24,79 m/s² A doua viteză spațială 59,5 km/s Viteza de rotație (la ecuator) 12,6 km/s sau 45.300 km/h Perioada de rotație 9.925 ore Înclinarea axei de rotație 3,13° Ascensiunea dreaptă la polul nord 17 h 52 min 14 s
268,057° Declinație la polul nord 64,496° Albedo 0,343 (Obligație)
0,52 (geom.albedo)

Planeta este cunoscută oamenilor din cele mai vechi timpuri, se reflectă în mitologia și credințele religioase ale multor culturi.

Jupiter este alcătuit în principal din hidrogen și heliu. Cel mai probabil, în centrul planetei există un nucleu de piatră de elemente mai grele sub presiune ridicată. Datorită rotației sale rapide, forma lui Jupiter este un sferoid aplatizat (are o umflătură semnificativă în jurul ecuatorului). Atmosfera exterioară a planetei este în mod clar împărțită în mai multe benzi alungite de-a lungul latitudinilor, iar acest lucru duce la furtuni și furtuni de-a lungul granițelor lor care interacționează. Un rezultat notabil al acestui lucru este Marea Pată Roșie, o furtună uriașă care este cunoscută încă din secolul al XVII-lea. Potrivit lui Galileo, presiunea și temperatura cresc rapid pe măsură ce pătrundem mai adânc în atmosferă. Jupiter are o magnetosferă puternică.

Sistemul de sateliți al lui Jupiter este format din cel puțin 63 de sateliți, inclusiv 4 sateliți mari, numiți și „galileeni”, care au fost descoperiți de Galileo Galilei în 1610. Luna lui Jupiter, Ganimede, are un diametru mai mare decât cel al lui Mercur. Un ocean global a fost descoperit sub suprafața Europei, iar Io este cunoscut pentru că are cei mai puternici vulcani din sistemul solar. Jupiter are inele planetare slabe.

Jupiter a fost explorat de opt stații interplanetare NASA. De cea mai mare importanță au fost studiile cu ajutorul aparatelor Pioneer și Voyager, iar mai târziu Galileo, care a aruncat sonda în atmosfera planetei. Ultima navă spațială care a vizitat Jupiter a fost sonda New Horizons care se îndrepta spre Pluto.

Observare

Parametrii planetei

Jupiter este cea mai mare planetă din sistemul solar. Raza sa ecuatorială este de 71,4 mii km, adică de 11,2 ori mai mare decât raza Pământului.

Masa lui Jupiter este de peste 2 ori masa totală a tuturor celorlalte planete din sistemul solar, de 318 de ori masa Pământului și de numai 1000 de ori mai mică decât masa Soarelui. Dacă Jupiter ar fi de aproximativ 60 de ori mai masiv, ar putea deveni o stea. Densitatea lui Jupiter este aproximativ egală cu densitatea Soarelui și semnificativ inferioară densității Pământului.

Planul ecuatorial al planetei este aproape de planul orbitei sale, așa că nu există anotimpuri pe Jupiter.

Jupiter se rotește în jurul axei sale și nu ca un corp solid: viteza unghiulară de rotație scade de la ecuator la poli. La ecuator, o zi durează aproximativ 9 ore și 50 de minute. Jupiter se rotește mai repede decât orice altă planetă din sistemul solar. Datorită rotației rapide, compresia polară a lui Jupiter este foarte vizibilă: raza polară este mai mică decât cea ecuatorială cu 4,6 mii km (adică cu 6,5%).

Tot ce putem vedea pe Jupiter sunt nori din atmosfera superioară. Planeta gigantică este formată în principal din gaz și nu are suprafața solidă cu care suntem obișnuiți.

Jupiter eliberează de 2-3 ori mai multă energie decât primește de la Soare. Acest lucru se poate datora contracției treptate a planetei, scufundării heliului și a elementelor mai grele sau proceselor de dezintegrare radioactivă din intestinele planetei.

Cele mai multe dintre exoplanetele cunoscute în prezent sunt comparabile ca masă și dimensiune cu Jupiter, deci masa sa ( M J) și raza ( R J) sunt utilizate pe scară largă ca unități convenabile pentru specificarea parametrilor lor.

Structura interna

Jupiter este compus în principal din hidrogen și heliu. Sub nori există un strat cu o adâncime de 7-25 mii km, în care hidrogenul își schimbă treptat starea de la gaz la lichid odată cu creșterea presiunii și a temperaturii (până la 6000 ° C). Aparent, nu există o limită clară care să separe hidrogenul gazos de hidrogenul lichid. Ar trebui să arate ca fierberea continuă a oceanului global de hidrogen.

Model al structurii interne a lui Jupiter: un nucleu stâncos înconjurat de un strat gros de hidrogen metalic.

Sub hidrogen lichid se află un strat de hidrogen metalic lichid cu o grosime, conform modelelor teoretice, de aproximativ 30-50 mii km. Hidrogenul metalic lichid se formează la o presiune de câteva milioane de atmosfere. Protonii și electronii din el există separat și este un bun conductor de electricitate. Curenții electrici puternici care apar într-un strat de hidrogen metalic generează un câmp magnetic gigant al lui Jupiter.

Oamenii de știință cred că Jupiter are un nucleu stâncos solid format din elemente grele (mai grele decât heliul). Dimensiunile sale sunt de 15-30 mii km în diametru, miezul are o densitate mare. Conform calculelor teoretice, temperatura la limita nucleului planetei este de aproximativ 30.000 K, iar presiunea este de 30-100 de milioane de atmosfere.

Măsurătorile făcute atât de pe Pământ, cât și de către sonde au relevat că energia emisă de Jupiter, în principal sub formă de radiație infraroșie, este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât o primește de la Soare. Prin urmare, este clar că Jupiter are o rezervă semnificativă de energie termică, formată în procesul de comprimare a materiei în timpul formării planetei. În general, se crede că în adâncurile lui Jupiter este încă foarte cald - aproximativ 30.000 K.

Atmosfera

Atmosfera lui Jupiter este formată din hidrogen (81% din numărul de atomi și 75% din masă) și heliu (18% din numărul de atomi și 24% din masă). Ponderea altor substanțe nu depășește 1%. Atmosfera conține metan, vapori de apă, amoniac; sunt si urme de compusi organici, etan, hidrogen sulfurat, neon, oxigen, fosfina, sulf. Straturile exterioare ale atmosferei conțin cristale de amoniac înghețat.

Norii de la diferite înălțimi au propria lor culoare. Cele mai înalte dintre ele sunt roșii, puțin mai jos sunt albe, chiar mai jos sunt maro, iar în stratul cel mai de jos sunt albăstrui.

Variațiile de culoare roșiatică ale lui Jupiter se pot datora prezenței compușilor de fosfor, sulf și carbon. Deoarece culoarea poate varia foarte mult, compoziția chimică a atmosferei este, de asemenea, diferită în diferite locuri. De exemplu, există zone „uscate” și „umede” cu conținut diferit de vapori de apă.

Temperatura stratului exterior de nori este de aproximativ -130 °C, dar crește rapid cu adâncimea. Potrivit vehiculului de coborâre Galileo, la o adâncime de 130 km temperatura este de +150 ° C, presiunea este de 24 de atmosfere. Presiunea la limita superioară a stratului de nor este de aproximativ 1 atm, adică la fel ca la suprafața Pământului. Galileo a descoperit „puncte calde” de-a lungul ecuatorului. Aparent, în aceste locuri stratul de nori exteriori este subțire, iar regiunile interioare mai calde pot fi văzute.

Viteza vântului pe Jupiter poate depăși 600 km/h. Circulația atmosferei este determinată de doi factori principali. În primul rând, rotația lui Jupiter în regiunile ecuatoriale și polare nu este aceeași, astfel încât structurile atmosferice sunt întinse în benzi care înconjoară planeta. În al doilea rând, există o circulație a temperaturii datorită căldurii degajate din intestine. Spre deosebire de Pământ (unde circulația atmosferei are loc datorită diferenței de încălzire solară în regiunile ecuatoriale și polare), pe Jupiter efectul radiației solare asupra circulației temperaturii este nesemnificativ.

Curenții convectivi, care transportă căldura internă la suprafață, apar în exterior sub formă de zone luminoase și centuri întunecate. În zona zonelor luminoase, există o presiune crescută corespunzătoare fluxurilor ascendente. Norii care formează zonele sunt situați la un nivel mai înalt (aproximativ 20 km), iar culoarea lor deschisă se datorează aparent unei concentrații crescute de cristale de amoniac albe strălucitoare. Se crede că norii întunecați de centură de mai jos sunt cristale de hidrosulfură de amoniu roșu-brun și au o temperatură mai ridicată. Aceste structuri reprezintă regiuni din aval. Zonele și curelele au viteze diferite de mișcare în direcția de rotație a lui Jupiter. Perioada orbitală variază cu câteva minute în funcție de latitudine. Acest lucru duce la existența unor curenți zonali stabili sau a vântului care sufla constant paralel cu ecuatorul într-o direcție. Vitezele din acest sistem global ajung de la 50 la 150 m/s și mai mult. La granițele benzilor și zonelor se observă turbulențe puternice, ceea ce duce la formarea a numeroase structuri de vortex. Cea mai faimoasă astfel de formațiune este Marea Pată Roșie observată pe suprafața lui Jupiter în ultimii 300 de ani.

În atmosfera lui Jupiter se observă fulgere, a căror putere este cu trei ordine de mărime mai mare decât cea a pământului, precum și aurore. În plus, telescopul orbital Chandra a detectat o sursă de radiații cu raze X pulsate (numită Great X-ray Spot), ale cărei cauze sunt încă un mister.

pată roșie mare

Marea Pată Roșie este o formațiune ovală de dimensiuni variabile situată în zona tropicală de sud. În prezent, are dimensiuni de 15 × 30 mii km (mult mai mari decât dimensiunea Pământului), iar în urmă cu 100 de ani, observatorii au observat dimensiuni de 2 ori mai mari. Uneori nu este foarte clar vizibil. Marea Pată Roșie este un uragan uriaș (anticiclon) unic cu viață lungă, substanța în care se rotește în sens invers acelor de ceasornic și face o revoluție completă în 6 zile pământești. Se caracterizează prin curenți ascendenți în atmosferă. Norii din ea sunt localizați mai sus, iar temperatura lor este mai scăzută decât în ​​zonele învecinate.

Câmp magnetic și magnetosferă

Viața pe Jupiter

În prezent, existența vieții pe Jupiter pare puțin probabilă din cauza concentrației scăzute de apă din atmosferă și a absenței unei suprafețe solide. În anii 1970, astronomul american Carl Sagan a comentat posibilitatea existenței unei vieți pe bază de amoniac în atmosfera superioară a lui Jupiter. De remarcat că, chiar și la o adâncime mică în atmosfera joviană, temperatura și densitatea sunt destul de ridicate, iar posibilitatea unei evoluții cel puțin chimice nu poate fi exclusă, deoarece viteza și probabilitatea reacțiilor chimice favorizează acest lucru. Totuși, existența vieții apă-hidrocarburi pe Jupiter este posibilă și: în stratul atmosferei care conține nori din vapori de apă, temperatura și presiunea sunt de asemenea foarte favorabile.

Cometa Shoemaker-Levy

O urmă de la unul dintre resturile cometei.

