომდინარე, საშინელი სიცივე სუფევს იუპიტერის ზედაპირზე - მინუს 150 ° C-მდე. ამავდროულად, იუპიტერზე სითბოს შიდა წყაროს მოქმედება გამოიხატება იმაში, რომ მის ატმოსფეროში მუდმივად მძვინვარებს ციკლონები და ანტიციკლონები, ძლიერი ქარი მუდმივად უბერავს დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ, შემდეგ აღმოსავლეთიდან დასავლეთისკენ. ატმოსფერული აქტივობის ასეთი გამოვლინებისთვის, იუპიტერის მიერ მზისგან მიღებული თერმული ენერგია სრულიად არასაკმარისი იქნება. ამას ადასტურებს მეტეოროლოგიური გათვლები.

იუპიტერის მაგნიტური ველი

1979 წლამდე მეცნიერებს არ ჰქონდათ მონაცემები იუპიტერში მაგნიტური ველის არსებობის ან არარსებობის შესახებ. 1979 წლის მარტში მიღებული სამეცნიერო ინფორმაციისგან ავტომატური პლანეტათაშორისი სადგურიდან ვოიაჯერი 1და მოგვიანებით AMC-დან "ოდისევსი", გაირკვა, რომ იუპიტერს აქვს ძლიერი მაგნიტური ველი. ზოგიერთი შეფასებით, იუპიტერზე მაგნიტური ველის სიძლიერე თითქმის 50-ჯერ მეტია, ვიდრე დედამიწაზე. იუპიტერის ბრუნვის ღერძის მიმართ მაგნიტური ღერძი დახრილია 10,2 ± 0,6°-ით. იუპიტერის მაგნიტური პოლუსები შებრუნებულია პლანეტის პოლუსების მიმართ. მაშასადამე, იუპიტერზე კომპასის ნემსი სამხრეთისკენ იქნებოდა მიმართული მისი ჩრდილოეთით. ვარაუდობენ, რომ იუპიტერზე მაგნიტური ველი წარმოქმნის უაღრესად გამტარ მეტალურ წყალბადს პლანეტის სწრაფი ბრუნვის გამო.

ამ ვარაუდის სითამამე მდგომარეობს იმაში, რომ დედამიწაზე არავის უნახავს მეტალის წყალბადი და, შესაბამისად, არავინ შეისწავლა ამ, ზოგადად, ჰიპოთეტური ნივთიერების თვისებები. მაგრამ ამ შემთხვევაში მეცნიერთა ფანტაზია რეალობას ემთხვევა: ბოლოს და ბოლოს, იუპიტერის მაგნიტური ველი ნამდვილად არსებობს.

იუპიტერის მაგნიტური ველი ვრცელდება პლანეტიდან დიდ მანძილზე, სულ მცირე ასი იუპიტერის რადიუსზე, ე.ი. აღწევს სატურნს. თუ იუპიტერის მაგნიტოსფერო დედამიწის ზედაპირიდან ჩანს, მაშინ მისი კუთხური ზომები დედამიწიდან დანახულ სავსე მთვარის ზომებს გადააჭარბებს.

იუპიტერის მაგნიტური ველი ქმნის ძლიერ რადიაციულ სარტყლებს პლანეტის გარშემო, ე.ი. დამუხტული ნაწილაკებით სავსე ადგილები. იუპიტერის რადიაციული სარტყლები 40000-ჯერ უფრო ინტენსიურია, ვიდრე დედამიწის რადიაციული სარტყლები.

იუპიტერის მაგნიტოსფეროს მოდელი

დამუხტული ნაწილაკების არსებობა იუპიტერის მაგნიტოსფეროში იწვევს აურორებს, რომლებიც წარმოიქმნება პლანეტის ორივე ნახევარსფეროს მაღალი განედების ატმოსფეროში. იუპიტერზე ავრორა ძალიან ინტენსიურია და მათი დაკვირვება შესაძლებელია დედამიწიდანაც კი.

ამავე დროს დადგინდა იუპიტერის გარშემო პლაზმური რგოლის არსებობა; ადგილები, სადაც არ არის დამუხტული ნაწილაკები. პლაზმის არსებობა აიხსნება მთვარე იოზე მოქმედი ვულკანების ამოფრქვევის მზის რადიაციის გავლენის ქვეშ შესაძლო იონიზაციით.

