Ang Jupiter ay ang ikalimang planeta mula sa Araw at ang pinakamalaking sa solar system. Kasama ng Saturn, Uranus at Neptune, ang Jupiter ay inuri bilang isang higanteng gas.
Ang planeta ay kilala sa mga tao mula pa noong sinaunang panahon, na makikita sa mitolohiya at paniniwala sa relihiyon ng iba't ibang kultura: Mesopotamia, Babylonian, Greek at iba pa. Ang modernong pangalan ng Jupiter ay nagmula sa pangalan ng sinaunang Romanong pinakamataas na diyos ng kulog.
Ang ilang mga atmospheric phenomena sa Jupiter - tulad ng mga bagyo, kidlat, aurora - ay may mga kaliskis na mas malaki kaysa sa mga nasa Earth. Ang isang kapansin-pansing pormasyon sa kapaligiran ay ang Great Red Spot - isang higanteng bagyo na kilala mula noong ika-17 siglo.
Ang Jupiter ay may hindi bababa sa 67 na buwan, ang pinakamalaking nito - Io, Europa, Ganymede at Callisto - ay natuklasan ni Galileo Galilei noong 1610.
Ang Jupiter ay pinag-aaralan sa tulong ng ground-based at orbiting telescope; Mula noong 1970s, 8 NASA interplanetary na sasakyan ang naipadala sa planeta: Pioneers, Voyagers, Galileo at iba pa.
Sa panahon ng malalaking pagsalungat (isa sa mga naganap noong Setyembre 2010), ang Jupiter ay nakikita ng mata bilang isa sa pinakamaliwanag na bagay sa kalangitan sa gabi pagkatapos ng Buwan at Venus. Ang disk at mga buwan ng Jupiter ay mga sikat na bagay ng pagmamasid para sa mga baguhang astronomo na nakagawa ng maraming natuklasan (halimbawa, ang Shoemaker-Levy comet na bumangga kay Jupiter noong 1994, o ang pagkawala ng southern equatorial belt ng Jupiter noong 2010).
Optical range
Sa infrared na rehiyon ng spectrum ay matatagpuan ang mga linya ng H2 at He molecule, pati na rin ang mga linya ng maraming iba pang elemento. Ang bilang ng unang dalawa ay nagdadala ng impormasyon tungkol sa pinagmulan ng planeta, at ang quantitative at qualitative na komposisyon ng iba pa - tungkol sa panloob na ebolusyon nito.
Gayunpaman, ang mga molekula ng hydrogen at helium ay walang dipole moment, na nangangahulugan na ang mga linya ng pagsipsip ng mga elementong ito ay hindi nakikita hanggang sa magsimulang mangibabaw ang pagsipsip dahil sa epekto ng ionization. Ito ay sa isang banda, sa kabilang banda - ang mga linyang ito ay nabuo sa pinakamataas na layer ng atmospera at hindi nagdadala ng impormasyon tungkol sa mas malalim na mga layer. Samakatuwid, ang pinaka-maaasahang data sa kasaganaan ng helium at hydrogen sa Jupiter ay nakuha mula sa Galileo lander.
Tulad ng para sa iba pang mga elemento, mayroon ding mga kahirapan sa kanilang pagsusuri at interpretasyon. Sa ngayon, imposibleng sabihin nang may kumpletong katiyakan kung anong mga proseso ang nangyayari sa kapaligiran ng Jupiter at kung gaano sila nakakaapekto sa komposisyon ng kemikal - kapwa sa mga panloob na rehiyon at sa mga panlabas na layer. Lumilikha ito ng ilang mga paghihirap sa isang mas detalyadong interpretasyon ng spectrum. Gayunpaman, pinaniniwalaan na ang lahat ng mga proseso na may kakayahang maimpluwensyahan ang kasaganaan ng mga elemento sa isang paraan o iba pa ay lokal at lubos na limitado, kaya't hindi nila kayang baguhin sa buong mundo ang pamamahagi ng bagay.
Ang Jupiter ay naglalabas din (pangunahin sa infrared na rehiyon ng spectrum) ng 60% na mas maraming enerhiya kaysa sa natatanggap nito mula sa Araw. Dahil sa mga proseso na humahantong sa paggawa ng enerhiya na ito, ang Jupiter ay bumababa ng halos 2 cm bawat taon.
Gamma range
Ang radiation ng Jupiter sa hanay ng gamma ay nauugnay sa aurora, pati na rin sa radiation ng disk. Unang naitala noong 1979 ng Einstein Space Laboratory.
Sa Earth, ang mga rehiyon ng aurora sa X-ray at ultraviolet ay halos nag-tutugma, gayunpaman, sa Jupiter ay hindi ito ang kaso. Ang rehiyon ng X-ray auroras ay matatagpuan mas malapit sa poste kaysa sa ultraviolet. Ang mga naunang obserbasyon ay nagsiwalat ng isang pulsation ng radiation na may tagal ng 40 minuto, gayunpaman, sa mga susunod na obserbasyon, ang pag-asa na ito ay mas malala.
Inaasahan na ang X-ray spectrum ng auroral auroras sa Jupiter ay katulad ng X-ray spectrum ng mga kometa, gayunpaman, tulad ng ipinakita ng mga obserbasyon kay Chandra, hindi ito ang kaso. Binubuo ang spectrum ng mga linya ng emisyon na umaakyat sa mga linya ng oxygen na malapit sa 650 eV, sa mga linya ng OVIII sa 653 eV at 774 eV, at sa OVII sa 561 eV at 666 eV. Mayroon ding mga linya ng paglabas sa mas mababang enerhiya sa spectral na rehiyon mula 250 hanggang 350 eV, posibleng mula sa sulfur o carbon.
Ang non-auroral gamma radiation ay unang nakita sa mga obserbasyon ng ROSAT noong 1997. Ang spectrum ay katulad ng spectrum ng auroras, gayunpaman, sa rehiyon ng 0.7-0.8 keV. Ang mga tampok ng spectrum ay mahusay na inilarawan ng modelo ng coronal plasma na may temperatura na 0.4-0.5 keV na may solar metallicity, kasama ang pagdaragdag ng mga linya ng paglabas ng Mg10+ at Si12+. Ang pagkakaroon ng huli ay posibleng nauugnay sa solar activity noong Oktubre-Nobyembre 2003.
Ang mga obserbasyon ng XMM-Newton space observatory ay nagpakita na ang disk radiation sa gamma spectrum ay sumasalamin sa solar X-ray radiation. Sa kaibahan sa auroras, walang nakitang periodicity sa pagbabago sa intensity ng emission sa mga kaliskis mula 10 hanggang 100 min.
pagsubaybay sa radyo
Ang Jupiter ang pinakamakapangyarihang (pagkatapos ng Araw) na pinagmumulan ng radyo sa solar system sa decimeter - mga hanay ng wavelength ng metro. Ang paglabas ng radyo ay kalat-kalat at umabot sa 10-6 sa maximum na pagsabog.
Ang mga pagsabog ay nangyayari sa hanay ng dalas mula 5 hanggang 43 MHz (madalas sa paligid ng 18 MHz), na may average na lapad na humigit-kumulang 1 MHz. Ang tagal ng pagsabog ay maikli: mula 0.1-1 s (minsan hanggang 15 s). Ang radiation ay malakas na polarized, lalo na sa isang bilog, ang antas ng polariseysyon ay umabot sa 100%. Mayroong modulasyon ng radiation ng malapit na satellite ng Jupiter na Io, na umiikot sa loob ng magnetosphere: ang pagsabog ay mas malamang na lumitaw kapag ang Io ay malapit sa pagpahaba sa Jupiter. Ang monochromatic na katangian ng radiation ay nagpapahiwatig ng isang napiling frequency, malamang na isang gyrofrequency. Ang mataas na temperatura ng liwanag (kung minsan ay umaabot sa 1015 K) ay nangangailangan ng paglahok ng mga sama-samang epekto (gaya ng mga maser).
Ang radio emission ng Jupiter sa millimeter-short-centimeter range ay puro thermal in nature, bagama't ang brightness temperature ay bahagyang mas mataas kaysa sa equilibrium temperature, na nagmumungkahi ng heat flux mula sa kailaliman. Simula sa mga alon na ~9 cm, tumataas ang Tb (temperatura ng liwanag) - lumilitaw ang isang nonthermal component, na nauugnay sa synchrotron radiation ng relativistic particle na may average na enerhiya na ~30 MeV sa magnetic field ng Jupiter; sa wavelength na 70 cm, ang Tb ay umabot sa halagang ~5·104 K. Ang pinagmulan ng radiation ay matatagpuan sa magkabilang panig ng planeta sa anyo ng dalawang pinahabang blades, na nagpapahiwatig ng magnetospheric na pinagmulan ng radiation.
Jupiter sa mga planeta ng solar system
Ang masa ng Jupiter ay 2.47 beses ang masa ng iba pang mga planeta sa solar system.
Ang Jupiter ay ang pinakamalaking planeta sa solar system, isang higanteng gas. Ang equatorial radius nito ay 71.4 thousand km, na 11.2 beses ang radius ng Earth.
Ang Jupiter ay ang tanging planeta na ang sentro ng masa kasama ng Araw ay nasa labas ng Araw at humigit-kumulang 7% ng solar radius ang layo mula dito.
Ang masa ng Jupiter ay 2.47 beses ang kabuuang masa ng lahat ng iba pang mga planeta ng solar system na pinagsama, 317.8 beses ang masa ng Earth at humigit-kumulang 1000 beses na mas mababa kaysa sa masa ng Araw. Ang density (1326 kg/m2) ay humigit-kumulang katumbas ng density ng Araw at 4.16 beses na mas mababa kaysa sa density ng Earth (5515 kg/m2). Kasabay nito, ang puwersa ng grabidad sa ibabaw nito, na karaniwang kinukuha bilang itaas na layer ng mga ulap, ay higit sa 2.4 beses na mas malaki kaysa sa lupa: ang isang katawan na may masa, halimbawa, 100 kg, ay ang timbang ay katulad ng isang katawan na tumitimbang ng 240 kg na tumitimbang sa ibabaw ng Earth. Ito ay tumutugma sa isang gravitational acceleration na 24.79 m/s2 sa Jupiter kumpara sa 9.80 m/s2 para sa Earth.
Jupiter bilang isang "bigong bituin"
Mga paghahambing na laki ng Jupiter at Earth.
Ang mga teoretikal na modelo ay nagpapakita na kung ang masa ng Jupiter ay mas malaki kaysa sa aktwal na masa nito, kung gayon ito ay hahantong sa compression ng planeta. Ang maliliit na pagbabago sa masa ay hindi magkakaroon ng anumang makabuluhang pagbabago sa radius. Gayunpaman, kung ang masa ng Jupiter ay lumampas sa tunay na masa nito ng apat na beses, ang density ng planeta ay tataas hanggang sa isang lawak na, sa ilalim ng impluwensya ng tumaas na grabidad, ang laki ng planeta ay lubhang bababa. Kaya, tila, ang Jupiter ay may pinakamataas na diameter na maaaring magkaroon ng isang planeta na may katulad na istraktura at kasaysayan. Sa karagdagang pagtaas ng masa, ang pag-urong ay magpapatuloy hanggang, sa proseso ng pagbuo ng bituin, ang Jupiter ay magiging isang brown dwarf na may mass na lumalampas sa kasalukuyang isa ng halos 50 beses. Nagbibigay ito sa mga astronomo ng dahilan upang isaalang-alang ang Jupiter na isang "bigong bituin," bagaman hindi malinaw kung ang mga proseso ng pagbuo ng mga planeta tulad ng Jupiter ay katulad ng mga na humahantong sa pagbuo ng mga binary star system. Bagama't ang Jupiter ay kailangang 75 beses na mas malaki para maging isang bituin, ang pinakamaliit na kilalang red dwarf ay 30% na mas malaki ang diameter.