În iulie 1992, o cometă s-a apropiat de Jupiter. A trecut la o distanță de aproximativ 15 mii de kilometri de limita superioară a norilor, iar efectul gravitațional puternic al planetei gigantice și-a rupt miezul în 17 părți mari. Acest roi de comete a fost descoperit la Observatorul Muntelui Palomar de Caroline și Eugene Shoemaker și de astronomul amator David Levy. În 1994, în timpul următoarei apropieri de Jupiter, toate fragmentele cometei s-au prăbușit în atmosfera planetei cu o viteză extraordinară - aproximativ 64 de kilometri pe secundă. Acest cataclism cosmic grandios a fost observat atât de pe Pământ, cât și cu ajutorul mijloacelor spațiale, în special, cu ajutorul telescopului spațial Hubble, al satelitului în infraroșu IUE și al stației spațiale interplanetare Galileo. Căderea nucleelor ​​a fost însoțită de efecte atmosferice interesante, de exemplu, aurore, pete negre în locurile în care au căzut nucleele cometelor și schimbări climatice.

Loc lângă Polul Sud al lui Jupiter.

Note

Legături

sateliți Jupiter Listarea în grupuri în ordine crescătoare a semi-axei ​​majore a orbitei
Sateliți interni	Metis Adrastea Amalthea Thebe
sateliți galileeni	Io Europa Ganymede Callisto
Grupul Themisto	Themisto
grupul Himalia	Leda Himalia Lysitea Elara S/2000 J 11
Grupul Carpo	Carpo S/2003 J 12
Grupul Ananke	Euporia S/2003 J 3 S/2003 J 18 Telxinoe Evante Helike Orthosia Jocasta S/2003 J 16 Praxidike Harpalike Mneme Hermippe Tione Ananke
Grupul Karme	Herse Etna Calais Taygete S/2003 J 19 Halden S/2003 J 10

Jupiter este a cincea planetă de la Soare și cea mai mare din sistemul solar. Alături de Saturn, Uranus și Neptun, Jupiter este clasificat ca un gigant gazos.

Planeta este cunoscută oamenilor din cele mai vechi timpuri, ceea ce se reflectă în mitologia și credințele religioase ale diferitelor culturi: mesopotamia, babiloniană, greacă și altele. Numele modern al lui Jupiter provine de la numele vechiului zeu suprem roman al tunetului.

O serie de fenomene atmosferice de pe Jupiter - cum ar fi furtunile, fulgerele, aurore - au scale cu ordine de mărime mai mari decât cele de pe Pământ. O formațiune notabilă în atmosferă este Marea Pată Roșie - o furtună uriașă cunoscută încă din secolul al XVII-lea.

Jupiter are cel puțin 67 de luni, dintre care cele mai mari - Io, Europa, Ganymede și Callisto - au fost descoperite de Galileo Galilei în 1610.

Jupiter este studiat cu ajutorul telescoapelor de la sol și de orbită; Din anii 1970, 8 vehicule interplanetare NASA au fost trimise pe planetă: Pioneers, Voyagers, Galileo și altele.

În timpul marilor opoziții (dintre care una a avut loc în septembrie 2010), Jupiter este vizibil cu ochiul liber ca unul dintre cele mai strălucitoare obiecte de pe cerul nopții, după Lună și Venus. Discul și lunile lui Jupiter sunt obiecte populare de observație pentru astronomii amatori care au făcut o serie de descoperiri (de exemplu, cometa Shoemaker-Levy care s-a ciocnit cu Jupiter în 1994, sau dispariția centurii ecuatoriale de sud a lui Jupiter în 2010).

Gama optică

În regiunea infraroșu a spectrului se află liniile moleculelor H2 și He, precum și liniile multor alte elemente. Numărul primelor două poartă informații despre originea planetei, iar compoziția cantitativă și calitativă a restului - despre evoluția sa internă.

Cu toate acestea, moleculele de hidrogen și heliu nu au un moment dipol, ceea ce înseamnă că liniile de absorbție ale acestor elemente sunt invizibile până când absorbția datorată ionizării de impact începe să domine. Acest lucru este, pe de o parte, pe de altă parte - aceste linii sunt formate în straturile cele mai superioare ale atmosferei și nu poartă informații despre straturile mai profunde. Prin urmare, cele mai fiabile date despre abundența de heliu și hidrogen de pe Jupiter au fost obținute de la aterizatorul Galileo.

În ceea ce privește restul elementelor, există și dificultăți în analiza și interpretarea lor. Până acum, este imposibil de spus cu deplină certitudine ce procese au loc în atmosfera lui Jupiter și cât de mult afectează acestea compoziția chimică - atât în ​​regiunile interioare, cât și în straturile exterioare. Acest lucru creează anumite dificultăți într-o interpretare mai detaliată a spectrului. Cu toate acestea, se crede că toate procesele capabile să influențeze abundența elementelor într-un fel sau altul sunt locale și extrem de limitate, astfel încât nu sunt capabile să modifice la nivel global distribuția materiei.

De asemenea, Jupiter radiază (în principal în regiunea infraroșu a spectrului) cu 60% mai multă energie decât primește de la Soare. Datorită proceselor care duc la producerea acestei energii, Jupiter scade cu aproximativ 2 cm pe an.

Gama gama

Radiația lui Jupiter în gama gamma este asociată cu aurora, precum și cu radiația discului. Inregistrat pentru prima data in 1979 de catre Laboratorul Spatial Einstein.

Pe Pământ, regiunile aurorelor din raze X și ultraviolete practic coincid, cu toate acestea, pe Jupiter nu este cazul. Regiunea aurorelor cu raze X este situată mult mai aproape de pol decât ultravioletele. Observațiile timpurii au relevat o pulsație a radiațiilor cu o perioadă de 40 de minute, cu toate acestea, în observațiile ulterioare, această dependență este mult mai gravă.

Era de așteptat ca spectrul de raze X al aurorelor aurorale de pe Jupiter să fie similar cu spectrul de raze X al cometelor, totuși, așa cum au arătat observațiile de pe Chandra, nu este cazul. Spectrul constă din linii de emisie cu vârf la liniile de oxigen aproape de 650 eV, la liniile OVIII la 653 eV și 774 eV și la OVII la 561 eV și 666 eV. Există, de asemenea, linii de emisie la energii mai mici în regiunea spectrală de la 250 la 350 eV, posibil din sulf sau carbon.

Radiațiile gamma non-aurorale au fost detectate pentru prima dată în observațiile ROSAT în 1997. Spectrul este similar cu spectrul aurorelor, cu toate acestea, în regiunea de 0,7-0,8 keV. Caracteristicile spectrului sunt bine descrise de modelul plasmei coronale cu o temperatură de 0,4-0,5 keV cu metalitate solară, cu adăugarea liniilor de emisie Mg10+ și Si12+. Existența acestuia din urmă este posibil asociată cu activitatea solară în octombrie-noiembrie 2003.

Observațiile observatorului spațial XMM-Newton au arătat că radiația discului din spectrul gamma este radiația solară reflectată de raze X. Spre deosebire de aurore, nu a fost găsită nicio periodicitate în modificarea intensității emisiilor pe scale de la 10 la 100 min.

supraveghere radio

Jupiter este cea mai puternică sursă radio (după Soare) din sistemul solar în intervalele de lungimi de undă decimetru - metru. Emisia radio este sporadica si ajunge la 10-6 la maxim rafala.

Exploziile apar în intervalul de frecvență de la 5 la 43 MHz (cel mai adesea în jur de 18 MHz), cu o lățime medie de aproximativ 1 MHz. Durata exploziei este scurtă: de la 0,1-1 s (uneori până la 15 s). Radiația este puternic polarizată, mai ales în cerc, gradul de polarizare ajunge la 100%. Există o modulare a radiației de către satelitul apropiat al lui Jupiter Io, care se rotește în interiorul magnetosferei: este mai probabil ca explozia să apară atunci când Io este aproape de alungire față de Jupiter. Natura monocromatică a radiației indică o frecvență selectată, cel mai probabil o girofrecvență. Temperatura ridicată de luminozitate (atingând uneori 1015 K) necesită implicarea unor efecte colective (cum ar fi masere).

Emisia radio a lui Jupiter în intervalele milimetru-scurt-centimetri este de natură pur termică, deși temperatura de luminozitate este oarecum mai mare decât temperatura de echilibru, ceea ce sugerează un flux de căldură din adâncime. Pornind de la unde ~9 cm, Tb (temperatura de luminozitate) creste - apare o componenta netermica, asociata cu radiatia sincrotron a particulelor relativiste cu o energie medie de ~30 MeV in campul magnetic al lui Jupiter; la o lungime de undă de 70 cm, Tb atinge o valoare de ~5·104 K. Sursa de radiații este situată pe ambele părți ale planetei sub forma a două lame extinse, ceea ce indică originea magnetosferică a radiației.

Jupiter printre planetele sistemului solar

Masa lui Jupiter este de 2,47 ori masa celorlalte planete din sistemul solar.

Jupiter este cea mai mare planetă din sistemul solar, o gigantă gazoasă. Raza sa ecuatorială este de 71,4 mii km, adică de 11,2 ori mai mare decât raza Pământului.

Jupiter este singura planetă al cărei centru de masă cu Soarele se află în afara Soarelui și se află la aproximativ 7% din raza solară distanță de acesta.

Masa lui Jupiter este de 2,47 ori masa totală a tuturor celorlalte planete ale sistemului solar combinate, de 317,8 ori masa Pământului și de aproximativ 1000 de ori mai mică decât masa Soarelui. Densitatea (1326 kg/m2) este aproximativ egală cu densitatea Soarelui și este de 4,16 ori mai mică decât densitatea Pământului (5515 kg/m2). În același timp, forța gravitației de pe suprafața sa, care este de obicei considerată stratul superior de nori, este de peste 2,4 ori mai mare decât cea a pământului: un corp care are o masă, de exemplu, 100 kg, va cântărește la fel ca un corp de 240 kg cântărește pe suprafața Pământului. Aceasta corespunde unei accelerații gravitaționale de 24,79 m/s2 pe Jupiter față de 9,80 m/s2 pentru Pământ.

Jupiter ca „stea eșuată”

Dimensiunile comparative ale lui Jupiter și ale Pământului.

Modelele teoretice arată că dacă masa lui Jupiter ar fi mult mai mare decât masa sa reală, atunci aceasta ar duce la comprimarea planetei. Micile modificări ale masei nu ar implica modificări semnificative ale razei. Cu toate acestea, dacă masa lui Jupiter și-ar depăși masa reală de patru ori, densitatea planetei ar crește într-o asemenea măsură încât, sub influența gravitației crescute, dimensiunea planetei ar scădea foarte mult. Astfel, aparent, Jupiter are diametrul maxim pe care l-ar putea avea o planetă cu o structură și istorie similare. Odată cu o creștere suplimentară a masei, contracția ar continua până când, în procesul de formare a stelelor, Jupiter ar deveni o pitică brună cu o masă care o depășește de aproximativ 50 de ori pe cea actuală. Acest lucru le dă astronomilor motive să considere Jupiter o „stea eșuată”, deși nu este clar dacă procesele de formare ale planetelor precum Jupiter sunt similare cu cele care duc la formarea sistemelor binare de stele. Deși Jupiter ar trebui să fie de 75 de ori mai masiv pentru a deveni o stea, cea mai mică pitică roșie cunoscută este cu doar 30% mai mare în diametru.

Orbită și rotație

Când este observat de pe Pământ în timpul opoziției, Jupiter poate atinge o magnitudine aparentă de -2,94 m, făcându-l al treilea cel mai strălucitor obiect de pe cerul nopții, după Lună și Venus. La cea mai mare distanță, magnitudinea aparentă scade la 1,61 m. Distanța dintre Jupiter și Pământ variază de la 588 la 967 milioane km.

Opozițiile lui Jupiter apar la fiecare 13 luni. În 2010, confruntarea cu planeta gigantică a căzut pe 21 septembrie. O dată la 12 ani, marea opoziție a lui Jupiter are loc atunci când planeta se află în apropierea periheliului orbitei sale. În această perioadă de timp, dimensiunea sa unghiulară pentru un observator de pe Pământ atinge 50 de secunde de arc, iar luminozitatea sa este mai strălucitoare de -2,9 m.