იუპიტერის რგოლები

1979 წელს ზონდები ვოიაჯერი 1და ვოიაჯერი 2აღმოაჩინა იუპიტერის გარშემო არსებული რგოლები. ამ რგოლების სისტემა შედგება ორი გარე და ერთი შიდა. რგოლები განლაგებულია იუპიტერის ეკვატორულ სიბრტყეში და განლაგებულია ზედა ატმოსფეროდან 55000 კმ მანძილზე. რგოლები არის პატარა კლდოვანი ფრაგმენტები, მტვერი და ყინულის ნატეხები, რომლებიც პლანეტაზე ბრუნავს. რგოლების ნივთიერების უმეტესი ნაწილის არეკვლა დაბალია, ამიტომ უკიდურესად რთულია რგოლების შენიშვნა დედამიწიდან. ეს არის განსხვავება იუპიტერის რგოლებსა და სხვა აირისებრი გიგანტის - სატურნის რგოლებს შორის, რომლებიც კარგად ირეკლავენ მზის შუქს და ხელმისაწვდომია დაკვირვებისთვის. იუპიტერის რგოლების ყველაზე ნათელი და თვალსაჩინო ნაწილი დაახლოებით 6400 კმ სიგანისა (უფრო ზუსტად, ღრმა) და 30 კმ-მდე სისქეა. ციური მექანიკის თვალსაზრისით, იუპიტერის რგოლები არის ასობით ათასი პატარა და პაწაწინა თანამგზავრი, რომლებიც ბრუნავენ ამ პლანეტაზე. მაგრამ ასტრონომიული მეცნიერება, რა თქმა უნდა, არ განიხილავს ქვის პატარა ნაჭრებს, ყინულის ნაჭრებს და სხვა კოსმოსურ ნამსხვრევებს, რომლებიც ბრუნავს თითოეული პლანეტის გარშემო, როგორც თანამგზავრები.

ძვირფასო სტუმრებო!

თქვენი სამუშაო გამორთულია JavaScript. გთხოვთ, ჩართოთ სკრიპტები ბრაუზერში და დაინახავთ საიტის სრულ ფუნქციონირებას!

იუპიტერი ზონდში გალილეოს ხომალდიდან შევიდა. ზონდმა მიიღო მნიშვნელოვანი მონაცემები იუპიტერის ღრუბლის ფენის სტრუქტურისა და მისი ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობის შესახებ. იუპიტერის ატმოსფერო ძირითადად წყალბადისა და ჰელიუმისგან შედგება. უფრო მეტიც, ჰელიუმი შესამჩნევად ნაკლები აღმოჩნდა, ვიდრე მზის პირველადი შემადგენლობით. ეს აიხსნება იმით, რომ ჰელიუმი, როგორც უფრო მძიმე, დეპონირდება ატმოსფეროს ქვედა ფენებში. დარჩენილი ელემენტების წილზე მასის მხოლოდ 1% რჩება. ნახშირბადი და გოგირდი 2-3-ჯერ მეტი აღმოჩნდა, ვიდრე მზის შემადგენლობაში. გალილეოს შედეგებმა აჩვენა, რომ იუპიტერის ბირთვის ტემპერატურა, როგორც ჩანს, არის მინიმუმ 20000 კ.

ზოლები

ევროპა

უკვე პირველმა სურათებმა ვოიაჯერიდან მიიპყრო ყურადღება ევროპაზე, იუპიტერის მთვარეზე. ევროპაზე ნაპოვნია გადაკვეთის ხაზების მკვრივი ქსელი. ევროპის ზედაპირის უფრო დეტალური შესწავლა, რომელიც განხორციელდა, კერძოდ, AMS Galileo-ს მიერ, აჩვენა, რომ ევროპის ზედაპირი არის გიგანტური ყინულის ფურცელი, რომელიც გატეხილია მრავალი ბზარით. საფარის სისქე ჯერჯერობით უცნობია. სხვადასხვა შეფასებით, ის 10-დან 20 კმ-მდე მერყეობს. მართალია, ბოლო დროს ითვლებოდა, რომ ყინულის საფარის სისქე საგრძნობლად ნაკლებია.

რამდენიმე წლის წინ აღმოაჩინეს, რომ ნაპრალებში უზარმაზარი ყინულის ბლოკები მოძრაობდნენ, რაც ევროპაზე თხევადი წყლის არსებობის ნიშნად იქნა განმარტებული. თხევადი წყლის არსებობა სიცოცხლის არსებობის აუცილებელი პირობაა. თუმცა, არცერთი კვლევა, რომელიც ამ ვარაუდს დაადასტურებს ან უარყოფს, ამჟამად შეუძლებელია.

როდესაც იუპიტერის ატმოსფეროს წნევა მიაღწევს დედამიწის ატმოსფეროს წნევას, ჩვენ გავჩერდებით და ვიხედებით გარშემო. ზემოთ შეგიძლიათ იხილოთ ჩვეულებრივი ცისფერი ცა, სქელი თეთრი ღრუბლები, რომლებიც ტრიალებს შედედებული ამიაკის გარშემო. გარდა ამისა, გარეთ ყინვაგამძლეა: - 100 ° C. იოვიანის ღრუბლების ნაწილის მოწითალო ფერი მიუთითებს იმაზე, რომ არსებობს მრავალი რთული ქიმიური ნაერთი. ატმოსფეროში სხვადასხვა სახის ქიმიური რეაქცია იწყება მზის ულტრაიისფერი გამოსხივებით, ძლიერი ელვისებური გამონადენით (იუპიტერზე ჭექა-ქუხილი შთამბეჭდავი სანახაობა უნდა იყოს!), რომლის სიმძლავრე სამი რიგით მეტია, ვიდრე დედამიწაზე, ასევე. ავრორები, ასევე პლანეტის ნაწლავებიდან გამომავალი სითბო.