Orbit at pag-ikot
Kapag naobserbahan mula sa Earth sa panahon ng oposisyon, ang Jupiter ay maaaring umabot sa isang maliwanag na magnitude na -2.94m, na ginagawa itong ikatlong pinakamaliwanag na bagay sa kalangitan sa gabi pagkatapos ng Buwan at Venus. Sa pinakamalayong distansya, ang maliwanag na magnitude ay bumaba sa? 1.61m. Ang distansya sa pagitan ng Jupiter at ng Earth ay nag-iiba mula 588 hanggang 967 milyong km.
Ang mga pagsalungat ni Jupiter ay nangyayari tuwing 13 buwan. Noong 2010, bumagsak ang paghaharap ng higanteng planeta noong Setyembre 21. Minsan sa bawat 12 taon, ang malaking pagsalungat ng Jupiter ay nangyayari kapag ang planeta ay malapit sa perihelion ng orbit nito. Sa panahong ito, ang laki ng angular nito para sa isang tagamasid mula sa Earth ay umabot sa 50 arc segundo, at ang ningning nito ay mas maliwanag kaysa sa -2.9m.
Ang karaniwang distansya sa pagitan ng Jupiter at ng Araw ay 778.57 milyong km (5.2 AU), at ang panahon ng rebolusyon ay 11.86 taon. Dahil ang eccentricity ng orbit ng Jupiter ay 0.0488, ang pagkakaiba sa pagitan ng distansya sa Araw sa perihelion at aphelion ay 76 milyong km.
Ang Saturn ay gumagawa ng pangunahing kontribusyon sa mga kaguluhan ng paggalaw ng Jupiter. Ang unang uri ng perturbation ay sekular, kumikilos sa sukat na ~70 libong taon, binabago ang eccentricity ng orbit ng Jupiter mula 0.2 hanggang 0.06, at ang hilig ng orbit mula sa ~1° - 2°. Ang perturbation ng pangalawang uri ay matunog na may ratio na malapit sa 2:5 (na may katumpakan na 5 decimal na lugar - 2:4.96666).
Ang equatorial plane ng planeta ay malapit sa plane ng orbit nito (ang inclination ng axis of rotation ay 3.13° versus 23.45° para sa Earth), kaya walang pagbabago ng mga season sa Jupiter.
Ang Jupiter ay umiikot sa axis nito nang mas mabilis kaysa sa ibang planeta sa solar system. Ang panahon ng pag-ikot sa ekwador ay 9 na oras 50 minuto. 30 sec., at sa gitnang latitude - 9 h. 55 min. 40 seg. Dahil sa mabilis na pag-ikot, ang equatorial radius ng Jupiter (71492 km) ay mas malaki kaysa sa polar one (66854 km) ng 6.49%; kaya, ang compression ng planeta ay (1:51.4).
Hypotheses tungkol sa pagkakaroon ng buhay sa atmospera ng Jupiter
Sa kasalukuyan, ang pagkakaroon ng buhay sa Jupiter ay tila hindi malamang: ang mababang konsentrasyon ng tubig sa atmospera, ang kawalan ng solidong ibabaw, atbp. Gayunpaman, noong 1970s, ang Amerikanong astronomo na si Carl Sagan ay nagsalita tungkol sa posibilidad ng pagkakaroon ng buhay na nakabatay sa ammonia sa itaas na kapaligiran ng Jupiter. Dapat pansinin na kahit na sa isang mababaw na lalim sa kapaligiran ng Jovian, ang temperatura at densidad ay medyo mataas, at ang posibilidad ng hindi bababa sa ebolusyon ng kemikal ay hindi maaaring maalis, dahil ang rate at posibilidad ng mga reaksiyong kemikal ay pabor dito. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng tubig-hydrocarbon na buhay sa Jupiter ay posible rin: sa atmospheric layer na naglalaman ng mga ulap ng singaw ng tubig, ang temperatura at presyon ay napaka-kanais-nais din. Si Carl Sagan, kasama si E. E. Salpeter, na gumawa ng mga kalkulasyon sa loob ng balangkas ng mga batas ng kimika at pisika, ay inilarawan ang tatlong haka-haka na mga anyo ng buhay na maaaring umiral sa kapaligiran ng Jupiter:
Komposisyong kemikal
Ang kemikal na komposisyon ng panloob na mga layer ng Jupiter ay hindi maaaring matukoy ng mga modernong pamamaraan ng pagmamasid, ngunit ang kasaganaan ng mga elemento sa mga panlabas na layer ng atmospera ay kilala na may mataas na katumpakan, dahil ang mga panlabas na layer ay direktang pinag-aralan ng Galileo lander, na ibinaba sa ang kapaligiran noong Disyembre 7, 1995. Ang dalawang pangunahing bahagi ng atmospera ng Jupiter ay molecular hydrogen at helium. Naglalaman din ang atmospera ng maraming simpleng compound tulad ng tubig, methane (CH4), hydrogen sulfide (H2S), ammonia (NH3) at phosphine (PH3). Ang kanilang kasaganaan sa malalim (sa ibaba 10 bar) na troposphere ay nagpapahiwatig na ang kapaligiran ng Jupiter ay mayaman sa carbon, nitrogen, sulfur, at posibleng oxygen, sa pamamagitan ng isang kadahilanan na 2-4 na may kaugnayan sa Araw.
Ang iba pang mga kemikal na compound, arsine (AsH3) at german (GeH4), ay naroroon ngunit sa maliit na halaga.
Ang konsentrasyon ng mga inert gas, argon, krypton at xenon, ay lumampas sa kanilang halaga sa Araw (tingnan ang talahanayan), habang ang konsentrasyon ng neon ay malinaw na mas mababa. Mayroong isang maliit na halaga ng simpleng hydrocarbons - ethane, acetylene at diacetylene - na nabuo sa ilalim ng impluwensya ng solar ultraviolet radiation at mga sisingilin na particle na dumarating mula sa magnetosphere ng Jupiter. Ang carbon dioxide, carbon monoxide, at tubig sa itaas na atmospera ay naisip na dahil sa mga banggaan sa atmospera ng Jupiter mula sa mga kometa tulad ng Comet Shoemaker-Levy 9. Ang tubig ay hindi maaaring magmula sa troposphere dahil ang tropopause ay gumaganap bilang isang malamig na bitag, na epektibong humahadlang sa pagtaas ng tubig sa antas ng stratosphere.
Ang mapupulang pagkakaiba-iba ng kulay ng Jupiter ay maaaring dahil sa mga compound ng phosphorus, sulfur, at carbon sa atmospera. Dahil ang kulay ay maaaring mag-iba nang malaki, ipinapalagay na ang kemikal na komposisyon ng atmospera ay nag-iiba din sa bawat lugar. Halimbawa, may mga "tuyo" at "basa" na mga lugar na may iba't ibang nilalaman ng singaw ng tubig.
Istruktura
Modelo ng panloob na istraktura ng Jupiter: sa ilalim ng mga ulap - isang layer ng isang halo ng hydrogen at helium na halos 21 libong km ang kapal na may isang makinis na paglipat mula sa gaseous hanggang liquid phase, pagkatapos - isang layer ng likido at metallic hydrogen 30-50 thousand km ang lalim. Sa loob ay maaaring mayroong isang solidong core na may diameter na halos 20 libong km.
Sa ngayon, ang sumusunod na modelo ng panloob na istraktura ng Jupiter ay nakatanggap ng pinakamaraming pagkilala:
1. Atmospera. Nahahati ito sa tatlong layer:
a. isang panlabas na layer na binubuo ng hydrogen;
b. gitnang layer na binubuo ng hydrogen (90%) at helium (10%);
c. ang mas mababang layer, na binubuo ng hydrogen, helium at mga impurities ng ammonia, ammonium hydrosulfate at tubig, na bumubuo ng tatlong layer ng mga ulap:
a. sa itaas - mga ulap ng frozen na ammonia (NH3). Ang temperatura nito ay halos -145 °C, ang presyon ay halos 1 atm;
b. sa ibaba - mga ulap ng mga kristal ng ammonium hydrosulfide (NH4HS);
c. sa pinakailalim - tubig yelo at, posibleng, likidong tubig, na malamang na sinadya - sa anyo ng maliliit na patak. Ang presyon sa layer na ito ay humigit-kumulang 1 atm, ang temperatura ay humigit-kumulang -130 °C (143 K). Sa ibaba ng antas na ito, ang planeta ay malabo.
2. Layer ng metallic hydrogen. Ang temperatura ng layer na ito ay nag-iiba mula 6300 hanggang 21,000 K, at ang presyon mula 200 hanggang 4000 GPa.
3. Ubod ng bato.
Ang pagbuo ng modelong ito ay batay sa synthesis ng observational data, ang aplikasyon ng mga batas ng thermodynamics at ang extrapolation ng laboratory data sa isang substance sa ilalim ng mataas na presyon at sa mataas na temperatura. Ang mga pangunahing pagpapalagay na pinagbabatayan nito ay:
Kung idaragdag natin sa mga probisyong ito ang mga batas ng konserbasyon ng masa at enerhiya, makakakuha tayo ng isang sistema ng mga pangunahing equation.
Sa loob ng balangkas ng simpleng tatlong-layer na modelong ito, walang malinaw na hangganan sa pagitan ng mga pangunahing layer, gayunpaman, ang mga rehiyon ng mga phase transition ay maliit din. Samakatuwid, maaari itong ipagpalagay na halos lahat ng mga proseso ay naisalokal, at pinapayagan nito ang bawat layer na isaalang-alang nang hiwalay.
Atmospera
Ang temperatura sa kapaligiran ay hindi tumataas nang monotonically. Sa loob nito, tulad ng sa Earth, maaaring makilala ng isa ang exosphere, thermosphere, stratosphere, tropopause, troposphere. Sa pinakamataas na layer ang temperatura ay mataas; habang lumalalim ka, tumataas ang presyon, at bumababa ang temperatura sa tropopause; simula sa tropopause, parehong tataas ang temperatura at presyon habang lumalalim ang isa. Hindi tulad ng Earth, ang Jupiter ay walang mesosphere at katumbas na mesopause.
Napakaraming mga kagiliw-giliw na proseso ang nagaganap sa thermosphere ng Jupiter: narito na ang planeta ay nawawala ang isang makabuluhang bahagi ng init nito sa pamamagitan ng radiation, dito nabuo ang mga aurora, dito nabuo ang ionosphere. Ang antas ng presyon ng 1 nbar ay kinuha bilang pinakamataas na limitasyon nito. Ang naobserbahang temperatura ng thermosphere ay 800-1000 K, at sa ngayon ang aktwal na materyal na ito ay hindi pa ipinaliwanag sa loob ng balangkas ng mga modernong modelo, dahil ang temperatura sa kanila ay hindi dapat mas mataas kaysa sa tungkol sa 400 K. Ang paglamig ng Jupiter ay isa ring di-trivial na proseso: isang triatomic hydrogen ion (H3 + ), maliban sa Jupiter, na matatagpuan lamang sa Earth, ay nagdudulot ng malakas na paglabas sa mid-infrared sa wavelength sa pagitan ng 3 at 5 µm.