Distanța medie dintre Jupiter și Soare este de 778,57 milioane km (5,2 UA), iar perioada de revoluție este de 11,86 ani. Deoarece excentricitatea orbitei lui Jupiter este de 0,0488, diferența dintre distanța până la Soare la periheliu și afeliu este de 76 milioane km.

Saturn aduce principala contribuție la perturbațiile mișcării lui Jupiter. Primul tip de perturbare este secular, acționând la o scară de ~70 de mii de ani, schimbând excentricitatea orbitei lui Jupiter de la 0,2 la 0,06 și înclinarea orbitei de la ~1° - 2°. Perturbația de al doilea fel este rezonantă cu un raport apropiat de 2:5 (cu o precizie de 5 zecimale - 2:4,96666).

Planul ecuatorial al planetei este aproape de planul orbitei sale (înclinarea axei de rotație este de 3,13° față de 23,45° pentru Pământ), deci nu există nicio schimbare de anotimp pe Jupiter.

Jupiter se rotește pe axa sa mai repede decât orice altă planetă din sistemul solar. Perioada de rotație la ecuator este de 9 ore și 50 de minute. 30 sec., iar la latitudini medii - 9 h. 55 min. 40 sec. Datorită rotației rapide, raza ecuatorială a lui Jupiter (71492 km) este mai mare decât cea polară (66854 km) cu 6,49%; astfel, compresia planetei este (1:51.4).

Ipoteze despre existența vieții în atmosfera lui Jupiter

În prezent, existența vieții pe Jupiter pare puțin probabilă: concentrația scăzută de apă în atmosferă, absența unei suprafețe solide etc. Cu toate acestea, în anii 1970, astronomul american Carl Sagan a vorbit despre posibilitatea existenței viață pe bază de amoniac în atmosfera superioară a lui Jupiter. De remarcat că, chiar și la o adâncime mică în atmosfera joviană, temperatura și densitatea sunt destul de ridicate, iar posibilitatea unei evoluții cel puțin chimice nu poate fi exclusă, deoarece viteza și probabilitatea reacțiilor chimice favorizează acest lucru. Totuși, existența vieții apă-hidrocarburi pe Jupiter este posibilă și: în stratul atmosferic care conține nori de vapori de apă, temperatura și presiunea sunt de asemenea foarte favorabile. Carl Sagan, împreună cu E. E. Salpeter, făcând calcule în cadrul legilor chimiei și fizicii, a descris trei forme de viață imaginare care pot exista în atmosfera lui Jupiter:

Sinkers (în engleză sinker - „sinker”) sunt organisme minuscule, a căror reproducere are loc foarte rapid și care dau un număr mare de descendenți. Acest lucru le permite unora dintre ele să supraviețuiască în prezența fluxurilor periculoase de convector care pot transporta plăcuțele în atmosfera inferioară fierbinte;

Plutitorii (în engleză floater - „float”) sunt organisme uriașe (de dimensiunea unui oraș pământesc) asemănătoare cu baloanele. Plutitorul pompează heliul din airbag și lasă hidrogenul, ceea ce îi permite să rămână în atmosfera superioară. Se poate hrăni cu molecule organice sau le poate produce singur, ca plantele terestre.

Vânători (în engleză hunter - „hunter”) - organisme prădătoare, vânători de plutitori.

Compoziție chimică

Compoziția chimică a straturilor interioare ale lui Jupiter nu poate fi determinată prin metode moderne de observație, dar abundența elementelor din straturile exterioare ale atmosferei este cunoscută cu o precizie relativ mare, deoarece straturile exterioare au fost studiate direct de către aterizatorul Galileo, care a fost coborât în atmosfera din 7 decembrie 1995. Cele două componente principale ale atmosferei lui Jupiter sunt hidrogenul molecular și heliul. Atmosfera conține, de asemenea, mulți compuși simpli precum apa, metanul (CH4), hidrogenul sulfurat (H2S), amoniacul (NH3) și fosfina (PH3). Abundența lor în troposfera adâncă (sub 10 bari) implică faptul că atmosfera lui Jupiter este bogată în carbon, azot, sulf și, eventual, oxigen, cu un factor de 2-4 față de Soare.

Alți compuși chimici, arsina (AsH3) și germanul (GeH4), sunt prezenți, dar în cantități minore.

Concentrația de gaze inerte, argon, kripton și xenon, depășește cantitatea acestora pe Soare (vezi tabel), în timp ce concentrația de neon este clar mai mică. Există o cantitate mică de hidrocarburi simple - etan, acetilenă și diacetilenă - care se formează sub influența radiației ultraviolete solare și a particulelor încărcate care sosesc din magnetosfera lui Jupiter. Se crede că dioxidul de carbon, monoxidul de carbon și apa din atmosfera superioară își datorează prezența coliziunilor cometelor cu atmosfera lui Jupiter, cum ar fi Cometa Shoemaker-Levy 9. Apa nu poate veni din troposferă deoarece tropopauza, acționând ca o capcană rece, în mod eficient. previne ridicarea apei la nivelul stratosferei.

Variațiile de culoare roșiatică ale lui Jupiter se pot datora compușilor de fosfor, sulf și carbon din atmosferă. Deoarece culoarea poate varia foarte mult, se presupune că și compoziția chimică a atmosferei variază de la un loc la altul. De exemplu, există zone „uscate” și „umede” cu conținut diferit de vapori de apă.

Structura

Modelul structurii interne a lui Jupiter: sub nori - un strat dintr-un amestec de hidrogen și heliu cu o grosime de aproximativ 21 mii km cu o tranziție lină de la faza gazoasă la faza lichidă, apoi - un strat de hidrogen lichid și metalic 30-50 mii km adâncime. În interior poate exista un miez solid cu un diametru de aproximativ 20 de mii de km.

În prezent, următorul model al structurii interne a lui Jupiter a primit cea mai mare recunoaștere:

1. Atmosferă. Este împărțit în trei straturi:
A. un strat exterior format din hidrogen;
b. stratul mijlociu format din hidrogen (90%) și heliu (10%);
c. stratul inferior, format din hidrogen, heliu și impurități de amoniac, hidrosulfat de amoniu și apă, formând trei straturi de nori:
A. deasupra – nori de amoniac înghețat (NH3). Temperatura sa este de aproximativ -145 °C, presiunea este de aproximativ 1 atm;
b. dedesubt - nori de cristale de hidrosulfură de amoniu (NH4HS);
c. în partea de jos - gheață de apă și, eventual, apă lichidă, ceea ce probabil înseamnă - sub formă de picături minuscule. Presiunea din acest strat este de aproximativ 1 atm, temperatura este de aproximativ -130 °C (143 K). Sub acest nivel, planeta este opac.
2. Strat de hidrogen metalic. Temperatura acestui strat variază de la 6300 la 21.000 K, iar presiunea de la 200 la 4000 GPa.
3. Miez de piatră.

Construcția acestui model se bazează pe sinteza datelor observaționale, aplicarea legilor termodinamicii și extrapolarea datelor de laborator asupra unei substanțe aflate la presiune ridicată și la temperatură ridicată. Principalele ipoteze care stau la baza acesteia sunt:

Jupiter este în echilibru hidrodinamic

Jupiter este în echilibru termodinamic.

Dacă adăugăm la aceste prevederi legile conservării masei și energiei, obținem un sistem de ecuații de bază.

În cadrul acestui model simplu cu trei straturi, nu există o limită clară între straturile principale, cu toate acestea, regiunile tranzițiilor de fază sunt, de asemenea, mici. Prin urmare, se poate presupune că aproape toate procesele sunt localizate, iar acest lucru permite ca fiecare strat să fie considerat separat.

Atmosfera

Temperatura din atmosferă nu crește monoton. În ea, ca și pe Pământ, se pot distinge exosfera, termosfera, stratosfera, tropopauza, troposfera. În straturile superioare temperatura este ridicată; pe măsură ce vă deplasați mai adânc, presiunea crește, iar temperatura scade până la tropopauză; începând de la tropopauză, atât temperatura, cât și presiunea cresc pe măsură ce se merge mai adânc. Spre deosebire de Pământ, Jupiter nu are o mezosferă și o mezopauză corespunzătoare.

În termosfera lui Jupiter au loc destul de multe procese interesante: aici planeta își pierde o parte semnificativă din căldură prin radiație, aici se formează aurorele, aici se formează ionosfera. Nivelul de presiune de 1 nbar este considerat ca limită superioară. Temperatura observată a termosferei este de 800-1000 K, iar în acest moment acest material fapt nu a fost încă explicat în cadrul modelelor moderne, deoarece temperatura din ele nu ar trebui să fie mai mare de aproximativ 400 K. Răcirea lui Jupiter este de asemenea, un proces non-trivial: un ion de hidrogen triatomic (H3 + ), altul decât Jupiter, găsit doar pe Pământ, provoacă o emisie puternică în infraroșu mijlociu la lungimi de undă între 3 și 5 µm.

Conform măsurătorilor directe efectuate de vehiculul de coborâre, nivelul superior al norilor opaci a fost caracterizat printr-o presiune de 1 atmosferă și o temperatură de -107 °C; la o adâncime de 146 km - 22 atmosfere, +153 °C. Galileo a găsit și „puncte calde” de-a lungul ecuatorului. Aparent, în aceste locuri stratul de nori exteriori este subțire, iar regiunile interioare mai calde pot fi văzute.

Sub nori există un strat cu o adâncime de 7-25 mii km, în care hidrogenul își schimbă treptat starea de la gaz la lichid odată cu creșterea presiunii și a temperaturii (până la 6000 ° C). Aparent, nu există o limită clară care să separe hidrogenul gazos de hidrogenul lichid. Acest lucru poate arăta ceva ca fierberea continuă a oceanului global de hidrogen.

strat de hidrogen metalic

Hidrogenul metalic apare la presiuni mari (aproximativ un milion de atmosfere) și la temperaturi ridicate, când energia cinetică a electronilor depășește potențialul de ionizare al hidrogenului. Ca urmare, protonii și electronii din el există separat, astfel încât hidrogenul metalic este un bun conductor de electricitate. Grosimea estimată a stratului de hidrogen metalic este de 42-46 mii km.

Curenții electrici puternici care apar în acest strat generează un câmp magnetic gigant al lui Jupiter. În 2008, Raymond Dzhinloz de la Universitatea din California din Berkeley și Lars Stiksrud de la University College London au creat un model al structurii lui Jupiter și Saturn, conform căruia există și heliu metalic în intestinele lor, care formează un fel de aliaj cu metale. hidrogen.

Miez

Cu ajutorul momentelor de inerție măsurate ale planetei, este posibil să se estimeze dimensiunea și masa miezului acesteia. În prezent, se crede că masa nucleului este de 10 mase ale Pământului, iar dimensiunea este de 1,5 din diametrul său.

Jupiter eliberează mult mai multă energie decât primește de la Soare. Cercetătorii sugerează că Jupiter are o aprovizionare semnificativă de energie termică, formată în procesul de comprimare a materiei în timpul formării planetei. Modelele anterioare ale structurii interne a lui Jupiter, care încercau să explice excesul de energie eliberat de planetă, au permis posibilitatea dezintegrarii radioactive în intestinele sale sau eliberarea de energie atunci când planeta este comprimată sub influența forțelor gravitaționale.

Procese interstrat

Este imposibil să se localizeze toate procesele în straturi independente: este necesar să se explice lipsa elementelor chimice din atmosferă, excesul de radiații etc.

Diferența de conținut de heliu din straturile exterior și interior se explică prin faptul că heliul se condensează în atmosferă și pătrunde în regiunile mai adânci sub formă de picături. Acest fenomen seamănă cu ploaia pământului, dar nu din apă, ci din heliu. S-a demonstrat recent că neonul se poate dizolva în aceste picături. Aceasta explică lipsa neonului.