იუპიტერის ატმოსფერო შედგება წყალბადისგან (81% ატომების რაოდენობის მიხედვით და 75% მასის მიხედვით) და ჰელიუმისგან (18% ატომების რაოდენობის მიხედვით და 24% მასის მიხედვით). სხვა ნივთიერებების წილი შეადგენს არაუმეტეს 1%-ს. ატმოსფერო შეიცავს მეთანს, წყლის ორთქლს, ამიაკს; ასევე არის ორგანული ნაერთების კვალი, ეთანი, წყალბადის სულფიდი, ნეონი, ჟანგბადი, ფოსფენი, გოგირდი. ატმოსფეროს გარე ფენები შეიცავს გაყინული ამიაკის კრისტალებს. ამ ქიმიური „ფაფიდან“ რთულია ატმოსფეროს ფორთოხლის საღებავის როლის მთავარი პრეტენდენტების არჩევა: ეს შეიძლება იყოს ფოსფორი, გოგირდი ან ორგანული ნაერთები.

ღრუბლების შემდეგი ფენა შედგება ამონიუმის ჰიდროსულფიდის წითელ-ყავისფერი კრისტალებისაგან -10°C ტემპერატურაზე.

წყლის ორთქლი და წყლის კრისტალები ქმნიან ღრუბლების ქვედა ფენას 20 ° C ტემპერატურაზე და რამდენიმე ატმოსფეროს წნევაზე - თითქმის იუპიტერის ოკეანის ზედაპირზე. (თუმცა ზოგიერთი მოდელი იძლევა ღრუბლების მეოთხე ფენის არსებობას - თხევადი ამიაკის.)

გიგანტური მორევები წარმოიქმნება მრავალმხრივი დენების საზღვარზე. განსაკუთრებით შთამბეჭდავია დიდი წითელი ლაქა - კოლოსალური ატმოსფერული მორევი. უცნობია როდის გაჩნდა, მაგრამ მას ტელესკოპებში აკვირდებოდნენ 300 წლის განმავლობაში.

დიდი წითელი ლაქა

პლანეტა იუპიტერი კოსმოსური თანამგზავრი

დიდი წითელი ლაქა (GRS) არის ატმოსფერული წარმონაქმნი იუპიტერზე, ყველაზე შესამჩნევი თვისება პლანეტის დისკზე, რომელიც შეინიშნება თითქმის 350 წლის განმავლობაში. BKP აღმოაჩინა ჯოვანი კასინიმ 1665 წელს. დეტალი, რომელიც მითითებულია რობერტ ჰუკის 1664 ნოტებში, ასევე შეიძლება იდენტიფიცირებული იყოს როგორც BKP. ვოიაჯერამდე ბევრ ასტრონომს სჯეროდა, რომ მზის ლაქა მყარი იყო.

BKP არის გიგანტური ანტიციკლონური ქარიშხალი, სიგრძით 24-40 ათასი კმ და სიგანე 12-14 ათასი კმ (დედამიწაზე საგრძნობლად დიდი). ლაქის ზომა მუდმივად იცვლება, ზოგადი ტენდენციაა შემცირებისკენ; 100 წლის წინ BKP დაახლოებით 2-ჯერ დიდი იყო. მის სიგრძეზე დედამიწის ზომის 3 პლანეტა იყო მოთავსებული.

ლაქა მდებარეობს დაახლოებით 22° სამხრეთ განედზე და მოძრაობს პლანეტის ეკვატორის პარალელურად. გარდა ამისა, BKP-ში გაზი ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ბრუნვის პერიოდით დაახლოებით 6 დედამიწის დღე. ქარის სიჩქარე ადგილზე 500 კმ/სთ-ს აჭარბებს.

BKP ღრუბლების ზედა ფენა მდებარეობს მიმდებარე ღრუბლების ზედა კიდეზე დაახლოებით 8 კმ-ზე. ადგილზე ტემპერატურა ოდნავ დაბალია მიმდებარე ტერიტორიებზე.

BKP-ის წითელ ფერს ჯერ კიდევ არ უპოვია ცალსახა ახსნა. შესაძლოა, ეს ფერი ლაქას ქიმიური ნაერთებით, მათ შორის ფოსფორით ენიჭება. BKP-ის გარდა, იუპიტერზე არის სხვა „ქარიშხალი ლაქები“, რომლებიც უფრო მცირე ზომისაა. ისინი შეიძლება იყოს თეთრი, ყავისფერი და წითელი და გაგრძელდეს ათწლეულების განმავლობაში (შესაძლოა უფრო დიდხანს). იუპიტერის ატმოსფეროში ლაქები დაფიქსირდა როგორც სამხრეთ, ისე ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, მაგრამ რატომღაც სტაბილური, რომელიც დიდი ხანია არსებობს, მხოლოდ სამხრეთ ნახევარსფეროში არსებობს. იუპიტერის ატმოსფეროს დინების სიჩქარის სხვაობის გამო ზოგჯერ ხდება ქარიშხლების შეჯახება.

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის ტრენინგი