Ayon sa mga direktang sukat ng sasakyang papababa, ang itaas na antas ng mga opaque na ulap ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang presyon ng 1 atmospera at isang temperatura na -107 °C; sa lalim na 146 km - 22 atmospheres, +153 °C. Nakakita rin si Galileo ng "warm spot" sa kahabaan ng ekwador. Tila, sa mga lugar na ito ang layer ng mga panlabas na ulap ay manipis, at ang mas maiinit na panloob na mga rehiyon ay makikita.
Sa ilalim ng mga ulap mayroong isang layer na may lalim na 7-25 libong km, kung saan unti-unting binabago ng hydrogen ang estado nito mula sa gas hanggang sa likido na may pagtaas ng presyon at temperatura (hanggang sa 6000 ° C). Tila, walang malinaw na hangganan na naghihiwalay sa gaseous hydrogen mula sa likidong hydrogen. Ito ay maaaring magmukhang katulad ng patuloy na pagkulo ng pandaigdigang karagatan ng hydrogen.
layer ng metal na hydrogen
Ang metal na hydrogen ay nangyayari sa mataas na presyon (mga isang milyong atmospheres) at mataas na temperatura, kapag ang kinetic energy ng mga electron ay lumampas sa ionization potential ng hydrogen. Bilang isang resulta, ang mga proton at mga electron sa loob nito ay umiiral nang hiwalay, kaya ang metal na hydrogen ay isang mahusay na konduktor ng kuryente. Ang tinantyang kapal ng metallic hydrogen layer ay 42-46 thousand km.
Ang malalakas na electric current na lumalabas sa layer na ito ay bumubuo ng isang higanteng magnetic field ng Jupiter. Noong 2008, si Raymond Dzhinloz mula sa Unibersidad ng California sa Berkeley at Lars Stiksrud mula sa University College London ay lumikha ng isang modelo ng istraktura ng Jupiter at Saturn, ayon sa kung saan mayroon ding metal na helium sa kanilang kalaliman, na bumubuo ng isang uri ng haluang metal na may metal. hydrogen.
Nucleus
Sa tulong ng nasusukat na mga sandali ng pagkawalang-galaw ng planeta, posibleng tantiyahin ang laki at masa ng core nito. Sa ngayon, pinaniniwalaan na ang masa ng core ay 10 masa ng Earth, at ang laki ay 1.5 ng diameter nito.
Ang Jupiter ay naglalabas ng mas maraming enerhiya kaysa sa natatanggap nito mula sa Araw. Iminumungkahi ng mga mananaliksik na ang Jupiter ay may malaking supply ng thermal energy, na nabuo sa proseso ng compression ng bagay sa panahon ng pagbuo ng planeta. Ang mga nakaraang modelo ng panloob na istraktura ng Jupiter, na sinusubukang ipaliwanag ang labis na enerhiya na inilabas ng planeta, pinapayagan ang posibilidad ng radioactive decay sa kalaliman nito o ang pagpapalabas ng enerhiya kapag ang planeta ay na-compress sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng gravitational.
Mga proseso ng interlayer
Imposibleng i-localize ang lahat ng mga proseso sa loob ng mga independiyenteng layer: kinakailangang ipaliwanag ang kakulangan ng mga elemento ng kemikal sa kapaligiran, labis na radiation, atbp.
Ang pagkakaiba sa nilalaman ng helium sa panlabas at panloob na mga layer ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang helium ay namumuo sa atmospera at pumapasok sa mas malalim na mga rehiyon sa anyo ng mga droplet. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay kahawig ng ulan ng lupa, ngunit hindi mula sa tubig, ngunit mula sa helium. Kamakailan ay ipinakita na ang neon ay maaaring matunaw sa mga patak na ito. Ipinapaliwanag nito ang kakulangan ng neon.
Kilusan sa atmospera
Animasyon ng pag-ikot ng Jupiter, na nilikha mula sa mga larawan mula sa Voyager 1, 1979.
Ang bilis ng hangin sa Jupiter ay maaaring lumampas sa 600 km/h. Hindi tulad ng Earth, kung saan ang sirkulasyon ng atmospera ay nangyayari dahil sa pagkakaiba sa solar heating sa ekwador at polar na mga rehiyon, sa Jupiter ang epekto ng solar radiation sa sirkulasyon ng temperatura ay hindi gaanong mahalaga; ang pangunahing puwersang nagtutulak ay ang mga daloy ng init na nagmumula sa gitna ng planeta, at ang enerhiya na inilabas sa panahon ng mabilis na paggalaw ng Jupiter sa paligid ng axis nito.
Batay sa mga obserbasyon na nakabatay sa lupa, hinati ng mga astronomo ang mga sinturon at sona sa atmospera ng Jupiter sa ekwador, tropikal, mapagtimpi at polar. Ang pinainit na masa ng mga gas na tumataas mula sa kailaliman ng atmospera sa mga zone sa ilalim ng impluwensya ng makabuluhang pwersa ng Coriolis sa Jupiter ay iginuhit sa kahabaan ng mga meridian ng planeta, at ang mga kabaligtaran na gilid ng mga zone ay lumipat patungo sa isa't isa. Mayroong malakas na turbulence sa mga hangganan ng mga zone at sinturon (mga lugar ng downflow). Sa hilaga ng ekwador, ang mga daloy sa mga zone na nakadirekta sa hilaga ay pinalihis ng mga puwersa ng Coriolis sa silangan, at ang mga nakadirekta sa timog - sa kanluran. Sa southern hemisphere - ayon sa pagkakabanggit, sa kabaligtaran. Ang trade winds ay may katulad na istraktura sa Earth.
mga guhitan
Jupiter band sa iba't ibang taon
Ang isang tampok na katangian ng panlabas na hitsura ng Jupiter ay ang mga guhitan nito. Mayroong ilang mga bersyon na nagpapaliwanag ng kanilang pinagmulan. Kaya, ayon sa isang bersyon, ang mga guhitan ay lumitaw bilang isang resulta ng hindi pangkaraniwang bagay ng kombeksyon sa kapaligiran ng higanteng planeta - dahil sa pag-init, at, bilang isang resulta, ang pagtaas ng ilang mga layer, at paglamig at pagbaba ng iba pababa. Noong tagsibol ng 2010, ang mga siyentipiko ay naglagay ng isang hypothesis ayon sa kung saan ang mga guhitan sa Jupiter ay lumitaw bilang isang resulta ng impluwensya ng mga satellite nito. Ipinapalagay na sa ilalim ng impluwensya ng pang-akit ng mga satellite sa Jupiter, ang mga kakaibang "haligi" ng bagay ay nabuo, na, umiikot, nabuo ang mga guhitan.
Ang mga convective na alon, na nagdadala ng panloob na init sa ibabaw, ay panlabas na lumilitaw sa anyo ng mga light zone at dark belt. Sa lugar ng mga light zone, mayroong isang pagtaas ng presyon na naaayon sa mga pataas na daloy. Ang mga ulap na bumubuo sa mga zone ay matatagpuan sa isang mas mataas na antas (mga 20 km), at ang kanilang liwanag na kulay ay tila dahil sa isang pagtaas ng konsentrasyon ng maliwanag na puting ammonia na mga kristal. Ang dark belt clouds sa ibaba ay pinaniniwalaan na red-brown ammonium hydrosulfide crystals at may mas mataas na temperatura. Ang mga istrukturang ito ay kumakatawan sa mga rehiyon sa ibaba ng agos. Ang mga zone at sinturon ay may iba't ibang bilis ng paggalaw sa direksyon ng pag-ikot ng Jupiter. Ang orbital period ay nag-iiba ng ilang minuto depende sa latitude. Ito ay humahantong sa pagkakaroon ng mga matatag na zonal na alon o hangin na patuloy na umiihip parallel sa ekwador sa isang direksyon. Ang mga bilis sa pandaigdigang sistemang ito ay umaabot mula 50 hanggang 150 m/s at mas mataas. Sa mga hangganan ng mga sinturon at mga zone, ang malakas na kaguluhan ay sinusunod, na humahantong sa pagbuo ng maraming mga istruktura ng vortex. Ang pinakatanyag na naturang pormasyon ay ang Great Red Spot, na naobserbahan sa ibabaw ng Jupiter sa nakalipas na 300 taon.
Ang pagkakaroon ng arisen, itinaas ng vortex ang pinainit na masa ng gas na may mga singaw ng maliliit na bahagi sa ibabaw ng mga ulap. Ang mga nagresultang kristal ng ammonia snow, mga solusyon at compound ng ammonia sa anyo ng snow at mga patak, ordinaryong tubig na niyebe at yelo ay unti-unting lumulubog sa kapaligiran hanggang sa maabot nila ang mga antas kung saan ang temperatura ay sapat na mataas at sumingaw. Pagkatapos nito, ang sangkap sa estado ng gas ay muling bumalik sa layer ng ulap.
Noong tag-araw ng 2007, naitala ng teleskopyo ng Hubble ang mga dramatikong pagbabago sa atmospera ng Jupiter. Ang mga hiwalay na zone sa atmospera sa hilaga at timog ng ekwador ay naging mga sinturon, at ang mga sinturon ay naging mga sona. Kasabay nito, hindi lamang ang mga anyo ng mga pormasyon sa atmospera ay nagbago, kundi pati na rin ang kanilang kulay.
Noong Mayo 9, 2010, natuklasan ng amateur astronomer na si Anthony Wesley (eng. Anthony Wesley, tingnan din sa ibaba) na ang isa sa mga nakikita at pinaka-matatag na pormasyon sa panahon, ang South Equatorial Belt, ay biglang nawala sa mukha ng planeta. Nasa latitude ng Southern equatorial belt kung saan matatagpuan ang Great Red Spot na "hugasan" nito. Ang dahilan ng biglaang pagkawala ng southern equatorial belt ng Jupiter ay ang hitsura ng isang layer ng mas magaan na ulap sa itaas nito, kung saan nakatago ang isang strip ng madilim na ulap. Ayon sa mga pag-aaral na isinagawa ng teleskopyo ng Hubble, napagpasyahan na ang sinturon ay hindi ganap na nawala, ngunit nakatago lamang sa ilalim ng isang layer ng mga ulap na binubuo ng ammonia.
malaking pulang spot
Ang Great Red Spot ay isang hugis-itlog na pormasyon na may variable na laki na matatagpuan sa southern tropical zone. Natuklasan ito ni Robert Hooke noong 1664. Sa kasalukuyan, mayroon itong mga sukat na 15 × 30 libong km (ang diameter ng Earth ay ~ 12.7 libong km), at 100 taon na ang nakalilipas, napansin ng mga tagamasid ang 2 beses na mas malaking sukat. Minsan ito ay hindi masyadong malinaw na nakikita. Ang Great Red Spot ay isang kakaibang mahabang buhay na higanteng bagyo kung saan umiikot ang substance nang pakaliwa at gumagawa ng kumpletong rebolusyon sa loob ng 6 na araw ng Earth.