Mișcarea atmosferică

Animație a rotației lui Jupiter, creată din fotografii de pe Voyager 1, 1979.

Viteza vântului pe Jupiter poate depăși 600 km/h. Spre deosebire de Pământ, unde circulația atmosferei are loc datorită diferenței de încălzire solară în regiunile ecuatoriale și polare, pe Jupiter efectul radiației solare asupra circulației temperaturii este nesemnificativ; principalele forțe motrice sunt fluxurile de căldură care vin din centrul planetei și energia eliberată în timpul mișcării rapide a lui Jupiter în jurul axei sale.

Pe baza observațiilor de la sol, astronomii au împărțit centurile și zonele din atmosfera lui Jupiter în ecuatoriale, tropicale, temperate și polare. Masele încălzite de gaze care se ridică din adâncurile atmosferei în zonele sub influența forțelor Coriolis semnificative asupra lui Jupiter sunt trase de-a lungul meridianelor planetei, iar marginile opuse ale zonelor se deplasează una spre alta. Există turbulențe puternice la granițele zonelor și centurii (zone cu flux descendent). La nord de ecuator, fluxurile din zonele direcționate spre nord sunt deviate de forțele Coriolis spre est, iar cele direcționate către sud - spre vest. În emisfera sudică - respectiv, dimpotrivă. Vânturile alizee au o structură similară pe Pământ.

dungi

Benzile Jupiter în diferiți ani

O trăsătură caracteristică a aspectului extern al lui Jupiter sunt dungile sale. Există o serie de versiuni care explică originea lor. Deci, conform unei versiuni, dungile au apărut ca urmare a fenomenului de convecție în atmosfera planetei gigantice - datorită încălzirii și, ca urmare, ridicării unor straturi și răcirii și coborârii altora. În primăvara lui 2010, oamenii de știință au înaintat o ipoteză conform căreia dungile de pe Jupiter au apărut ca urmare a influenței sateliților săi. Se presupune că, sub influența atracției sateliților de pe Jupiter, s-au format „stâlpi” particulari ai materiei, care, rotindu-se, au format dungi.

Curenții convectivi, care transportă căldura internă la suprafață, apar în exterior sub formă de zone luminoase și centuri întunecate. În zona zonelor luminoase, există o presiune crescută corespunzătoare fluxurilor ascendente. Norii care formează zonele sunt situați la un nivel mai înalt (aproximativ 20 km), iar culoarea lor deschisă se datorează aparent unei concentrații crescute de cristale de amoniac albe strălucitoare. Se crede că norii întunecați de sub centură sunt cristale de hidrosulfură de amoniu roșu-brun și au o temperatură mai ridicată. Aceste structuri reprezintă regiuni din aval. Zonele și curelele au viteze diferite de mișcare în direcția de rotație a lui Jupiter. Perioada orbitală variază cu câteva minute în funcție de latitudine. Acest lucru duce la existența unor curenți zonali stabili sau a vântului care sufla constant paralel cu ecuatorul într-o direcție. Vitezele din acest sistem global ajung de la 50 la 150 m/s și mai mult. La granițele benzilor și zonelor se observă turbulențe puternice, ceea ce duce la formarea a numeroase structuri de vortex. Cea mai faimoasă astfel de formațiune este Marea Pată Roșie, care a fost observată pe suprafața lui Jupiter în ultimii 300 de ani.

După ce a apărut, vortexul ridică la suprafața norilor masele încălzite de gaz cu vapori de componente mici. Cristalele rezultate de zăpadă de amoniac, soluții și compuși ai amoniacului sub formă de zăpadă și picături, zăpadă de apă obișnuită și gheață se scufundă treptat în atmosferă până ating niveluri la care temperatura este suficient de ridicată și se evaporă. După aceea, substanța în stare gazoasă revine din nou în stratul de nor.

În vara lui 2007, telescopul Hubble a înregistrat schimbări dramatice în atmosfera lui Jupiter. Zone separate din atmosferă la nord și la sud de ecuator s-au transformat în centuri, iar centurile în zone. În același timp, nu doar formele formațiunilor atmosferice s-au schimbat, ci și culoarea acestora.

Pe 9 mai 2010, astronomul amator Anthony Wesley (ing. Anthony Wesley, vezi și mai jos) a descoperit că una dintre cele mai vizibile și mai stabile formațiuni în timp, Centura Ecuatorială de Sud, a dispărut brusc de pe fața planetei. La latitudinea centurii ecuatoriale de sud se află Marea Pată Roșie „spălată” de aceasta. Motivul dispariției bruște a centurii ecuatoriale de sud a lui Jupiter este apariția unui strat de nori mai ușori deasupra acesteia, sub care se ascunde o fâșie de nori întunecați. Conform studiilor efectuate de telescopul Hubble, s-a ajuns la concluzia că centura nu a dispărut complet, ci pur și simplu părea ascunsă sub un strat de nori format din amoniac.

pată roșie mare

Marea Pată Roșie este o formațiune ovală de dimensiuni variabile situată în zona tropicală de sud. A fost descoperit de Robert Hooke în 1664. În prezent, are dimensiuni de 15 × 30 mii km (diametrul Pământului este de ~12,7 mii km), iar în urmă cu 100 de ani, observatorii au observat dimensiuni de 2 ori mai mari. Uneori nu este foarte clar vizibil. Marea Pată Roșie este un uragan uriaș unic cu viață lungă, în care substanța se rotește în sens invers acelor de ceasornic și face o revoluție completă în 6 zile pământești.

Datorită cercetărilor efectuate la sfârșitul anului 2000 de către sonda Cassini, s-a constatat că Marea Pată Roșie este asociată cu curenți descendenți (circulația verticală a maselor atmosferice); norii sunt mai sus aici și temperatura este mai scăzută decât în ​​alte zone. Culoarea norilor depinde de înălțime: structurile albastre sunt cele de sus, cele maro se află dedesubt, apoi cele albe. Structurile roșii sunt cele mai joase. Viteza de rotație a Marii Pete Roșii este de 360 ​​km/h. Temperatura medie a acestuia este de -163 ° C, iar între părțile marginale și centrale ale locului există o diferență de temperatură de ordinul a 3-4 grade. Se presupune că această diferență este responsabilă pentru faptul că gazele atmosferice din centrul spotului se rotesc în sensul acelor de ceasornic, în timp ce la margini se rotesc în sens invers acelor de ceasornic. S-a făcut, de asemenea, o presupunere cu privire la relația dintre temperatură, presiune, mișcare și culoare a petei roșii, deși oamenii de știință încă le este greu să spună exact cum se realizează.

Din când în când, pe Jupiter se observă coliziuni ale sistemelor ciclonice mari. Una dintre ele a avut loc în 1975, ceea ce a făcut ca culoarea roșie a spotului să se estompeze timp de câțiva ani. La sfârșitul lunii februarie 2002, un alt vârtej gigant - Ovalul Alb - a început să fie încetinit de Marea Pată Roșie, iar coliziunea a continuat o lună întreagă. Cu toate acestea, nu a provocat daune grave ambelor vârtejuri, deoarece s-a întâmplat pe o tangentă.

Culoarea roșie a Marii Pete Roșii este un mister. Un posibil motiv ar putea fi compușii chimici care conțin fosfor. De fapt, culorile și mecanismele care dau aspectul întregii atmosfere joviane sunt încă puțin înțelese și pot fi explicate doar prin măsurători directe ale parametrilor ei.

În 1938, a fost înregistrată formarea și dezvoltarea a trei ovale mari albe lângă 30° latitudine sudică. Acest proces a fost însoțit de formarea simultană a mai multor ovale albe mici - vârtejuri. Acest lucru confirmă faptul că Marea Pată Roșie este cel mai puternic dintre vârtejurile lui Jupiter. Înregistrările istorice nu dezvăluie astfel de sisteme cu viață lungă în latitudinile nordice medii ale planetei. Ovale mari întunecate au fost observate în apropiere de 15°N, dar se pare că condițiile necesare pentru apariția turbiilor și transformarea lor ulterioară în sisteme stabile precum Pata Roșie există doar în emisfera sudică.

mică pată roșie

Marea Pată Roșie și Mica Pată Roșie în mai 2008 într-o fotografie făcută de Telescopul Spațial Hubble

În ceea ce privește cele trei vârtejuri albe ovale menționate mai sus, două dintre ele au fuzionat în 1998, iar în 2000 un nou vârtej s-a contopit cu cel de-al treilea oval rămas. La sfârșitul anului 2005, vortexul (Oval BA, English Oval BC) a început să-și schimbe culoarea, dobândind în cele din urmă o culoare roșie, pentru care a primit un nou nume - Little Red Spot. În iulie 2006, Mica Pată Roșie a intrat în contact cu „fratele” său mai mare - Marea Pată Roșie. Cu toate acestea, acest lucru nu a avut niciun efect semnificativ asupra ambelor vortexuri - ciocnirea a fost tangenţială. Ciocnirea a fost prognozată în prima jumătate a anului 2006.

Fulger

În centrul vortexului, presiunea este mai mare decât în ​​zona înconjurătoare, iar uraganele în sine sunt înconjurate de perturbații de joasă presiune. Conform imaginilor realizate de sondele spațiale Voyager 1 și Voyager 2, s-a constatat că în centrul unor astfel de vortexuri se observă fulgere colosale de mii de kilometri lungime. Puterea fulgerului este cu trei ordine de mărime mai mare decât cea a pământului.

Câmp magnetic și magnetosferă

Schema câmpului magnetic al lui Jupiter

Primul semn al oricărui câmp magnetic este emisia radio, precum și razele X. Construind modele ale proceselor în curs, se poate judeca structura câmpului magnetic. Așa că s-a constatat că câmpul magnetic al lui Jupiter are nu numai o componentă dipol, ci și un cvadrupol, un octupol și alte armonice de ordin superior. Se presupune că câmpul magnetic este creat de un dinam, asemănător cu pământul. Dar, spre deosebire de Pământ, conductorul de curent pe Jupiter este un strat de heliu metalic.

Axa câmpului magnetic este înclinată față de axa de rotație 10,2 ± 0,6 °, aproape ca pe Pământ, totuși, polul magnetic nord este situat lângă cel geografic sud, iar polul magnetic sud este situat lângă cel geografic nord. unu. Intensitatea câmpului la nivelul suprafeței vizibile a norilor este de 14 Oe la polul nord și de 10,7 Oe la sud. Polaritatea sa este opusă câmpului magnetic al pământului.

Forma câmpului magnetic al lui Jupiter este puternic aplatizată și seamănă cu un disc (spre deosebire de cea în formă de picătură a Pământului). Forța centrifugă care acționează asupra plasma co-rotativă pe o parte și presiunea termică a plasmei fierbinți pe cealaltă parte întind liniile de forță, formând la o distanță de 20 RJ o structură asemănătoare unei clătite subțiri, cunoscută și sub numele de magnetodisc. . Are o structură de curent fină în apropierea ecuatorului magnetic.

În jurul lui Jupiter, precum și în jurul majorității planetelor din sistemul solar, există o magnetosferă - o regiune în care comportamentul particulelor încărcate, plasma, este determinat de câmpul magnetic. Pentru Jupiter, sursele unor astfel de particule sunt vântul solar și Io. Cenușa vulcanică aruncată de vulcanii lui Io este ionizată de radiația ultravioletă solară. Așa se formează ionii de sulf și oxigen: S+, O+, S2+ și O2+. Aceste particule părăsesc atmosfera satelitului, dar rămân pe orbită în jurul acesteia, formând un tor. Acest torus a fost descoperit de Voyager 1; se află în planul ecuatorului lui Jupiter și are o rază de 1 RJ în secțiune transversală și o rază de la centru (în acest caz de la centrul lui Jupiter) la generatria de 5,9 RJ. El este cel care schimbă fundamental dinamica magnetosferei lui Jupiter.

magnetosfera lui Jupiter. Ionii de vânt solar prinși magnetic sunt prezentați în roșu în diagramă, centura neutră de gaz vulcanic a lui Io este prezentată în verde, iar centura neutră de gaz a Europei este prezentată în albastru. ENA sunt atomi neutri. Potrivit sondei Cassini, obținută la începutul anului 2001.

Vântul solar care se apropie este echilibrat de presiunea câmpului magnetic la distanțe de 50-100 de raze planetare, fără influența lui Io, această distanță nu ar fi mai mare de 42 RJ. Pe partea de noapte, se extinde dincolo de orbita lui Saturn, atingând o lungime de 650 de milioane de km sau mai mult. Electronii accelerați în magnetosfera lui Jupiter ajung pe Pământ. Dacă magnetosfera lui Jupiter ar putea fi văzută de pe suprafața Pământului, atunci dimensiunile ei unghiulare ar depăși dimensiunile Lunii.

curele de radiații

Jupiter are centuri puternice de radiații. Când s-a apropiat de Jupiter, Galileo a primit o doză de radiații de 25 de ori mai mare decât doza letală pentru oameni. Emisia radio din centura de radiații a lui Jupiter a fost descoperită pentru prima dată în 1955. Emisia radio are un caracter sincrotron. Electronii din centurile de radiații au o energie uriașă de aproximativ 20 MeV, în timp ce sonda Cassini a constatat că densitatea electronilor din centurile de radiații ale lui Jupiter este mai mică decât se aștepta. Fluxul de electroni în centurile de radiații ale lui Jupiter poate reprezenta un pericol grav pentru navele spațiale din cauza riscului ridicat de deteriorare a echipamentelor din cauza radiațiilor. În general, emisia radio a lui Jupiter nu este strict uniformă și constantă - atât în ​​timp, cât și în frecvență. Frecvența medie a unei astfel de radiații, conform cercetărilor, este de aproximativ 20 MHz, iar întregul interval de frecvență este de la 5-10 la 39,5 MHz.

Jupiter este inconjurat de o ionosfera cu o lungime de 3000 km.

Aurore pe Jupiter

Modelul aurorei lui Jupiter care arată inelul principal, aurorele și petele solare rezultate din interacțiunile cu lunile naturale ale lui Jupiter.

Jupiter prezintă aurore luminoase și stabile în jurul ambilor poli. Spre deosebire de cele de pe Pământ, care apar în perioadele de activitate solară crescută, aurorele lui Jupiter sunt constante, deși intensitatea lor variază de la o zi la alta. Ele constau din trei componente principale: regiunea principală și cea mai luminoasă este relativ mică (mai puțin de 1000 km lățime), situată la aproximativ 16 ° de polii magnetici; puncte fierbinți - urme ale liniilor de câmp magnetic care leagă ionosferele sateliților cu ionosfera lui Jupiter și zonele de emisii pe termen scurt situate în interiorul inelului principal. Emisiile de aurore au fost detectate în aproape toate părțile spectrului electromagnetic, de la unde radio la raze X (până la 3 keV), dar sunt cele mai strălucitoare în infraroșu mediu (lungime de undă 3-4 µm și 7-14 µm) și în adâncime. regiunea ultravioletă a spectrului (unde de lungime 80-180 nm).

Poziția inelelor aurorale principale este stabilă, la fel ca și forma lor. Cu toate acestea, radiația lor este puternic modulată de presiunea vântului solar - cu cât vântul este mai puternic, cu atât aurorele sunt mai slabe. Stabilitatea aurorei este menținută printr-un aflux mare de electroni accelerați din cauza diferenței de potențial dintre ionosferă și magnetodisc. Acești electroni generează un curent care menține sincronismul de rotație în magnetodisc. Energia acestor electroni este de 10 - 100 keV; pătrunzând adânc în atmosferă, ele ionizează și excită hidrogenul molecular, provocând radiații ultraviolete. În plus, ele încălzesc ionosfera, ceea ce explică radiația infraroșie puternică a aurorelor și parțial încălzirea termosferei.

Punctele fierbinți sunt asociate cu trei luni galileene: Io, Europa și Ganimede. Ele apar din cauza faptului că plasma rotativă încetinește în apropierea sateliților. Cele mai luminoase pete aparțin lui Io, deoarece acest satelit este principalul furnizor de plasmă, petele din Europa și Ganymede sunt mult mai slabe. Se crede că punctele luminoase din inelele principale care apar din când în când sunt legate de interacțiunea magnetosferei și a vântului solar.

punct mare cu raze X

Imagine combinată a lui Jupiter de la telescopul Hubble și de la telescopul cu raze X Chandra - februarie 2007

În decembrie 2000, Telescopul Orbital Chandra a descoperit o sursă de radiație de raze X pulsatoare la polii lui Jupiter (în principal la polul nord), numită Great X-ray Spot. Motivele acestei radiații sunt încă un mister.

Modele de formare și evoluție

O contribuție semnificativă la înțelegerea noastră a formării și evoluției stelelor este adusă de observațiile exoplanetelor. Deci, cu ajutorul lor, au fost stabilite caracteristici comune tuturor planetelor precum Jupiter:

Ele se formează chiar înainte de momentul împrăștierii discului protoplanetar.
Acreția joacă un rol important în formare.
Îmbogățirea în elemente chimice grele din cauza planetezimale.

Există două ipoteze principale care explică procesele de origine și formare a lui Jupiter.

Conform primei ipoteze, numită ipoteza „contracției”, asemănarea relativă a compoziției chimice a lui Jupiter și a Soarelui (o mare proporție de hidrogen și heliu) se explică prin faptul că în timpul formării planetelor în stadiile incipiente ale dezvoltarea Sistemului Solar, în discul de gaz și praf s-au format „grămădițe” masive, care au dat naștere planetelor, adică soarele și planetele s-au format într-un mod similar. Adevărat, această ipoteză încă nu explică diferențele existente în compoziția chimică a planetelor: Saturn, de exemplu, conține mai multe elemente chimice grele decât Jupiter și acesta, la rândul său, este mai mare decât Soarele. Planetele terestre sunt, în general, izbitor de diferite în compoziția lor chimică de planetele gigantice.

A doua ipoteză (ipoteza „acreției”) afirmă că procesul de formare a lui Jupiter, precum și a lui Saturn, a avut loc în două etape. În primul rând, timp de câteva zeci de milioane de ani, a continuat procesul de formare a corpurilor solide dense, precum planetele grupului terestru. Apoi a început a doua etapă, când timp de câteva sute de mii de ani a durat procesul de acumulare de gaz de la norul protoplanetar primar la aceste corpuri, care până atunci atinsese o masă de câteva mase Pământului.

Chiar și în prima etapă, o parte din gaz s-a disipat din regiunea Jupiter și Saturn, ceea ce a dus la unele diferențe în compoziția chimică a acestor planete și a Soarelui. În a doua etapă, temperatura straturilor exterioare ale lui Jupiter și Saturn a atins 5000 °C și, respectiv, 2000 °C. Uranus și Neptun au atins masa critică necesară pentru a începe acumularea mult mai târziu, ceea ce le-a afectat atât masele, cât și compoziția lor chimică.

În 2004, Katharina Lodders de la Universitatea din Washington a emis ipoteza că nucleul lui Jupiter constă în principal dintr-un fel de materie organică cu abilități adezive, care, la rândul lor, a influențat într-o mare măsură captarea materiei din regiunea înconjurătoare a spațiului de către nucleu. Miezul de piatră-gudron rezultat a „captat” gazul din nebuloasa solară prin gravitația sa, formând Jupiterul modern. Această idee se încadrează în a doua ipoteză despre originea lui Jupiter prin acreție.

Sateliți și inele

Sateliții mari ai lui Jupiter: Io, Europa, Ganymede și Callisto și suprafețele lor.

Lunii lui Jupiter: Io, Europa, Ganymede și Callisto

În ianuarie 2012, Jupiter are 67 de luni cunoscute, cele mai multe din sistemul solar. Se estimează că ar putea exista cel puțin o sută de sateliți. Sateliților li se dau în principal numele diferitelor personaje mitice, într-un fel sau altul legate de Zeus-Jupiter. Sateliții sunt împărțiți în două mari grupe - interni (8 sateliți, sateliți interni galileeni și non-galieni) și externi (55 de sateliți, de asemenea împărțiți în două grupe) - astfel, în total se obțin 4 „variete”. Cei mai mari patru sateliți - Io, Europa, Ganymede și Callisto - au fost descoperiți în 1610 de Galileo Galilei]. Descoperirea sateliților lui Jupiter a servit drept primul argument serios de fapt în favoarea sistemului heliocentric copernican.

Europa

De cel mai mare interes este Europa, care are un ocean global, în care prezența vieții nu este exclusă. Studii speciale au arătat că oceanul se întinde la 90 km adâncime, volumul său depășește volumul oceanelor Pământului. Suprafața Europei este plină de defecte și crăpături care au apărut în învelișul de gheață al satelitului. S-a sugerat că oceanul în sine, și nu miezul satelitului, este sursa de căldură pentru Europa. Existența unui ocean sub gheață este presupusă și pe Calisto și Ganimede. Pe baza presupunerii că în 1-2 miliarde de ani oxigenul ar putea pătrunde în oceanul subglaciar, oamenii de știință presupun teoretic existența vieții pe satelit. Conținutul de oxigen din oceanele Europei este suficient pentru a susține existența nu numai a formelor de viață unicelulare, ci și a celor mai mari. Acest satelit ocupă locul al doilea în ceea ce privește posibilitatea de viață după Enceladus.

Și despre

Io este interesant pentru prezența vulcanilor activi puternici; suprafața satelitului este inundată cu produse ale activității vulcanice. Fotografiile făcute de sondele spațiale arată că suprafața lui Io este galben strălucitor, cu pete de maro, roșu și galben închis. Aceste pete sunt produsul erupțiilor vulcanice din Io, constând în principal din sulf și compușii acestuia; Culoarea erupțiilor depinde de temperatura lor.
[editează] Ganimede

Ganimede este cel mai mare satelit nu numai al lui Jupiter, ci în general al sistemului solar dintre toți sateliții planetelor. Ganymede și Callisto sunt acoperite cu numeroase cratere, pe Callisto multe dintre ele sunt înconjurate de crăpături.

Callisto

De asemenea, se crede că Callisto are un ocean sub suprafața Lunii; acest lucru este indicat indirect de câmpul magnetic Callisto, care poate fi generat de prezența curenților electrici în apa sărată în interiorul satelitului. Tot în favoarea acestei ipoteze este și faptul că câmpul magnetic al lui Callisto variază în funcție de orientarea lui față de câmpul magnetic al lui Jupiter, adică sub suprafața acestui satelit există un lichid foarte conductiv.

Comparația dimensiunilor sateliților galileeni cu Pământul și Luna

Caracteristicile sateliților galileeni

Toți sateliții mari ai lui Jupiter se rotesc sincron și se confruntă întotdeauna cu Jupiter cu aceeași parte datorită influenței puternicelor forțe de maree ale planetei gigantice. În același timp, Ganimede, Europa și Io sunt în rezonanță orbitală unul cu celălalt. În plus, există un model printre sateliții lui Jupiter: cu cât satelitul este mai departe de planetă, cu atât densitatea sa este mai mică (pentru Io - 3,53 g / cm2, Europa - 2,99 g / cm2, Ganimede - 1,94 g / cm2, Callisto - 1,83 g/cm2). Depinde de cantitatea de apă de pe satelit: pe Io practic lipsește, pe Europa - 8%, pe Ganimede și Callisto - până la jumătate din masa lor.