Salamat sa pananaliksik na isinagawa noong huling bahagi ng 2000 ng Cassini probe, natuklasan na ang Great Red Spot ay nauugnay sa mga downdraft (vertical circulation of atmospheric masses); mas mataas ang mga ulap dito at mas mababa ang temperatura kaysa sa ibang lugar. Ang kulay ng mga ulap ay nakasalalay sa taas: ang mga asul na istruktura ay ang nasa itaas, ang mga kayumanggi ay nasa ibaba ng mga ito, pagkatapos ay ang mga puti. Ang mga pulang istraktura ay ang pinakamababa. Ang bilis ng pag-ikot ng Great Red Spot ay 360 km/h. Ang average na temperatura nito ay -163 ° C, at sa pagitan ng marginal at gitnang bahagi ng lugar ay may pagkakaiba sa temperatura ng pagkakasunud-sunod ng 3-4 degrees. Ang pagkakaibang ito ay dapat na maging responsable para sa katotohanan na ang mga atmospheric gas sa gitna ng lugar ay umiikot nang sunud-sunod, habang sa mga gilid ay umiikot sila nang pakaliwa. Ang isang pagpapalagay ay ginawa din tungkol sa kaugnayan sa pagitan ng temperatura, presyon, paggalaw at kulay ng Red Spot, bagaman nahihirapan pa rin ang mga siyentipiko na sabihin nang eksakto kung paano ito isinasagawa.
Paminsan-minsan, ang mga banggaan ng malalaking cyclonic system ay sinusunod sa Jupiter. Naganap ang isa sa mga ito noong 1975, na naging sanhi ng pagkawala ng pulang kulay ng Spot sa loob ng ilang taon. Sa pagtatapos ng Pebrero 2002, isa pang higanteng ipoipo - ang White Oval - ay nagsimulang pabagalin ng Great Red Spot, at ang banggaan ay nagpatuloy sa isang buong buwan. Gayunpaman, hindi ito nagdulot ng malubhang pinsala sa parehong mga vortex, dahil nangyari ito sa isang tangent.
Ang pulang kulay ng Great Red Spot ay isang misteryo. Ang isang posibleng dahilan ay maaaring mga kemikal na compound na naglalaman ng phosphorus. Sa katunayan, ang mga kulay at mekanismo na nagbibigay ng hitsura ng buong kapaligiran ng Jovian ay hindi pa rin gaanong naiintindihan at maipaliwanag lamang sa pamamagitan ng direktang mga sukat ng mga parameter nito.
Noong 1938, naitala ang pagbuo at pag-unlad ng tatlong malalaking puting oval malapit sa 30° timog latitude. Ang prosesong ito ay sinamahan ng sabay-sabay na pagbuo ng ilang higit pang maliliit na puting ovals - vortices. Kinukumpirma nito na ang Great Red Spot ang pinakamalakas sa mga vortex ng Jupiter. Ang mga makasaysayang talaan ay hindi nagbubunyag ng mga ganitong mahabang buhay na sistema sa kalagitnaan ng hilagang latitude ng planeta. Ang malalaking madilim na oval ay naobserbahan malapit sa 15°N, ngunit tila ang mga kinakailangang kondisyon para sa paglitaw ng mga eddies at ang kanilang kasunod na pagbabago sa mga matatag na sistema tulad ng Red Spot ay umiiral lamang sa Southern Hemisphere.
maliit na pulang spot
Ang Great Red Spot at ang Little Red Spot noong Mayo 2008 sa isang larawang kuha ng Hubble Space Telescope
Tulad ng para sa tatlong nabanggit na puting oval vortices, dalawa sa kanila ang pinagsama noong 1998, at noong 2000 isang bagong puyo ng tubig ang sumanib sa natitirang ikatlong hugis-itlog. Sa pagtatapos ng 2005, ang vortex (Oval BA, English Oval BC) ay nagsimulang magbago ng kulay nito, sa kalaunan ay nakakuha ng pulang kulay, kung saan nakatanggap ito ng bagong pangalan - ang Little Red Spot. Noong Hulyo 2006, nakipag-ugnayan ang Small Red Spot sa kanyang nakatatandang "kapatid" - ang Great Red Spot. Gayunpaman, wala itong anumang makabuluhang epekto sa parehong mga vortices - ang banggaan ay tangential. Ang banggaan ay hinulaang sa unang kalahati ng 2006.
Kidlat
Sa gitna ng puyo ng tubig, ang presyon ay mas mataas kaysa sa nakapaligid na lugar, at ang mga bagyo mismo ay napapaligiran ng mababang presyon ng mga kaguluhan. Ayon sa mga larawang kuha ng Voyager 1 at Voyager 2 space probes, napag-alaman na sa gitna ng naturang mga vortices, ang napakalaking kidlat na kumikislap ng libu-libong kilometro ang haba ay naobserbahan. Ang kapangyarihan ng kidlat ay tatlong order ng magnitude na mas mataas kaysa sa kapangyarihan ng lupa.
Magnetic field at magnetosphere
Scheme ng magnetic field ng Jupiter
Ang unang tanda ng anumang magnetic field ay radio emission, pati na rin ang x-ray. Sa pamamagitan ng pagbuo ng mga modelo ng patuloy na proseso, maaaring hatulan ng isa ang istraktura ng magnetic field. Kaya't napag-alaman na ang magnetic field ng Jupiter ay hindi lamang isang bahagi ng dipole, kundi pati na rin ang isang quadrupole, isang octupole at iba pang mga harmonika ng mas mataas na mga order. Ipinapalagay na ang magnetic field ay nilikha ng isang dynamo, katulad ng lupa. Ngunit hindi tulad ng Earth, ang conductor ng mga alon sa Jupiter ay isang layer ng metal na helium.
Ang axis ng magnetic field ay nakakiling sa axis ng pag-ikot na 10.2 ± 0.6 °, halos katulad sa Earth, gayunpaman, ang north magnetic pole ay matatagpuan sa tabi ng south geographic, at ang south magnetic pole ay matatagpuan sa tabi ng north geographic isa. Ang lakas ng field sa antas ng nakikitang ibabaw ng mga ulap ay 14 Oe sa north pole at 10.7 Oe sa timog. Ang polarity nito ay kabaligtaran ng magnetic field ng mundo.
Ang hugis ng magnetic field ng Jupiter ay malakas na pinatag at kahawig ng isang disk (sa kaibahan sa hugis ng patak ng Earth). Ang puwersang sentripugal na kumikilos sa co-rotating na plasma sa isang gilid at ang thermal pressure ng mainit na plasma sa kabilang panig ay umaabot sa mga linya ng puwersa, na bumubuo sa layo na 20 RJ isang istraktura na kahawig ng isang manipis na pancake, na kilala rin bilang isang magnetodisk. Mayroon itong maayos na kasalukuyang istraktura malapit sa magnetic equator.
Sa paligid ng Jupiter, pati na rin sa paligid ng karamihan sa mga planeta sa solar system, mayroong isang magnetosphere - isang lugar kung saan ang pag-uugali ng mga sisingilin na particle, plasma, ay tinutukoy ng magnetic field. Para sa Jupiter, ang mga pinagmumulan ng naturang mga particle ay ang solar wind at Io. Ang abo ng bulkan na ibinubuga ng mga bulkan ni Io ay na-ionize ng solar ultraviolet radiation. Ito ay kung paano nabuo ang sulfur at oxygen ions: S+, O+, S2+ at O2+. Ang mga particle na ito ay umaalis sa atmospera ng satellite, ngunit nananatili sa orbit sa paligid nito, na bumubuo ng torus. Ang torus na ito ay natuklasan ng Voyager 1; ito ay nasa eroplano ng ekwador ng Jupiter at may radius na 1 RJ sa cross section at isang radius mula sa gitna (sa kasong ito mula sa gitna ng Jupiter) hanggang sa generatrix na 5.9 RJ. Siya ang pangunahing nagbabago sa dinamika ng magnetosphere ng Jupiter.
Ang magnetosphere ng Jupiter. Ang mga magnetikong na-trap na solar wind ions ay ipinapakita sa pula sa diagram, ang neutral na volcanic gas belt ng Io ay ipinapakita sa berde, at ang neutral na gas belt ng Europa ay ipinapakita sa asul. Ang ENA ay mga neutral na atomo. Ayon sa Cassini probe, nakuha noong unang bahagi ng 2001.
Ang paparating na solar wind ay balanse ng presyon ng magnetic field sa mga distansyang 50-100 planetary radii, nang walang impluwensya ng Io, ang distansya na ito ay hindi hihigit sa 42 RJ. Sa gilid ng gabi, umaabot ito sa kabila ng orbit ng Saturn, na umaabot sa haba na 650 milyong km o higit pa. Ang mga electron na pinabilis sa magnetosphere ng Jupiter ay umaabot sa Earth. Kung ang magnetosphere ng Jupiter ay makikita mula sa ibabaw ng Earth, ang mga angular na sukat nito ay lalampas sa mga sukat ng Buwan.
mga sinturon ng radiation
Ang Jupiter ay may makapangyarihang radiation belt. Nang papalapit sa Jupiter, nakatanggap si Galileo ng dosis ng radiation na 25 beses ang nakamamatay na dosis para sa mga tao. Ang paglabas ng radyo mula sa radiation belt ng Jupiter ay unang natuklasan noong 1955. Ang radio emission ay may synchrotron character. Ang mga electron sa radiation belt ay may malaking enerhiya na humigit-kumulang 20 MeV, habang natuklasan ng Cassini probe na ang density ng mga electron sa radiation belt ng Jupiter ay mas mababa kaysa sa inaasahan. Ang daloy ng mga electron sa radiation belt ng Jupiter ay maaaring magdulot ng malubhang panganib sa spacecraft dahil sa mataas na panganib ng pagkasira ng kagamitan sa pamamagitan ng radiation. Sa pangkalahatan, ang paglabas ng radyo ng Jupiter ay hindi mahigpit na pare-pareho at pare-pareho - pareho sa oras at dalas. Ang average na dalas ng naturang radiation, ayon sa pananaliksik, ay humigit-kumulang 20 MHz, at ang buong saklaw ng dalas ay mula 5-10 hanggang 39.5 MHz.
Ang Jupiter ay napapaligiran ng isang ionosphere na may haba na 3000 km.
Auroras sa Jupiter
Ang pattern ng aurora ng Jupiter na nagpapakita ng pangunahing singsing, aurorae at mga sunspot na nagreresulta mula sa pakikipag-ugnayan sa mga natural na buwan ng Jupiter.
Ang Jupiter ay nagpapakita ng maliwanag, matatag na aurora sa paligid ng magkabilang poste. Hindi tulad ng mga nasa Earth, na lumilitaw sa mga panahon ng pagtaas ng aktibidad ng solar, ang mga aurora ng Jupiter ay pare-pareho, bagaman ang kanilang intensity ay nag-iiba araw-araw. Binubuo ang mga ito ng tatlong pangunahing bahagi: ang pangunahing at pinakamaliwanag na rehiyon ay medyo maliit (mas mababa sa 1000 km ang lapad), na matatagpuan mga 16 ° mula sa mga magnetic pole; mga hot spot - mga bakas ng mga linya ng magnetic field na nagkokonekta sa mga ionosphere ng mga satellite sa ionosphere ng Jupiter, at mga lugar ng panandaliang paglabas na matatagpuan sa loob ng pangunahing singsing. Natukoy ang mga paglabas ng Aurora sa halos lahat ng bahagi ng electromagnetic spectrum mula sa mga radio wave hanggang sa X-ray (hanggang 3 keV), ngunit ang mga ito ay pinakamaliwanag sa mid-infrared (wavelength na 3-4 µm at 7-14 µm) at malalim. ultraviolet na rehiyon ng spectrum (haba ng alon 80-180 nm).