Luni minore ale lui Jupiter

Restul sateliților sunt mult mai mici și sunt corpuri stâncoase de formă neregulată. Printre aceștia se numără și cei care se întorc în sens invers. Dintre micii sateliți ai lui Jupiter, Amalthea prezintă un interes considerabil pentru oamenii de știință: se presupune că în interiorul său există un sistem de goluri care a apărut ca urmare a unei catastrofe care a avut loc în trecutul îndepărtat - din cauza unui bombardament cu meteoriți, Amalthea. s-a rupt în părți, care apoi s-au reunit sub influența gravitației reciproce, dar nu au devenit niciodată un singur corp monolitic.

Metis și Adrastea sunt cele mai apropiate luni de Jupiter, cu diametre de aproximativ 40, respectiv 20 km. Se deplasează de-a lungul marginii inelului principal al lui Jupiter pe o orbită cu o rază de 128 mii km, făcând o revoluție în jurul lui Jupiter în 7 ore și fiind cei mai rapizi sateliți ai lui Jupiter.

Diametrul total al întregului sistem de sateliti al lui Jupiter este de 24 de milioane de km. Mai mult, se presupune că Jupiter a avut și mai mulți sateliți în trecut, dar unii dintre ei au căzut pe planetă sub influența gravitației sale puternice.

Sateliți cu rotație inversă în jurul lui Jupiter

Sateliții lui Jupiter, ale căror nume se termină cu „e” - Karma, Sinop, Ananke, Pasiphe și alții (vezi grupul Ananke, grupul Karme, grupul Pasiphe) - se învârt în jurul planetei în direcția opusă (mișcare retrogradă) și, conform oamenilor de știință, format nu împreună cu Jupiter, ci au fost capturați de acesta mai târziu. Satelitul lui Neptun, Triton, are o proprietate similară.

Lunii intermediare ale lui Jupiter

Unele comete sunt luni temporare ale lui Jupiter. Deci, în special, cometa Kushida - Muramatsu (engleză) rusă. în perioada 1949-1961. a fost un satelit al lui Jupiter, care a făcut două revoluții în jurul planetei în acest timp. Pe lângă acest obiect, sunt cunoscute și cel puțin 4 luni temporare ale planetei gigantice.

Inelele lui Jupiter

Inelele lui Jupiter (diagrama).

Jupiter are inele slabe descoperite în timpul tranzitului lui Voyager 1 pe Jupiter în 1979. Prezența inelelor a fost presupusă încă din 1960 de astronomul sovietic Serghei Vsekhsvyatsky, pe baza unui studiu al punctelor îndepărtate ale orbitelor unor comete, Vsekhsvyatsky a concluzionat că aceste comete ar putea proveni din inelul lui Jupiter și a sugerat că inelul a fost format. ca urmare a activității vulcanice a sateliților lui Jupiter (vulcanii de pe Io au fost descoperiți două decenii mai târziu).

Inelele sunt optic subțiri, grosimea lor optică este de ~10-6, iar albedo-ul particulelor este de numai 1,5%. Cu toate acestea, este încă posibil să le observați: la unghiuri de fază apropiate de 180 de grade (privind „împotriva luminii”), luminozitatea inelelor crește de aproximativ 100 de ori, iar partea întunecată a nopții a lui Jupiter nu lasă lumină. Sunt trei inele în total: unul principal, „păianjen” și un halou.
Fotografie cu inelele lui Jupiter făcută de Galileo în lumină difuză directă.

Inelul principal se extinde de la 122.500 la 129.230 km de centrul lui Jupiter. În interior, inelul principal trece într-un halou toroidal, iar în exterior contactează arahnoida. Împrăștierea înainte observată a radiației în domeniul optic este caracteristică particulelor de praf de dimensiunea micronului. Cu toate acestea, praful din vecinătatea lui Jupiter este supus unor puternice perturbații non-gravitaționale, din această cauză, durata de viață a particulelor de praf este de 103 ± 1 ani. Aceasta înseamnă că trebuie să existe o sursă a acestor particule de praf. Doi mici sateliți aflați în interiorul inelului principal, Metis și Adrastea, sunt potriviți pentru rolul unor astfel de surse. Ciocnindu-se de meteoriți, aceștia generează un roi de microparticule, care s-au răspândit ulterior pe orbită în jurul lui Jupiter. Observațiile inelului Gossamer au scos la iveală două centuri separate de materie, originare din orbitele Tebei și Amalthea. Structura acestor curele seamănă cu structura complexelor de praf zodiacal.

asteroizi troieni

Asteroizi troieni - un grup de asteroizi situat în regiunea punctelor Lagrange L4 și L5 ale lui Jupiter. Asteroizii sunt în rezonanță 1:1 cu Jupiter și se mișcă cu acesta pe orbită în jurul Soarelui. În același timp, există o tradiție de a numi obiectele situate în apropierea punctului L4 cu numele de eroi greci, iar lângă L5 - prin cele troiene. În total, în iunie 2010, au fost deschise 1583 de astfel de facilități.

Există două teorii care explică originea troienilor. Primul afirmă că au apărut în etapa finală a formării lui Jupiter (se ia în considerare varianta de acreție). Împreună cu materia au fost capturate planetozimale, pe care a avut loc și acumularea, iar întrucât mecanismul a fost eficient, jumătate dintre ele au ajuns într-o capcană gravitațională. Dezavantajele acestei teorii sunt că numărul de obiecte care au apărut în acest fel este cu patru ordine de mărime mai mare decât cel observat și au o înclinație orbitală mult mai mare.

A doua teorie este dinamică. La 300-500 de milioane de ani de la formarea sistemului solar, Jupiter și Saturn au trecut printr-o rezonanță 1:2. Acest lucru a dus la o restructurare a orbitelor: Neptun, Pluto și Saturn au crescut raza orbitei, iar Jupiter a scăzut. Acest lucru a afectat stabilitatea gravitațională a centurii Kuiper, iar unii dintre asteroizii care au locuit-o s-au mutat pe orbita lui Jupiter. În același timp, toți troienii inițiali, dacă existau, au fost distruși.

Soarta ulterioară a troienilor este necunoscută. O serie de rezonanțe slabe ale lui Jupiter și Saturn le vor determina să se miște haotic, dar care va fi această forță de mișcare haotică și dacă vor fi aruncați de pe orbita lor actuală este greu de spus. În plus, ciocnirile între ele reduc încet, dar sigur numărul de troieni. Unele fragmente pot deveni sateliți, iar unele comete.

Ciocniri ale corpurilor cerești cu Jupiter
Cometa Shoemaker-Levy

O urmă de la unul dintre resturile cometei Shoemaker-Levy, imagine de la telescopul Hubble, iulie 1994.
Articolul principal: Comet Shoemaker-Levy 9

În iulie 1992, o cometă s-a apropiat de Jupiter. A trecut la o distanță de aproximativ 15 mii de kilometri de limita superioară a norilor, iar efectul gravitațional puternic al planetei gigantice și-a rupt miezul în 17 părți mari. Acest roi de comete a fost descoperit la Observatorul Muntelui Palomar de Carolyn și Eugene Shoemaker și de astronomul amator David Levy. În 1994, în timpul următoarei apropieri de Jupiter, toate fragmentele cometei s-au prăbușit în atmosfera planetei cu o viteză extraordinară - aproximativ 64 de kilometri pe secundă. Acest cataclism cosmic grandios a fost observat atât de pe Pământ, cât și cu ajutorul mijloacelor spațiale, în special, cu ajutorul telescopului spațial Hubble, al satelitului IUE și al stației spațiale interplanetare Galileo. Căderea nucleelor ​​a fost însoțită de fulgere de radiații într-un interval spectral larg, generarea de emisii de gaze și formarea de vârtejuri cu viață lungă, o modificare a centurilor de radiații ale lui Jupiter și apariția aurorelor și o scădere a luminozității Torul plasmatic al lui Io în intervalul extrem de ultraviolete.

Alte căderi

Pe 19 iulie 2009, astronomul amator menționat anterior Anthony Wesley a descoperit o pată întunecată în apropierea Polului Sud al lui Jupiter. Mai târziu, această descoperire a fost confirmată la Observatorul Keck din Hawaii. O analiză a datelor obținute a indicat că cel mai probabil corp care a căzut în atmosfera lui Jupiter a fost un asteroid de piatră.

Pe 3 iunie 2010, la ora 20:31 UT, doi observatori independenți - Anthony Wesley (ing. Anthony Wesley, Australia) și Christopher Go (ing. Christopher Go, Filipine) - au filmat un fulger deasupra atmosferei lui Jupiter, ceea ce este cel mai probabil un corp nou, necunoscut anterior lui Jupiter. La o zi după acest eveniment, nu au fost găsite noi puncte întunecate în atmosfera lui Jupiter. Observațiile au fost deja făcute cu cele mai mari instrumente hawaiene (Gemeni, Keck și IRTF) și sunt planificate observații cu telescopul spațial Hubble. Pe 16 iunie 2010, NASA a publicat un comunicat de presă în care afirmă că imaginile realizate de Telescopul Spațial Hubble pe 7 iunie 2010 (la 4 zile după ce a fost detectat focarul) nu au prezentat semne de cădere în atmosfera superioară a lui Jupiter.

Pe 20 august 2010, la ora 18:21:56 IST, a avut loc o explozie deasupra acoperirii norilor lui Jupiter, care a fost detectată de astronomul amator japonez Masayuki Tachikawa din prefectura Kumamoto într-un videoclip realizat de acesta. A doua zi după anunțarea acestui eveniment, s-a găsit confirmarea de la un observator independent Aoki Kazuo (Aoki Kazuo) - un astronom amator din Tokyo. Probabil că ar putea fi căderea unui asteroid sau a unei comete în atmosfera unei planete gigantice.

În fiecare seară de vară, privind spre cerul din partea de sud, puteți vedea o stea foarte strălucitoare, cu o tentă roșiatică sau portocalie. Planeta Jupiter este cea mai mare planetă din sistemul solar.

Jupiter este regele tuturor planetelor. Se află pe a cincea orbită, dacă numărăm de la Soare, și în multe feluri îi datorăm existenței noastre calme. Jupiter aparține planetelor gigantice gazoase, iar raza sa este de 11,2 ori mai mare decât cea a Pământului. După masă, este de aproape 2,5 ori mai greu decât toate celelalte planete la un loc. Jupiter are 67 de luni cunoscute, atât foarte mici, cât și foarte mari.

Deci Jupiter este cea mai mare planetă cu cea mai mare masă, cel mai puternic câmp gravitațional și cea mai mare influență în sistemul solar. În plus, este unul dintre cele mai simple și mai frumoase obiecte de observat.

Desigur, este incorect să vorbim despre descoperirea acestei planete, deoarece planeta Jupiter de pe cer arată ca cea mai strălucitoare stea. De aceea este cunoscut din cele mai vechi timpuri și pur și simplu nu există nici un descoperitor aici și nu poate fi.

Un alt lucru este că Galileo Galilei în 1610 a fost capabil să ia în considerare cei mai mari patru sateliți ai lui Jupiter în telescopul său primitiv, iar aceasta a fost o descoperire. Dar asta este o altă poveste care se aplică sateliților. În viitor, au fost descoperite mai mult de o duzină dintre ele, atât în ​​telescoape, cât și cu ajutorul sondelor spațiale.

Cea mai mare planetă din sistemul solar are, fără îndoială, caracteristici remarcabile. De fapt, această planetă este atât de diferită de micul nostru Pământ, încât există destul de multe fapte interesante despre Jupiter. Aici sunt câțiva dintre ei:

• Planeta Jupiter este foarte masivă. Masa sa este de 318 Pământ. Chiar dacă luăm toate celelalte planete și le modelăm într-un singur bulgăre, atunci Jupiter va fi de 2,5 ori mai greu decât el.
• Volumul lui Jupiter ar fi potrivit pentru 1300 de planete precum Pământul.
• Gravitația pe Jupiter este de 2,5 ori mai mare decât cea a Pământului.
• Miezul metalic al lui Jupiter este încălzit la 20.000 de grade.
• Jupiter emite mai multă căldură decât primește de la Soare.
• Jupiter nu va fi niciodată o stea, nu are suficientă masă pentru asta. Pentru ca o reacție termonucleară să înceapă în adâncurile sale, Jupiter trebuie să-și mărească masa de 80 de ori. Această cantitate de materie din sistemul solar nu va fi scrisă, chiar dacă puneți împreună toate planetele, sateliții lor, asteroizii, cometele și toate resturile mici.
• Jupiter este planeta care se rotește cel mai rapid din sistemul solar. în ciuda dimensiunilor sale uriașe, face o revoluție completă în mai puțin de 10 ore. Datorită rotației sale rapide, Jupiter este vizibil turtit la poli.
• Grosimea norilor de pe Jupiter este de doar aproximativ 50 km. Stratul de nor pare foarte puternic. Toate aceste furtuni uriașe și dungi colorate de mii de kilometri sunt de fapt într-un mic decalaj în grosime. Ele constau în principal din cristale de amoniac - cele mai ușoare sunt situate dedesubt, iar cele care se ridică devin mai întunecate din cauza radiației solare. Sub stratul de nor se afla un amestec de hidrogen si heliu pana la diferite densitati pana la starea metalica.
• Marea Pată Roșie a fost descoperită pentru prima dată de Giovanni Cassini în 1665. Această furtună uriașă a existat și atunci, adică are deja cel puțin 350-400 de ani. Adevărat, în ultimii 100 de ani s-a redus la jumătate, dar aceasta este cea mai mare și mai longevivă furtună din sistemul solar. Alte furtuni durează doar câteva zile.
• Jupiter are inele, acestea au fost descoperite după binecunoscutele inele ale lui Saturn și inelele mult mai mici ale lui Uranus. Inelele lui Jupiter sunt foarte slabe. Poate că sunt formate din substanța care a fost ejectată de sateliți în timpul impactului meteoriților.
• Jupiter are cel mai puternic câmp magnetic al oricărei planete, de 14 ori mai puternic decât cel al Pământului. Există o teorie conform căreia este generată de un uriaș miez metalic care se rotește în centrul planetei. Acest câmp magnetic accelerează particulele vântului solar la aproape viteza luminii. Prin urmare, lângă Jupiter există centuri de radiații foarte puternice care pot dezactiva electronica navelor spațiale, motiv pentru care este periculos să te apropii de ea.
• Jupiter are un număr record de sateliți - 79 dintre ei erau cunoscuți în 2018. Oamenii de știință cred că ar putea fi mulți mai mulți și nu toți au fost încă descoperiți. Unele sunt de dimensiunea lunii, iar altele sunt doar bucăți de rocă de câțiva kilometri.
• Luna lui Jupiter Ganymede este cea mai mare lună din sistemul solar. Diametrul său este de 5260 km, ceea ce este cu 8% mai mare decât cel al lui Mercur și cu 51% mai mare decât Lunii. Deci este practic o planetă.
• Jupiter, prin gravitația sa, ne protejează de multe pericole sub formă de comete și asteroizi, deviind orbitele acestora. El a curățat practic partea interioară a sistemului solar, oferindu-ne suficient spațiu liber. Cometele și asteroizii care pătrund în noi, mai devreme sau mai târziu își schimbă orbita sub influența lui Jupiter în mai rotunjite și mai sigure pentru Pământ.
• Jupiter poate fi observat cu ușurință. Este cea mai strălucitoare stea de pe cerul pământului după Venus și Lună. Deja cu un binoclu de 8-10x puteți vedea 4 dintre sateliții săi galileeni. Și într-un telescop mic, Jupiter este vizibil ca un disc și poți vedea chiar și curelele de pe el.

După cum puteți vedea, planeta Jupiter nu este o minge de gaz obișnuită. Aceasta este o lume întreagă care are multe secrete și mistere pe care oamenii de știință le dezvăluie treptat. De fapt, această planetă cu sateliții săi este un sistem solar în miniatură, unde există zeci de propriile lor lumi unice. Dacă sunteți interesat, puteți afla și o mulțime de lucruri interesante despre Jupiter dintr-un scurt videoclip:

Distanța de la Jupiter la Soare

Orbita planetei Jupiter este situată mult mai departe de Soare decât Pământ. Dacă de la Pământ la Soare este de aproximativ 150 de milioane de kilometri, sau 1 unitate astronomică, atunci până la Jupiter are o medie de 778 de milioane de kilometri, sau 5,2 UA. Orbita lui Jupiter nu este mult diferită de una circulară, diferența de distanță față de Soare în cel mai apropiat și cel mai îndepărtat punct este de 76 de milioane de kilometri.

Un an pe Jupiter durează 11,86 ani pământeni, adică cât durează această planetă pentru a finaliza o revoluție în jurul Soarelui. În același timp, o dată la 13 luni, Jupiter se află pe aceeași linie cu Pământul, iar distanța dintre ele este minimă - aceasta se numește opoziție. Acesta este cel mai bun moment pentru a observa Jupiter.

O dată la 13 ani are loc Marea Opoziție a lui Jupiter, când această planetă, de altfel, nu se află doar vizavi de Pământ, ci și în cel mai apropiat punct al orbitei sale. Acesta este cel mai bun moment în care fiecare astronom, atât profesionist cât și amator, își îndreaptă telescopul către această planetă.

Planeta Jupiter are o înclinare foarte ușoară, doar aproximativ 3 grade, iar anotimpurile nu se schimbă acolo.

Caracteristicile planetei Jupiter

Jupiter este o planetă foarte curioasă, care nu are nimic de-a face cu lucrurile cu care suntem obișnuiți.

Rază- aproximativ 70 de mii de kilometri, ceea ce este de 11,2 ori mai mare decât raza Pământului. De fapt, această minge de gaz, datorită rotației sale rapide, are o formă destul de turtită, deoarece raza de-a lungul polilor este de aproximativ 66 de mii de kilometri, iar de-a lungul ecuatorului - 71 de mii de kilometri.

Greutate- de 318 ori masa Pământului. Dacă adunați toate planetele, cometele, asteroizii și alte corpuri ale sistemului solar într-o singură grămadă, atunci chiar și Jupiter va fi de 2,5 ori mai greu decât această grămadă.

Timp de rotație la ecuator - 9 ore 50 minute 30 secunde. Da, această minge uriașă face o rotație completă în jurul axei sale în mai puțin de 10 ore, care este exact durata zilei acolo. Dar este o minge de gaz, nu un solid și se rotește ca un lichid. Prin urmare, la latitudinile mijlocii, viteza de rotație este diferită, rotația acolo are loc în 9 ore 55 minute 40 secunde. Deci durata zilei depinde de locație. În plus, putem urmări rotația planetei doar de nori din atmosfera superioară, și nu de repere de suprafață, care nu sunt acolo, așa cum nu există suprafață în sine.

Suprafață- De 122 de ori mai mare decât pământul, doar că această suprafață nu este solidă și nu există absolut niciunde unde să aterizeze acolo. Da, și nu există o limită clară. Când coboară spre Jupiter, gazul se va îngroșa pur și simplu sub presiune - la început va fi doar o atmosferă gazoasă, apoi ceva ca o ceață foarte saturată, curgând lin într-un mediu complet lichid.

Un câmp magnetic planeta Jupiter din sistem este cea mai puternică, este de 14 ori mai puternică decât pământul. Radiația de la acesta este de așa natură încât nici măcar sondele spațiale nu o pot rezista mult timp fără defecțiuni ale echipamentului.

Atmosfera Jupiter, cel puțin straturile sale superioare, constau în principal din hidrogen (90%) și heliu (10%). De asemenea, conține metan, hidrogen sulfurat, amoniac, apă și alte impurități. Straturile adânci nu au fost încă investigate suficient de fiabil. Fosforul roșu și compușii săi sunt predominanți și îi conferă lui Jupiter aspectul roșu. Admirați priveliști virtuale ciudat de frumoase ale atmosferei planetei Jupiter:

Miez Jupiter are o temperatură de aproximativ 3000 K și este format din metal topit, în special hidrogen metalic. Miezul este mai mare decât Pământul.

Accelerația gravitației pe planeta Jupiter va fi de aproximativ 2,5 g.

Ce ar aștepta un observator care ar fi îndrăznit să se apropie de Jupiter? La început ar fi vederi minunate ale planetei, sateliți, poate chiar să vedem inelele planetei. Apoi, când se apropie de planetă, temerul nostru ar fi ucis de radiații. Dacă trupul său muritor nu rămâne pe orbită eternă și intră în atmosferă, atunci îl așteaptă acolo foc, presiune enormă și o cădere lungă a ceea ce rămâne. Și poate că nu va fi o cădere, ci transportul rămășițelor la ordinul unui uragan până când compoziția chimică a atmosferei le va descompune în molecule separate.

Marea Pată Roșie a lui Jupiter

Unul dintre cele mai curioase fenomene ale lui Jupiter, care poate fi observat deja la un telescop mediu, este Marea Pată Roșie, care este vizibilă pe suprafața planetei și care se rotește odată cu ea. Dimensiunile sale (nu sunt constante) - aproximativ 40 de mii de kilometri lungime și 13 mii de kilometri lățime - întregul Pământ s-ar încadra în acest uragan uriaș!

Dimensiuni comparative ale Marii Pete Roșii de pe Jupiter.

Acest fenomen este observat de 350 de ani, iar de atunci pata nu a dispărut. Multă vreme s-a crezut că acesta este ceva solid pe suprafața planetei, dar Voyager 1 în 1979 a făcut poze detaliate ale lui Jupiter și a clarificat această problemă. S-a dovedit că Marea Pată Roșie nu este altceva decât un vortex atmosferic! Și acesta este cel mai mare uragan din sistemul solar, pe care oamenii l-au văzut de 350 de ani și nimeni nu știe cât timp există. Deși în ultimii 100 de ani, dimensiunea spotului a devenit la jumătate mai mare.

Rotația spotului în jurul axei sale este de 6 ore și, în același timp, se rotește împreună cu planeta.

Vânturile care bat în acest uragan ating viteze de 500-600 km/h (aproximativ 170 m/s). În comparație cu aceasta, cele mai puternice uragane terestre ale noastre nu sunt altceva decât o adiere ușoară și plăcută. Cu toate acestea, în centrul locului, ca și în cazul uraganelor terestre de acest tip, vremea este destul de calmă. Apropo, vântul este mult mai puternic.

Pe lângă Marea Pată Roșie de pe planeta Jupiter, există și alte formațiuni similare - uragane. Ele se formează în zone diferite și pot exista zeci de ani, dispărând treptat. Uneori se ciocnesc între ele sau chiar cu Marea Pată Roșie, iar apoi luminozitatea și dimensiunea acesteia se pot schimba. Cele mai longevive vârtejuri se formează în emisfera sudică, dar de ce este așa nu este clar.

Lunii lui Jupiter

Uriașul Jupiter are un grup foarte mare, așa cum se cuvine unui zeu adevărat. Până în prezent, sunt cunoscuți 79 de sateliți, de diferite dimensiuni și forme - de la uriași, precum Luna, până la bucăți de piatră lungi de câțiva kilometri, precum asteroizii. Toate au nume asociate cu zeul Zeus-Jupiter în mitologie. Oamenii de știință cred că ar putea exista și mai mulți sateliți, deși acesta este deja un număr record între toate planetele din sistemul solar.

De la descoperirea primelor și mai mari luni ale lui Jupiter, Ganymede și Callisto, în 1610 de către Galileo Galilei, aceștia au fost singurii cunoscuți. Ele pot fi văzute chiar și cu un binoclu, iar la un telescop mic pot fi văzute destul de clar.