Ang posisyon ng mga pangunahing auroral na singsing ay matatag, pati na rin ang kanilang hugis. Gayunpaman, ang kanilang radiation ay malakas na modulated ng presyon ng solar wind - mas malakas ang hangin, mas mahina ang auroras. Ang katatagan ng aurora ay pinananatili ng isang malaking pag-agos ng mga electron na pinabilis dahil sa potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng ionosphere at ng magnetodisk. Ang mga electron na ito ay bumubuo ng isang kasalukuyang na nagpapanatili ng synchronism ng pag-ikot sa magnetodisk. Ang enerhiya ng mga electron na ito ay 10 - 100 keV; tumatagos nang malalim sa atmospera, nag-ionize sila at nagpapasigla sa molekular na hydrogen, na nagiging sanhi ng ultraviolet radiation. Bilang karagdagan, pinapainit nila ang ionosphere, na nagpapaliwanag sa malakas na infrared radiation ng auroras at bahagyang ang pag-init ng thermosphere.
Ang mga hot spot ay nauugnay sa tatlong buwan ng Galilea: Io, Europa at Ganymede. Bumangon sila dahil sa ang katunayan na ang umiikot na plasma ay bumagal malapit sa mga satellite. Ang pinakamaliwanag na lugar ay kay Io, dahil ang satellite na ito ang pangunahing tagapagtustos ng plasma, ang mga spot ng Europa at Ganymede ay mas malabo. Ang mga maliliwanag na spot sa loob ng mga pangunahing singsing na lumilitaw paminsan-minsan ay iniisip na nauugnay sa pakikipag-ugnayan ng magnetosphere at ng solar wind.
malaking x-ray spot
Pinagsama-samang imahe ng Jupiter mula sa Hubble at Chandra X-ray telescope - Pebrero 2007
Noong Disyembre 2000, natuklasan ng Chandra Orbital Telescope ang pinagmumulan ng pulsating X-ray radiation sa mga pole ng Jupiter (pangunahin sa north pole), na tinatawag na Great X-ray Spot. Ang mga dahilan para sa radiation na ito ay isang misteryo pa rin.
Mga Modelo ng Pagbuo at Ebolusyon
Ang isang makabuluhang kontribusyon sa aming pag-unawa sa pagbuo at ebolusyon ng mga bituin ay ginawa ng mga obserbasyon ng mga exoplanet. Kaya, sa kanilang tulong, ang mga tampok na karaniwan sa lahat ng mga planeta tulad ng Jupiter ay itinatag:
Ang mga ito ay nabuo kahit bago ang sandali ng pagkalat ng protoplanetary disk.
Ang pagdaragdag ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagbuo.
Pagpapayaman sa mabibigat na elemento ng kemikal dahil sa mga planetasimal.
Mayroong dalawang pangunahing hypotheses na nagpapaliwanag sa mga proseso ng pinagmulan at pagbuo ng Jupiter.
Ayon sa unang hypothesis, na tinatawag na "contraction" hypothesis, ang kamag-anak na pagkakapareho ng kemikal na komposisyon ng Jupiter at ng Araw (isang malaking proporsyon ng hydrogen at helium) ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa panahon ng pagbuo ng mga planeta sa mga unang yugto ng ang pagbuo ng Solar System, napakalaking "kumpol" na nabuo sa gas at dust disk, na nagbunga ng mga planeta, ibig sabihin, ang araw at ang mga planeta ay nabuo sa katulad na paraan. Totoo, ang hypothesis na ito ay hindi pa rin nagpapaliwanag ng mga umiiral na pagkakaiba sa kemikal na komposisyon ng mga planeta: Ang Saturn, halimbawa, ay naglalaman ng mas mabibigat na elemento ng kemikal kaysa Jupiter, at iyon, sa turn, ay mas malaki kaysa sa Araw. Ang mga terrestrial na planeta ay karaniwang kapansin-pansing naiiba sa kanilang kemikal na komposisyon mula sa mga higanteng planeta.
Ang pangalawang hypothesis (ang "accretion" hypothesis) ay nagsasaad na ang proseso ng pagbuo ng Jupiter, pati na rin ang Saturn, ay naganap sa dalawang yugto. Una, sa loob ng ilang sampu-sampung milyong taon, ang proseso ng pagbuo ng mga solidong siksik na katawan, tulad ng mga planeta ng terrestrial group, ay nagpatuloy. Pagkatapos ay nagsimula ang ikalawang yugto, nang sa loob ng ilang daang libong taon ang proseso ng pag-iipon ng gas mula sa pangunahing protoplanetary na ulap hanggang sa mga katawan na iyon, na sa oras na iyon ay umabot sa isang masa ng maraming masa ng Earth, ay tumagal.
Kahit na sa unang yugto, ang bahagi ng gas ay nawala mula sa rehiyon ng Jupiter at Saturn, na humantong sa ilang mga pagkakaiba sa kemikal na komposisyon ng mga planetang ito at ng Araw. Sa ikalawang yugto, ang temperatura ng mga panlabas na layer ng Jupiter at Saturn ay umabot sa 5000 °C at 2000 °C, ayon sa pagkakabanggit. Naabot ng Uranus at Neptune ang kritikal na masa na kailangan upang simulan ang accretion sa ibang pagkakataon, na nakaapekto sa kanilang masa at sa kanilang kemikal na komposisyon.
Noong 2004, si Katharina Lodders mula sa Unibersidad ng Washington ay nag-hypothesize na ang core ng Jupiter ay pangunahing binubuo ng ilang uri ng organikong bagay na may mga kakayahan sa pandikit, na, naman, sa malaking lawak ay nakaimpluwensya sa pagkuha ng bagay mula sa nakapalibot na rehiyon ng espasyo sa pamamagitan ng core. Ang nagresultang stone-tar core ay "nakakuha" ng gas mula sa solar nebula sa pamamagitan ng gravity nito, na bumubuo ng modernong Jupiter. Ang ideyang ito ay umaangkop sa pangalawang hypothesis tungkol sa pinagmulan ng Jupiter sa pamamagitan ng accretion.
Mga satellite at singsing
Malaking satellite ng Jupiter: Io, Europa, Ganymede at Callisto at ang kanilang mga ibabaw.
Mga buwan ng Jupiter: Io, Europa, Ganymede at Callisto
Noong Enero 2012, ang Jupiter ay may 67 kilalang buwan, ang pinakamarami sa solar system. Tinatayang maaaring mayroong hindi bababa sa isang daang satellite. Ang mga satellite ay pangunahing binibigyan ng mga pangalan ng iba't ibang mga mythical character, isang paraan o iba pang konektado sa Zeus-Jupiter. Ang mga satellite ay nahahati sa dalawang malalaking grupo - panloob (8 satellite, Galilean at non-Galilean internal satellite) at panlabas (55 satellite, nahahati din sa dalawang grupo) - kaya, sa kabuuang 4 na "varieties" ang nakuha. Ang apat na pinakamalaking satellite - Io, Europa, Ganymede at Callisto - ay natuklasan noong 1610 ni Galileo Galilei]. Ang pagtuklas ng mga satellite ng Jupiter ay nagsilbing unang seryosong makatotohanang argumento na pabor sa Copernican heliocentric system.
Europa
Ang pinakamalaking interes ay ang Europa, na mayroong isang pandaigdigang karagatan, kung saan ang pagkakaroon ng buhay ay hindi ibinukod. Ipinakita ng mga espesyal na pag-aaral na ang karagatan ay umaabot ng 90 km ang lalim, ang dami nito ay lumampas sa dami ng mga karagatan ng Earth. Ang ibabaw ng Europa ay puno ng mga fault at bitak na lumitaw sa ice shell ng satellite. Iminungkahi na ang karagatan mismo, at hindi ang core ng satellite, ang nagsisilbing pinagmumulan ng init para sa Europa. Ang pagkakaroon ng isang karagatan sa ilalim ng yelo ay ipinapalagay din sa Callisto at Ganymede. Batay sa palagay na ang oxygen ay maaaring tumagos sa subglacial na karagatan sa loob ng 1-2 bilyong taon, ang mga siyentipiko ay theoretically ipinapalagay ang pagkakaroon ng buhay sa satellite. Ang nilalaman ng oxygen sa mga karagatan ng Europa ay sapat upang suportahan ang pagkakaroon ng hindi lamang mga single-celled na anyo ng buhay, kundi pati na rin ang mga mas malalaking anyo. Ang satellite na ito ay pumapangalawa sa mga tuntunin ng posibilidad ng buhay pagkatapos ng Enceladus.
At tungkol sa
Ang Io ay kawili-wili para sa pagkakaroon ng malalakas na aktibong bulkan; ang ibabaw ng satellite ay binabaha ng mga produkto ng aktibidad ng bulkan. Ang mga larawang kinunan ng mga space probe ay nagpapakita na ang ibabaw ni Io ay maliwanag na dilaw na may mga patch na kayumanggi, pula, at madilim na dilaw. Ang mga batik na ito ay produkto ng mga pagsabog ng bulkan ni Io, na pangunahing binubuo ng asupre at mga compound nito; Ang kulay ng mga pagsabog ay depende sa kanilang temperatura.
[baguhin] Ganymede
Ang Ganymede ay ang pinakamalaking satellite hindi lamang ng Jupiter, ngunit sa pangkalahatan sa solar system sa lahat ng mga satellite ng mga planeta. Ang Ganymede at Callisto ay natatakpan ng maraming bunganga, sa Callisto marami sa kanila ay napapalibutan ng mga bitak.
Callisto
Ang Callisto ay naisip din na may karagatan sa ibaba ng ibabaw ng buwan; ito ay hindi direktang ipinahiwatig ng Callisto magnetic field, na maaaring mabuo ng pagkakaroon ng mga electric current sa tubig-alat sa loob ng satellite. Pabor din sa hypothesis na ito ang katotohanan na ang magnetic field ng Callisto ay nag-iiba depende sa oryentasyon nito sa magnetic field ng Jupiter, iyon ay, mayroong isang mataas na kondaktibong likido sa ilalim ng ibabaw ng satellite na ito.
Paghahambing ng mga sukat ng mga satellite ng Galilea sa Earth at Buwan
Mga tampok ng mga satellite ng Galilea
Ang lahat ng malalaking satellite ng Jupiter ay umiikot nang sabay-sabay at palaging nakaharap sa Jupiter na may parehong panig dahil sa impluwensya ng malalakas na puwersa ng tidal ng higanteng planeta. Kasabay nito, ang Ganymede, Europa at Io ay nasa orbital resonance sa isa't isa. Bilang karagdagan, sa mga satellite ng Jupiter mayroong isang pattern: mas malayo ang satellite mula sa planeta, mas mababa ang density nito (para sa Io - 3.53 g / cm2, Europa - 2.99 g / cm2, Ganymede - 1.94 g / cm2, Callisto - 1.83 g/cm2). Depende ito sa dami ng tubig sa satellite: sa Io halos wala ito, sa Europa - 8%, sa Ganymede at Callisto - hanggang sa kalahati ng kanilang masa.
Mga maliliit na buwan ng Jupiter
Ang iba pang mga satellite ay mas maliit at hindi regular ang hugis ng mga mabatong katawan. Kabilang sa mga ito ang mga lumiliko sa kabilang direksyon. Sa maliliit na satellite ng Jupiter, si Amalthea ay may malaking interes sa mga siyentipiko: ipinapalagay na mayroong isang sistema ng mga voids sa loob nito na lumitaw bilang isang resulta ng isang sakuna na naganap sa malayong nakaraan - dahil sa isang meteorite na pambobomba, si Amalthea nahati sa mga bahagi, na pagkatapos ay muling nagsama sa ilalim ng impluwensya ng mutual gravity, ngunit hindi naging isang solong monolitikong katawan.
Ang Metis at Adrastea ay ang pinakamalapit na buwan sa Jupiter na may diameter na humigit-kumulang 40 at 20 km, ayon sa pagkakabanggit. Gumagalaw sila sa gilid ng pangunahing singsing ng Jupiter sa isang orbit na may radius na 128 libong km, na gumagawa ng isang rebolusyon sa paligid ng Jupiter sa loob ng 7 oras at ito ang pinakamabilis na satellite ng Jupiter.
Ang kabuuang diameter ng buong satellite system ng Jupiter ay 24 milyong km. Bukod dito, ipinapalagay na ang Jupiter ay may higit pang mga satellite sa nakaraan, ngunit ang ilan sa mga ito ay nahulog sa planeta sa ilalim ng impluwensya ng malakas na gravity nito.
Mga satellite na may reverse rotation sa paligid ng Jupiter
Ang mga satellite ng Jupiter, na ang mga pangalan ay nagtatapos sa "e" - Karma, Sinop, Ananke, Pasiphe at iba pa (tingnan ang Ananke group, Karme group, Pasiphe group) - umiikot sa planeta sa tapat na direksyon (retrograde motion) at, ayon sa mga siyentipiko, nabuo hindi kasama ng Jupiter, ngunit nakuha niya sa kalaunan. Ang satellite ng Neptune na Triton ay may katulad na pag-aari.
Pansamantalang mga buwan ng Jupiter
Ang ilang mga kometa ay pansamantalang buwan ng Jupiter. Kaya, sa partikular, ang kometa Kushida - Muramatsu (Ingles) Russian. sa panahon mula 1949 hanggang 1961. ay isang satellite ng Jupiter, na nakagawa ng dalawang rebolusyon sa paligid ng planeta sa panahong ito. Bilang karagdagan sa bagay na ito, hindi bababa sa 4 na pansamantalang buwan ng higanteng planeta ang kilala rin.
Mga singsing ng Jupiter
Mga singsing ng Jupiter (diagram).
May malabong mga singsing ang Jupiter na natuklasan sa paglalakbay ng Voyager 1 sa Jupiter noong 1979. Ang pagkakaroon ng mga singsing ay ipinapalagay noong 1960 ng astronomer ng Sobyet na si Sergei Vsekhsvyatsky, batay sa isang pag-aaral ng mga malalayong punto ng mga orbit ng ilang mga kometa, napagpasyahan ni Vsekhsvyatsky na ang mga kometa na ito ay maaaring magmula sa singsing ng Jupiter at iminungkahi na ang singsing ay nabuo. bilang resulta ng aktibidad ng bulkan ng mga satellite ng Jupiter (natuklasan ang mga bulkan sa Io pagkalipas ng dalawang dekada ).
Ang mga singsing ay optically thin, ang kanilang optical kapal ay ~ 10-6, at ang particle albedo ay 1.5% lamang. Gayunpaman, posible pa ring obserbahan ang mga ito: sa mga anggulo ng phase na malapit sa 180 degrees (tumingin "laban sa liwanag"), ang ningning ng mga singsing ay tumataas ng humigit-kumulang 100 beses, at ang madilim na bahagi ng gabi ng Jupiter ay hindi nag-iiwan ng liwanag. Mayroong tatlong singsing sa kabuuan: isang pangunahing, "gagamba" at isang halo.
Larawan ng mga singsing ni Jupiter na kinunan ni Galileo sa direktang nakakalat na liwanag.
Ang pangunahing singsing ay umaabot mula 122,500 hanggang 129,230 km mula sa gitna ng Jupiter. Sa loob, ang pangunahing singsing ay pumasa sa isang toroidal halo, at sa labas ay nakikipag-ugnayan ito sa arachnoid. Ang naobserbahang forward scattering ng radiation sa optical range ay katangian ng micron-sized na dust particle. Gayunpaman, ang alikabok sa paligid ng Jupiter ay napapailalim sa malakas na non-gravitational perturbations, dahil dito, ang buhay ng mga dust particle ay 103 ± 1 taon. Nangangahulugan ito na dapat mayroong pinagmumulan ng mga particle ng alikabok na ito. Dalawang maliliit na satelayt na nakahiga sa loob ng pangunahing singsing, ang Metis at Adratea, ay angkop para sa papel ng naturang mga mapagkukunan. Ang pagbabanggaan ng mga meteoroid, bumubuo sila ng isang kuyog ng mga microparticle, na pagkatapos ay kumalat sa orbit sa paligid ng Jupiter. Ang mga obserbasyon ng singsing ng Gossamer ay nagsiwalat ng dalawang magkahiwalay na sinturon ng bagay na nagmula sa mga orbit ng Thebes at Amalthea. Ang istraktura ng mga sinturon na ito ay kahawig ng istraktura ng mga zodiac dust complex.
Trojan asteroids
Trojan asteroids - isang pangkat ng mga asteroid na matatagpuan sa rehiyon ng Lagrange na mga punto L4 at L5 ng Jupiter. Ang mga asteroid ay nasa 1:1 resonance sa Jupiter at gumagalaw kasama nito sa orbit sa paligid ng Araw. Kasabay nito, mayroong isang tradisyon na tawagan ang mga bagay na matatagpuan malapit sa L4 point sa pamamagitan ng mga pangalan ng mga bayani ng Greek, at malapit sa L5 - ng mga Trojan. Sa kabuuan, noong Hunyo 2010, 1583 ang nasabing mga pasilidad ang nabuksan.
Mayroong dalawang teorya na nagpapaliwanag sa pinagmulan ng mga Trojan. Ang unang iginiit na sila ay bumangon sa huling yugto ng pagbuo ng Jupiter (ang accreting variant ay isinasaalang-alang). Kasama ang bagay na ito, ang mga planetozimal ay nakuha, kung saan naganap din ang accretion, at dahil epektibo ang mekanismo, kalahati sa kanila ay napunta sa isang gravitational trap. Ang mga disadvantages ng teoryang ito ay ang bilang ng mga bagay na lumitaw sa ganitong paraan ay apat na order ng magnitude na mas malaki kaysa sa naobserbahan, at mayroon silang mas malaking orbital inclination.
Ang pangalawang teorya ay dinamiko. 300-500 milyong taon pagkatapos ng pagbuo ng solar system, sina Jupiter at Saturn ay dumaan sa 1:2 resonance. Ito ay humantong sa muling pagsasaayos ng mga orbit: Neptune, Pluto at Saturn ay nagtaas ng radius ng orbit, at ang Jupiter ay bumaba. Naapektuhan nito ang gravitational stability ng Kuiper belt, at ang ilan sa mga asteroid na naninirahan dito ay lumipat sa orbit ng Jupiter. Kasabay nito, ang lahat ng orihinal na Trojans, kung mayroon man, ay nawasak.
Ang karagdagang kapalaran ng mga Trojan ay hindi alam. Ang isang serye ng mahinang resonances ng Jupiter at Saturn ay magiging sanhi ng kanilang paggalaw nang magulo, ngunit kung ano ang magiging puwersa ng magulong paggalaw at kung sila ay itatapon sa labas ng kanilang kasalukuyang orbit ay mahirap sabihin. Bilang karagdagan, ang mga banggaan sa pagitan ng bawat isa ay dahan-dahan ngunit tiyak na nakakabawas sa bilang ng mga Trojan. Ang ilang mga fragment ay maaaring maging mga satellite, at ang ilang mga kometa.
Mga banggaan ng mga celestial na katawan sa Jupiter
Kometa Shoemaker-Levy
Isang trail mula sa isa sa mga debris ng comet Shoemaker-Levy, larawan mula sa Hubble telescope, Hulyo 1994.
Pangunahing artikulo: Comet Shoemaker-Levy 9
Noong Hulyo 1992, isang kometa ang lumapit sa Jupiter. Dumaan ito sa layo na halos 15 libong kilometro mula sa itaas na hangganan ng mga ulap, at ang malakas na epekto ng gravitational ng higanteng planeta ay pinunit ang core nito sa 17 malalaking bahagi. Ang kuyog ng mga kometa na ito ay natuklasan sa Mount Palomar Observatory nina Carolyn at Eugene Shoemaker at amateur astronomer na si David Levy. Noong 1994, sa susunod na paglapit sa Jupiter, ang lahat ng mga fragment ng kometa ay bumagsak sa kapaligiran ng planeta sa napakalaking bilis - mga 64 kilometro bawat segundo. Ang kahanga-hangang cosmic cataclysm na ito ay naobserbahan kapwa mula sa Earth at sa tulong ng mga paraan ng kalawakan, lalo na, sa tulong ng Hubble Space Telescope, ang satellite ng IUE at ang istasyon ng interplanetary space ng Galileo. Ang pagbagsak ng nuclei ay sinamahan ng mga flash ng radiation sa isang malawak na spectral range, ang pagbuo ng mga gas emissions at ang pagbuo ng mahabang buhay na vortices, isang pagbabago sa Jupiter's radiation belt at ang hitsura ng auroras, at pagbaba sa ningning ng Ang plasma torus ni Io sa matinding ultraviolet range.
Iba pang talon
Noong Hulyo 19, 2009, natuklasan ng nabanggit na amateur astronomer na si Anthony Wesley ang isang madilim na lugar malapit sa South Pole ng Jupiter. Nang maglaon, nakumpirma ang paghahanap na ito sa Keck Observatory sa Hawaii. Ang isang pagsusuri ng data na nakuha ay nagpahiwatig na ang pinaka-malamang na katawan na nahulog sa atmospera ng Jupiter ay isang batong asteroid.
Noong Hunyo 3, 2010 sa 20:31 UT, dalawang independiyenteng tagamasid - sina Anthony Wesley (Eng. Anthony Wesley, Australia) at Christopher Go (Eng. Christopher Go, Pilipinas) - nag-film ng isang flash sa itaas ng kapaligiran ng Jupiter, na malamang na isang taglagas na bago, dating hindi kilalang katawan kay Jupiter. Isang araw pagkatapos ng kaganapang ito, walang bagong dark spot na natagpuan sa kapaligiran ng Jupiter. Ang mga obserbasyon ay nagawa na gamit ang pinakamalaking Hawaiian na mga instrumento (Gemini, Keck at IRTF) at ang mga obserbasyon ay binalak gamit ang Hubble Space Telescope. Noong Hunyo 16, 2010, inilathala ng NASA ang isang press release na nagsasaad na ang mga larawang kinunan ng Hubble Space Telescope noong Hunyo 7, 2010 (4 na araw pagkatapos matukoy ang pagsiklab) ay walang mga palatandaan ng pagbagsak sa itaas na kapaligiran ng Jupiter.