Fiecare dintre acești sateliți ai lui Jupiter este foarte interesant și reprezintă o lume unică. Pe unii, oamenii de știință presupun existența condițiilor pentru dezvoltarea vieții și chiar proiecte de sonde sunt în curs de dezvoltare pentru studiul lor mai detaliat.

În anii 70 ai secolului trecut, astronomii cunoșteau deja 13 sateliți și, zburând pe lângă Jupiter, au descoperit încă trei. În anii 1990, au apărut noi telescoape puternice, inclusiv telescopul spațial Hubble. De atunci, au fost descoperiți zeci de sateliți mai mici ai lui Jupiter, dintre care mulți au doar câțiva kilometri. Desigur, este imposibil să le detectezi cu un telescop amator.

Viitorul lui Jupiter

Acum planeta Jupiter nu este inclusă în zona locuibilă, deoarece este situată prea departe de Soare și apa lichidă nu poate exista pe suprafața sateliților săi. Deși se presupune că prezența sa se află sub stratul de suprafață, așa-numitele oceane subterane pot exista pe Ganymede, Europa și Callisto.

În timp, Soarele va crește în dimensiune, apropiindu-se de Jupiter. Treptat, sateliții lui Jupiter se vor încălzi și unii dintre ei vor avea condiții destul de confortabile pentru apariția și menținerea vieții.

Cu toate acestea, deja peste 7,5 miliarde de ani, Soarele se va transforma într-o imensă gigantă roșie, a cărei suprafață va fi situată la doar 500 de milioane de kilometri de Jupiter - de trei ori mai aproape decât de Pământ la Soare acum. Pământul, și chiar până atunci, va fi înghițit cu mult timp în urmă de lumina noastră umflată. Și Jupiter însuși se va transforma într-o planetă ca „Jupiter fierbinte” - o minge de gaz încălzită la 1000 de grade, care ea însăși va străluci. Sateliții săi pietroși vor fi bucăți de piatră arse, iar cei de gheață vor dispărea complet.

Dar până atunci, vor apărea condiții mai favorabile pe sateliți, dintre care unul este și acum este o întreagă fabrică organică cu o atmosferă groasă. Poate că atunci va veni rândul pentru apariția unor noi forme de viață acolo.

Observarea lui Jupiter

Această planetă este foarte convenabilă pentru astronomii amatori începători. Poate fi văzut în partea de sud a cerului, în plus, se ridică destul de sus deasupra orizontului. În ceea ce privește luminozitatea, Jupiter este mai scăzut decât atât. Momentele cele mai convenabile pentru observații sunt opozițiile, când planeta este cel mai aproape de Pământ.

Opoziția lui Jupiter:

Este interesant să observați planeta Jupiter chiar și cu un binoclu. O mărire de 8-10x într-o noapte întunecată vă va permite să vedeți 4 sateliți galileeni - Io, Europa, Ganymede și Callisto. În același timp, discul planetei devine vizibil și nu arată ca doar un punct, ca alte stele. Detaliile, desigur, nu sunt vizibile prin binoclu la astfel de măriri.

Dacă te înarmezi cu un telescop, poți vedea mult mai mult. De exemplu, refractorul Sky Watcher 909 de 90 mm, deja cu un ocular complet de 25 mm (mărire de 36x), vă permite să vedeți mai multe benzi pe discul lui Jupiter. Ocularul de 10 mm (90x) vă va permite să vedeți mai multe detalii, inclusiv Marea Pată Roșie, umbrele sateliților de pe discul planetei.

Telescoapele mai mari ne vor permite, desigur, să vedem detaliile lui Jupiter mai detaliat. Detaliile din centurile planetei vor deveni vizibile, iar sateliții mai slabi vor fi observați. Cu un instrument puternic, puteți obține imagini bune. Este inutil să folosiți un telescop cu un diametru mai mare de 300 mm - influența atmosferică nu vă va permite să vedeți mai multe detalii. Majoritatea astronomilor amatori pentru observarea lui Jupiter folosesc un diametru de 150 mm sau mai mult.

Pentru un confort sporit, puteți utiliza filtre albastru deschis sau albastru. Cu ele, Marea Pată Roșie și centurile sunt mai clar vizibile. Filtrele roșu deschis ajută la vizualizarea mai bine a detaliilor nuanței albastre, iar cu filtrele galbene este mai bine să vedeți regiunile polare. Cu filtre verzi, centurile de nori și Marea Pată Roșie arată mai contrastante.

Planeta Jupiter este foarte activă, atmosfera este în continuă schimbare. Face o revoluție completă în mai puțin de 10 ore, ceea ce vă permite să vedeți o mulțime de detalii în schimbare. Prin urmare, este un obiect foarte convenabil pentru primele observații, chiar și pentru cei care au un instrument destul de modest.

Planetele sistemului solar

Jupiter cea mai mare planetă din sistemul nostru solar, cu patru luni mari și multe luni mai mici care formează un fel de sistem solar în miniatură. Jupiter este cam de dimensiunea unei stele, dacă ar fi de aproximativ 80 de ori mai masiv, ar deveni o stea, nu o planetă.

Pe 7 ianuarie 1610, folosind telescopul său primitiv, astronomul Galileo Galilei a văzut patru mici „stele” lângă Jupiter. Așa că a descoperit cei mai mari patru sateliți ai lui Jupiter, care se numesc Io, Europa, Ganymede și Callisto. Acești patru sateliți sunt cunoscuți astăzi ca sateliții galileeni.

În prezent, au fost descriși 50 de sateliți ai lui Jupiter.

Io este cel mai activ corp vulcanic de pe planeta noastră.

Ganimede este cea mai mare lună planetară și singura din sistemul solar care are propriul câmp magnetic.

Oceanele lichide se pot afla sub suprafața Europei, iar oceanele înghețate se pot afla, de asemenea, sub suprafața lui Callisto și Ganymede.

Când observăm această planetă, putem vedea doar suprafața atmosferei sale. Cei mai vizibili nori sunt formați din amoniac.

Vaporii de apă sunt dedesubt și uneori pot fi văzuți ca pete distincte în nori.

„Dâre”, centuri întunecate și zone luminoase creează vânturi puternice de vest-est în atmosfera superioară a lui Jupiter.

Vizibilă, chiar și printr-un telescop, este Marea Pată Roșie, un ciclon gigant în rotație care a fost observat încă din anii 1800. În ultimii ani, trei cicloni s-au unit pentru a forma Mica Pată Roșie, care este jumătate din dimensiunea Marii Pate Roșii.

Compoziția atmosferei lui Jupiter este similară cu cea a hidrogenului și heliului. În adâncurile atmosferei, presiunea ridicată, creșterea temperaturii, transformarea hidrogenului într-un lichid.

La o adâncime de aproximativ o treime față de centrul planetei, hidrogenul devine conductiv electric. În acest strat, câmpul magnetic puternic al lui Jupiter generează un curent electric, care este condus de rotația rapidă a lui Jupiter. În centrul planetei, un nucleu solid poate fi susținut de o presiune enormă, cam de dimensiunea Pământului.

Cel mai puternic câmp magnetic al lui Jupiter este de aproape 20.000 de ori mai puternic decât câmpul magnetic al Pământului. În interiorul magnetosferei lui Jupiter (regiunea în care liniile câmpului magnetic înconjoară planeta de la pol la pol) sunt fluxuri de particule încărcate.

Inelele lui Jupiter și sateliții se află în interiorul centurii de radiații de electroni și ioni capturați de câmpul magnetic.

În 1979, Voyager 1 a descoperit trei inele în jurul lui Jupiter. Două inele sunt compuse din particule mici întunecate. Al treilea inel, respectiv, este format din încă 3 inele, care includ resturi microscopice și trei sateliți ai Amalthea, Thebe și Adrastea.

În decembrie 1995, sonda spațială Galileo a aruncat o sondă în atmosfera lui Jupiter care a făcut primele măsurători directe ale atmosferei planetei.

Lunii lui Jupiter

Planeta Jupiter are patru luni mari, numite luni galileene, deoarece au fost descoperite de astronomul italian Galileo Galilei în 1610.

Astronomul german Simon Marius a susținut că a văzut luni cam în aceeași perioadă, dar nu și-a publicat observațiile și astfel Galileo Galilei este considerat descoperitorul.

Acești sateliți mari se numesc: Io, Europa, Ganymede, Callisto.

Luna lui Jupiter - Io

Suprafaţă Și despre acoperite cu gri în diverse forme colorate.

Io se mișcă pe o orbită ușor eliptică, gravitatea enormă a lui Jupiter provocând „maree” pe suprafața solidă a lunii, până la 100 m înălțime, producând suficientă energie pentru activitatea vulcanică. Vulcanii din Io erup magma fierbinte de silicat.

suprafete Europa constă în principal din gheață de apă.

Se crede că Europa are de două ori mai multă apă decât Pământul. Astrobiologii au înaintat teoria că viața este posibilă pe planetă într-o formă primitivă - sub formă de bacterii, microbi.

Au fost găsite forme de viață în apropierea vulcanilor subterani de pe Pământ și în alte locuri extreme care ar putea fi analoge cu ceea ce ar putea exista pe Europa.

Ganimede este cea mai mare lună din sistemul solar (mai mare decât planeta Mercur), este și singura lună cu câmp magnetic.

Suprafaţă Callisto foarte puternic cratered, ca dovadă a istoriei timpurii a sistemului solar. Mai multe cratere mici, posibil active.

Planetele Io, Europa și Ganymede au o structură stratificată (precum Pământul).

Io are un miez, o manta, rocă parțial topită acoperită cu roci și compuși de sulf.

Europa și Ganimede au un nucleu; coajă în jurul nucleului; un strat gros și moale de gheață și o crustă subțire de apă cu gheață.

Distanța până la orbită: 778.340.821 km (5,2028870 AU)
Pentru comparație: 5.203 distanțe de la Soare la Pământ
Periheliu (cel mai apropiat punct al orbitei de Soare): 740.679.835 km (4.951 AU)
Pentru comparație: 5.035 distanțe de la Soare la Pământ
Apoheliu (cel mai îndepărtat punct al orbitei de Soare): 816.001.807 km (5.455 AU)
Pentru comparație: 5.365 distanțe de la Soare la Pământ
Perioada siderale a orbitei (lungimea anului): 11,862615 ani pământești, 4332,82 zile pământești
Circumferința orbitei: 4887595931 km
Pentru comparație: 5.200 de distanțe pe orbita Pământului
Viteza orbitală medie: 47.002 km/h
Pentru comparație: 0,438 din viteza de mișcare pe orbita Pământului
Excentricitatea orbitală: 0.04838624
Pentru comparație: 2.895 excentricități ale orbitei Pământului
Înclinarea orbitală: 1,304 grade
Raza medie a lui Jupiter: 69911 km
Pentru comparație: 10,9733 razele pământului
Lungimea ecuatorului: 439.263,8 km
Pentru comparație: 10,9733 lungimi ale Ecuatorului
Volum: 1 431 281 810 739 360 kmc
Pentru comparație: 1321.337 volume ale Pământului
Greutate: 1.898.130.000.000.000.000.000.000.000 kg
Pentru comparație: 317.828 mase Pământului
Densitate: 1,326 g/cm3
Pentru comparație: 0,241 densitatea pământului
Zona, mai mult: 61.418.738.571 km2
Pentru comparație: 120.414 zone ale Pământului
gravitația de suprafață: 24,79 m/s2
A doua viteză spațială: 216.720 km/h
Pentru comparație: 5.380 viteza spațială a Pământului
Perioada de rotație siderale (lungimea zilei): 0,41354 zile pământeşti
Pentru comparație: 0,41467 perioada de rotație a Pământului
temperatura medie: -148°C