Noong Agosto 20, 2010 sa 18:21:56 IST, isang outburst ang naganap sa itaas ng cloud cover ng Jupiter, na nakita ng Japanese amateur astronomer na si Masayuki Tachikawa mula sa Kumamoto Prefecture sa isang video na ginawa niya. Ang araw pagkatapos ng anunsyo ng kaganapang ito, natagpuan ang kumpirmasyon mula sa isang independiyenteng tagamasid na si Aoki Kazuo (Aoki Kazuo) - isang amateur astronomer mula sa Tokyo. Marahil, ito ay maaaring ang pagbagsak ng isang asteroid o kometa sa atmospera ng isang higanteng planeta.
Noong Marso 13, 1781, natuklasan ng English astronomer na si William Herschel ang ikapitong planeta sa solar system - Uranus. At noong Marso 13, 1930, natuklasan ng Amerikanong astronomo na si Clyde Tombaugh ang ikasiyam na planeta sa solar system - Pluto. Sa simula ng ika-21 siglo, pinaniniwalaan na ang solar system ay may kasamang siyam na planeta. Gayunpaman, noong 2006, nagpasya ang International Astronomical Union na alisin sa Pluto ang katayuang ito.
Mayroon nang 60 kilalang natural na satellite ng Saturn, karamihan sa mga ito ay natuklasan gamit ang spacecraft. Karamihan sa mga satellite ay binubuo ng mga bato at yelo. Ang pinakamalaking satellite, ang Titan, na natuklasan noong 1655 ni Christian Huygens, ay mas malaki kaysa sa planetang Mercury. Ang diameter ng Titan ay halos 5200 km. Ang Titan ay umiikot sa Saturn tuwing 16 na araw. Ang Titan ay ang tanging buwan na may napakakapal na kapaligiran, 1.5 beses ang laki ng Earth, at halos binubuo ng 90% nitrogen, na may katamtamang dami ng methane.
Opisyal na kinilala ng International Astronomical Union ang Pluto bilang isang planeta noong Mayo 1930. Sa sandaling iyon, ipinapalagay na ang masa nito ay maihahambing sa masa ng Earth, ngunit kalaunan ay natagpuan na ang masa ng Pluto ay halos 500 beses na mas mababa kaysa sa Earth, kahit na mas mababa kaysa sa masa ng Buwan. Ang masa ng Pluto ay 1.2 beses na 1022 kg (0.22 Earth mass). Ang average na distansya ng Pluto mula sa Araw ay 39.44 AU. (5.9 by 10 to the 12th degree km), ang radius ay humigit-kumulang 1.65 thousand km. Ang panahon ng rebolusyon sa paligid ng Araw ay 248.6 taon, ang panahon ng pag-ikot sa paligid ng axis nito ay 6.4 na araw. Kabilang umano sa komposisyon ng Pluto ang bato at yelo; ang planeta ay may manipis na kapaligiran na binubuo ng nitrogen, methane at carbon monoxide. Ang Pluto ay may tatlong buwan: Charon, Hydra at Nyx.
Sa huling bahagi ng ika-20 at unang bahagi ng ika-21 siglo, maraming bagay ang natuklasan sa panlabas na solar system. Ito ay naging maliwanag na ang Pluto ay isa lamang sa pinakamalaking Kuiper belt na bagay na kilala hanggang ngayon. Bukod dito, hindi bababa sa isa sa mga bagay ng sinturon - si Eris - ay isang mas malaking katawan kaysa sa Pluto at 27% na mas mabigat kaysa dito. Kaugnay nito, lumitaw ang ideya na hindi na ituring ang Pluto bilang isang planeta. Noong Agosto 24, 2006, sa XXVI General Assembly ng International Astronomical Union (IAU), napagpasyahan na simula ngayon ay tawagin ang Pluto na hindi isang "planeta", ngunit isang "dwarf planeta".
Sa kumperensya, nabuo ang isang bagong kahulugan ng planeta, ayon sa kung saan ang mga planeta ay itinuturing na mga katawan na umiikot sa paligid ng isang bituin (at hindi mismo isang bituin), na mayroong isang hydrostatically balanseng hugis at "paglilinis" sa lugar sa rehiyon ng ang kanilang orbit mula sa iba, mas maliit, mga bagay. Ang mga dwarf planeta ay ituturing na mga bagay na umiikot sa isang bituin, may hydrostatically equilibrium na hugis, ngunit hindi "na-clear" ang kalapit na espasyo at hindi mga satellite. Ang mga planeta at dwarf na planeta ay dalawang magkaibang klase ng mga bagay sa solar system. Ang lahat ng iba pang bagay na umiikot sa Araw at hindi mga satellite ay tatawaging maliliit na katawan ng solar system.
Kaya, mula noong 2006, mayroong walong planeta sa solar system: Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune. Limang dwarf na planeta ang opisyal na kinikilala ng International Astronomical Union: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake, at Eris.
Noong Hunyo 11, 2008, inihayag ng IAU ang pagpapakilala ng konsepto ng "plutoid". Napagpasyahan na tawagan ang mga plutoid na mga celestial na katawan na umiikot sa Araw sa isang orbit na ang radius ay mas malaki kaysa sa radius ng orbit ng Neptune, na ang masa ay sapat para sa mga puwersa ng gravitational na magbigay sa kanila ng halos spherical na hugis, at hindi naaalis ang espasyo sa paligid. ang kanilang orbit (iyon ay, maraming maliliit na bagay ang umiikot sa kanila ).
Dahil mahirap pa ring tukuyin ang hugis at sa gayon ang kaugnayan sa klase ng mga dwarf na planeta para sa mga malalayong bagay tulad ng mga plutoid, inirerekomenda ng mga siyentipiko na pansamantalang italaga sa mga plutoid ang lahat ng mga bagay na ang absolute asteroid magnitude (kinang mula sa layo ng isang astronomical unit) ay mas maliwanag. kaysa sa +1. Kung sa paglaon ay lumabas na ang bagay na itinalaga sa mga plutoid ay hindi isang dwarf na planeta, ito ay aalisan ng katayuang ito, bagaman ang nakatalagang pangalan ay maiiwan. Ang dwarf planeta Pluto at Eris ay inuri bilang plutoids. Noong Hulyo 2008, ang Makemake ay kasama sa kategoryang ito. Noong Setyembre 17, 2008, idinagdag si Haumea sa listahan.
Ang materyal ay inihanda batay sa impormasyon mula sa mga bukas na mapagkukunan
Ang Saturn ay ang ikaanim na planeta sa solar system. Ang pangalawang pinakamalaki, at ang density nito ay napakaliit na kung pupunuin mo ang isang malaking reservoir ng tubig at ilagay ang Saturn doon, pagkatapos ay malayang lumutang ito sa ibabaw nang hindi lubusang nalulubog sa tubig. Ang pangunahing atraksyon ng Saturn ay ang mga singsing nito, na binubuo ng alikabok, gas, at yelo. Ang isang malaking bilang ng mga singsing ay pumapalibot sa planeta, ang diameter nito ay lumampas sa diameter ng Earth nang maraming beses.
Ano ang Saturn?
Una kailangan mong malaman kung anong uri ng planeta ito at kung ano ito ay "kinakain". Ang Saturn ay ang ikaanim na planeta mula sa Araw, na ipinangalan sa mga sinaunang Romanong Griyego na tinawag siyang Kronos, ang ama ni Zeus (Jupiter). Sa pinakamalayong punto ng orbit (aphelion), ang distansya mula sa araw ay 1,513 bilyong km.
Ang isang planetary day ay 10 oras at 34 minuto lamang, ngunit ang isang planetary year ay 29.5 Earth years ang haba. Ang kapaligiran ng higanteng gas ay pangunahing binubuo ng hydrogen (ito ay bumubuo ng 92%). Ang natitirang 8% ay mga dumi ng helium, methane, ammonia, ethane, atbp.
Inilunsad noong 1977, naabot ng Voyager 1 at Voyager 2 ang orbit ng Saturn ilang taon na ang nakalilipas at nagbigay sa mga siyentipiko ng napakahalagang impormasyon tungkol sa planetang ito. Ang mga hangin ay naobserbahan sa ibabaw, na ang bilis ay umabot sa 500 m / s. Halimbawa, ang pinakamalakas na hangin sa Earth ay umabot lamang sa 103 m/s (New Hampshire,
Tulad ng Great Red Spot sa Jupiter, mayroong Great White Oval sa Saturn. Ngunit ang pangalawa ay lilitaw lamang tuwing 30 taon, at ang huling paglitaw nito ay noong 1990. Sa loob ng ilang taon ay muli natin siyang mapapanood.
Laki ng ratio ng Saturn at Earth
Ilang beses na mas malaki ang Saturn kaysa sa Earth? Ayon sa ilang mga ulat, ang diameter lamang ng Saturn ay lumampas sa ating planeta ng 10 beses. Sa mga tuntunin ng lakas ng tunog, 764 beses, ibig sabihin, ang Saturn ay maaaring tumanggap ng eksaktong bilang na ito ng ating mga planeta. Ang lapad ng mga singsing ng Saturn ay lumampas sa diameter ng ating asul na planeta ng 6 na beses. Napakalaki niya.
Distansya mula sa Earth hanggang Saturn
Una kailangan mong isaalang-alang ang katotohanan na ang lahat ng mga planeta ng solar system ay hindi gumagalaw sa isang bilog, ngunit sa mga ellipses (ovals). May mga sandali na may pagbabago sa distansya mula sa Araw. Maaari itong lumapit, maaari itong lumayo. Sa Earth, ito ay malinaw na nakikita. Ito ay tinatawag na pagbabago ng mga panahon. Ngunit narito ang pag-ikot at pagkahilig ng ating planeta na may kaugnayan sa orbit ay gumaganap ng isang papel.
Samakatuwid, ang distansya mula sa Earth hanggang Saturn ay mag-iiba nang malaki. Ngayon malalaman mo kung paano. Gamit ang mga siyentipikong sukat, nakalkula na ang pinakamababang distansya mula sa Earth hanggang Saturn sa mga kilometro ay 1195 milyon, habang ang pinakamataas ay 1660 milyong km.
Tulad ng alam mo, ang bilis ng liwanag (ayon sa teorya ng relativity ni Einstein) ay isang hindi malulutas na limitasyon sa Uniberso. Parang hindi natin maabot. Ngunit sa isang cosmic scale, ito ay bale-wala. Sa 8 minuto, ang liwanag ay naglalakbay sa distansya sa Earth, na 150 milyong km (1 AU). Ang distansya sa Saturn ay kailangang malampasan sa loob ng 1 oras at 20 minuto. Hindi naman ganoon kahaba, sabi mo, pero isipin mo na lang na ang bilis ng liwanag ay 300,000 m/s!
Kung kukuha ka ng rocket bilang isang paraan ng transportasyon, aabutin ng maraming taon upang malampasan ang distansya. Ang spacecraft na naglalayong pag-aralan ang mga higanteng planeta ay tumagal mula 2.5 hanggang 3 taon. Sa sandaling nasa labas sila ng solar system. Maraming mga siyentipiko ang naniniwala na ang distansya mula sa Earth hanggang Saturn ay maaaring malampasan sa loob ng 6 na taon at 9 na buwan.
Ano ang naghihintay sa isang tao sa Saturn?
Bakit kailangan pa natin itong hydrogen na planeta, kung saan ang buhay ay hindi kailanman nagmula? Interesado si Saturn sa mga siyentipiko para sa buwan nitong tinatawag na Titan. Ang pinakamalaking buwan ng Saturn at ang pangalawang pinakamalaking sa solar system (pagkatapos ng Jupiter's Ganymede). Ito ay interesado sa mga siyentipiko na hindi bababa sa Mars. Ang Titan ay mas malaki kaysa sa Mercury at may mga ilog pa sa ibabaw nito. Totoo, ang mga ilog ay mula sa at ethane.
Ang puwersa ng grabidad sa isang satellite ay mas mababa kaysa sa Earth. Ang pangunahing elemento na naroroon sa atmospera ay hydrocarbon. Kung magagawa nating makarating sa Titan, ito ay magiging isang matinding problema para sa atin. Ngunit hindi kakailanganin ang masikip na suit. Tanging napakainit na damit at isang tangke ng oxygen. Dahil sa density at gravity ng Titan, ligtas na sabihin na ang mga tao ay maaaring lumipad. Ang katotohanan ay sa ganitong mga kondisyon ang ating katawan ay maaaring malayang lumutang sa hangin, nang walang malakas na pagtutol mula sa grabidad. Kakailanganin lamang namin ang karaniwang mga pakpak ng modelo. At kahit na masira ang mga ito, madaling "saddle" ng isang tao ang solid surface ng satellite nang walang anumang problema.
Para sa matagumpay na pag-areglo ng Titan, kakailanganing magtayo ng buong lungsod sa ilalim ng hemispherical domes. Pagkatapos lamang ay posible na muling likhain ang isang klima na katulad ng sa lupa, para sa mas komportableng pamumuhay at pagpapalaki ng kinakailangang pagkain, pati na rin ang pagkuha ng mahalagang mga mapagkukunan ng mineral mula sa mga bituka ng planeta.
Ang kakulangan ng sikat ng araw ay magiging isang matinding problema, dahil ang Araw malapit sa Saturn ay tila maliit. Ang isang kapalit para sa mga solar panel ay ang mga hydrocarbon, na sumasaklaw sa planeta nang sagana sa buong dagat. Mula dito ang mga unang kolonisador ay tatanggap ng enerhiya. Ang tubig ay matatagpuan sa ilalim ng ibabaw ng buwan sa anyo ng yelo.
> > >
Distansya mula sa Sun hanggang Jupiter sa kilometro sa larawan: paglalarawan ng posisyon sa solar system, elliptical orbit, retrograde Jupiter, oras ng paglipad sa planeta.
Jupiter- ang pinakamalaking planeta sa solar system, na maaaring isaalang-alang, sa kabila ng malaking distansya. Ang mga tampok ng orbit nito ay makikita sa larawan, kung saan minarkahan ang mga distansya mula sa Araw at Earth.
Ang mga planeta ay naglalakbay sa isang elliptical orbital path, kaya ang distansya sa pagitan ng mga ito ay palaging naiiba. Kung matatagpuan sa pinakamalapit na punto, pagkatapos ay 588 milyong km. Sa posisyong ito, ang planeta ay nahihigitan pa ng Venus sa ningning. Sa pinakamataas na distansya, ang distansya ay 968 milyong km.
Ang higanteng gas ay tumatagal ng 11.86 milyong km para sa isang pag-ikot sa paligid ng bituin. Ang Earth sa daan nito ay nakakarating sa Jupiter tuwing 398.9 araw. Ang retrograde na ito ay humantong sa mga problema sa mga modelo ng solar system, kung saan ang mga perpektong pabilog na orbit ay hindi sumasang-ayon sa loop ng Jupiter at iba pang mga planeta. Nahulaan ni Johannes Kepler ang tungkol sa mga elliptical path.
Distansya mula sa Jupiter hanggang sa Araw?
Sa karaniwan, ang distansya mula sa Araw hanggang Jupiter ay 778 milyong km, ngunit dahil sa ellipticity, ang planeta ay nakakalapit sa 741 milyong km at lumayo ng 817 milyong km.
Ang isang sentro ng masa ay itinatag sa pagitan ng dalawang umiikot na celestial na katawan. Bagaman sinasabi namin na ang lahat ng mga planeta ay umiikot sa Araw, sa katunayan sila ay naglalayong sa isang tiyak na punto ng masa. Para sa maraming planeta, ang sentrong ito ay matatagpuan sa loob ng bituin. Ngunit ang Jupiter ay nakikilala sa pamamagitan ng isang nakakainggit na massiveness, samakatuwid para dito ang punto ay matatagpuan sa labas ng solar diameter. Ngayon alam mo na ang higit pa tungkol sa distansya mula sa Araw hanggang sa planetang Jupiter sa mga kilometro.
Gaano katagal ang flight papuntang Jupiter?
Ang bilis ng paglipad sa Jupiter ay nakasalalay sa ilang mga kadahilanan: supply ng gasolina, ang lokasyon ng mga planeta, bilis, ang paggamit ng gravitational slingshot.
Lumipad si Galileo noong 1989 at dumating pagkalipas ng 6 na taon, naglalakbay ng 2.5 bilyong milya. Kailangan niyang maglibot sa Venus, Earth at sa asteroid na Gaspra. Inilunsad ang Voyager 1 noong 1977 at dumating noong 1979 dahil naglakbay ito nang ang mga planeta ay nasa perpektong pagkakahanay.
Direktang lumipad ang New Horizons noong 2006 at dumating sa loob ng 13 buwan. Ang Juno, na inilunsad noong 2011, ay tumagal ng 5 taon upang makumpleto.
Plano ng ESA na ilunsad ang misyon ng JUICE sa 2022, na ang paglalakbay ay aabot ng 7.6 na taon. Nais ng NASA na magpadala ng barko sa Europe sa 2020s, na tatagal ng 3 taon.
Kapag ang isang tao ay magdadala ng kanyang sariling sasakyan sa isang hindi pamilyar na lungsod, ang unang bagay na dapat gawin ay alamin ang distansya dito upang matantya ang oras ng paglalakbay at mag-stock ng gasolina. Ang landas na tinatahak sa kalsada ay hindi nakasalalay sa kung pupunta ka sa kalsada sa umaga o sa gabi, ngayon o sa loob ng ilang buwan. Sa paglalakbay sa kalawakan, ang sitwasyon ay medyo mas kumplikado at ang distansya sa Jupiter, na sinusukat kahapon, sa anim na buwan ay magiging isa at kalahating beses pa, at pagkatapos ay magsisimula itong bumaba muli. Sa Earth, magiging napaka-inconvenient na maglakbay sa isang lungsod na mismo ay patuloy na gumagalaw.
Ang average na distansya mula sa ating planeta hanggang sa gas giant ay 778.57 milyong km, ngunit ang figure na ito ay halos kasing-kaugnay ng impormasyon tungkol sa average na temperatura sa isang ospital. Ang katotohanan ay ang parehong mga planeta ay gumagalaw sa paligid ng Araw (o, mas tiyak, sa paligid ng sentro ng masa ng solar system) sa mga elliptical orbit, at may iba't ibang panahon ng rebolusyon. Para sa Earth, ito ay katumbas ng isang taon, at para sa Jupiter, ito ay halos 12 taon (11.86 taon). Ang pinakamababang posibleng distansya sa pagitan nila ay 588.5 milyong km, at ang maximum ay 968.6 milyong km. Ang mga planeta, kumbaga, ay sumasakay sa isang swing, ngayon ay papalapit, pagkatapos ay lumalayo.
Ang Earth ay gumagalaw na may mas mataas na bilis ng orbital kaysa sa Jupiter: 29.78 km / s kumpara sa 13.07 km / s, at mas malapit sa gitna ng solar system, at samakatuwid ay naabutan ito tuwing 398.9 araw, papalapit. Dahil sa ellipticity ng mga trajectory ng paggalaw, may mga punto sa outer space kung saan ang distansya sa pagitan ng mga planeta ay nagiging halos minimal. Para sa pares ng Earth-Jupiter, ang tagal ng panahon pagkatapos nilang regular na lumalapit sa isa't isa sa ganitong paraan ay humigit-kumulang 12 taon.
Mahusay na paghaharap
Ang ganitong mga sandali ng oras ay karaniwang tinatawag na mga petsa ng mahusay na paghaharap. Sa mga araw na ito, nalampasan ng Jupiter ang lahat ng mga bagay na makalangit sa mabituing kalangitan sa liwanag nito, papalapit sa glow ng Venus, at sa tulong ng isang maliit na teleskopyo o binocular, nagiging posible na obserbahan hindi lamang ang planeta mismo, kundi maging ang mga satellite nito. Samakatuwid, ang mga astronomo at simpleng connoisseurs ng kagandahan ng mabituing kalangitan ay umaasa sa mga komprontasyon upang mas masusing tingnan ang isang malayo at hindi gaanong pinag-aralan na cosmic body at, marahil, kahit na matuklasan ang isang bagay na hindi pa nalalaman ng agham.
Ang isa pang natatanging pagkakataon upang obserbahan ang Jupiter sa pinaka komportableng mga kondisyon para sa isang makalupang tagamasid ay magpapakita mismo sa huling sampung araw ng Setyembre 2022. Sa ganitong mga sandali sa ibabaw ng planeta, sa tulong ng isang maliit na teleskopyo, maaari mong malinaw na makita ang sikat na Red Spot, ang mga guhitan sa disk ng isang celestial body, iba't ibang vortex na dumadaloy sa kanila, at marami pa. Sinuman na minsan sa kanyang buhay ay tumingin sa isang teleskopyo sa planetang ito, nakakaintriga ng kamalayan, ay magsusumikap na gawin ito nang paulit-ulit.
Umalis mamaya para makarating ng maaga
Sa loob ng Great Red Spot
Alam ang kinematics ng mga planeta at ang nakaplanong bilis ng spacecraft, posible na pumili ng pinakamainam na petsa para sa paglulunsad ng sasakyang paglulunsad upang lumipad sa Jupiter nang mabilis hangga't maaari, na gumagastos ng mas kaunting gasolina dito. Upang maging mas tumpak, ito ay hindi isang interplanetary station na lumilipad sa isang celestial body, ngunit silang dalawa ay lumipat sa punto ng tagpuan, tanging ang ruta ng planeta ay hindi nagbago sa loob ng millennia, at ang tilapon ng sasakyang panghimpapawid ay maaaring mapili. Mayroong mga pagpipilian kapag ang aparato, na nag-alis sa ibang pagkakataon, ay maabot ang target nang mas maaga, samakatuwid, upang maipatupad ang mga ito, nagsusumikap silang bumuo ng isang rocket sa isang petsa na angkop para sa paglulunsad. May mga pagkakataon na mas kumikita ang lumipad nang mas matagal, ngunit pagkatapos ay gumamit ng "libre" na mapagkukunan ng enerhiya sa panahon ng acceleration at maniobra - ang gravitational attraction ng ibang mga planeta.
Paggalugad ng planeta
Ang walong misyon sa kalawakan ay nakibahagi na sa pag-aaral ng Jupiter, at ang ikasiyam, si Juno, ay isinasagawa. Ang petsa ng pagsisimula ng bawat isa sa kanila ay pinili na isinasaalang-alang ang napiling ruta.
Kaya, ang istasyon ng orbital ng Galileo, bago naging isang artipisyal na satellite ng Jupiter, ay gumugol ng higit sa anim na taon sa kalsada, ngunit pinamamahalaang bisitahin ang Venus at isang pares ng mga asteroid, at lumipad din sa Earth nang dalawang beses.
Ngunit naabot ng New Horizons spacecraft ang higanteng gas sa loob lamang ng 13 buwan, dahil ang pangunahing target nito ay mas malayo - ito ay ang Pluto at ang Kuiper belt.
