NASA
С древних времен человеку было известно пять планет в Солнечной системе: Меркурий, Вене
ра, Марс, Юпитер и Сатурн. Эти планеты видны невооруженным глазом.В начале XVII в. ас трономы доказали, что Земля также планета. Позже были открыты планеты Уран и Нептун (восьмая, крупная, а теперь и последняя планета Солнечной системы).
Ближайшие к Солнцу 4 планеты (
Меркурий, Вене ра, Марс и Земля) называют планетами зем ной группы. Следующие 4 планеты - это массивные газовых тела и их называют планетами - гиганта ми.Речь пойдет о Юпитере, о пятой и самой крупной из планет в Солнечной системе. Юпитер - эта крупнейшая планета Солнечной системы и соответственно самая крупная из газовых планет-гигантов.
Свое название планета получила в честь верховного бога античной мифологии (древнегреческого Зевса, у римлян – Юпитер). Иногда Юпитер еще называют «царем планет».
Орбита Юпитера находится за Марсом и за основным поясом астероидов. Большая полуось орбиты Юпитера равна 5,2 а.е., эксцентриситет орбиты е = 0,0489.
Юпитер превосходит Землю в 11,2 раза по диаметру и в 318 раз по массе. Вообще, масса Юпитера превышает массу всех других планет, вместе взятых.
Он находится на среднем расстоянии 779 млн. км от Солнца, т.е. впятеро дальше от Солнца, чем Земля. Юпитер затрачивает на один оборот по орбите около 12 лет. Средняя скорость движения по орбите – 13,1 км/с. Но, несмотря на гигантские размеры, собственное вращение этой планеты очень быстрое - быстрее Земли или Марса. Юпитер совершает один оборот вокруг своей оси за 9 ч 55 мин. И то это средний период вращения видимой поверхности.
Из-за быстрого вращения Юпитер сильно сплюснут центробежными силами: его экваториальный радиус (71 492 км) на 7% больше полярного, что легко заметить при наблюдении в телескоп. Твердой поверхности в общепринятом смысле у Юпитера нет, у него также низкая средняя плотность (1,33 г/см 3). Он почти целиком состоит из водорода и гелия. Поэтому вращение Юпитера отличается от вращения твердого тела: экваториальная область вращаются быстрее, чем приполярные области.
Сила тяжести на экваторе планеты в 2,6 раза больше, чем на Земле. Экватор Юпитера наклонен всего на 3° к его орбите, поэтому на планете не бывает смены времен года. Наклон орбиты к плоскости эклиптики еще меньше - всего 1˚. То есть ось вращения планеты почти перпендикулярна орбите. Поэтому на Юпитере нет смены времен года. Противостояния Земли и Юпитера повторяются через каждые 399 суток.
Строение Юпитера, химический состав и физические условия
Атмосфера Юпитер состоит главным образом из водорода и гелия: по объему их количество составляет соответственно 89% и 11 %, а по массе - 80% и 20%. Что напоминает по химическому составу Солнце. Водородно-гелиевая атмосфера Юпитера имеет огромную протяженность - свыше 1000 км. Под ней давление достигает таких значений, что молекулярный водород превращается в жидкость. Оранжевый цвет атмосфере придают соединения фосфора или серы, а также содержит аммиак и ацетилен.
Но вернемся пока к видимой поверхности Царя Планет.
|
|
Видимая поверхность Юпитера – это плотные облака.
Мы видим поверхность облачного слоя, верхушки облаков. Эти облака образуют полосы желто-коричневых, белых, красных и голубоватых оттенков. Полосы образуют систему темных поясов и светлых зон. Полосы расположены симметрично к северу и югу от экватора. Севернее и южнее широт ± 40˚ облака образуют поля с коричневыми и голубоватыми пятнам. Периоды вращения этих облачных слоев неодинаковые: чем ближе они к экватору, тем с более коротким периодом вращаются. Вблизи экватора они завершают оборот вокруг оси планеты за 9 ч 50 мин, а на средних широтах - за 9 ч 55 мин.
Ведь пояса и зоны - это области нисходящих и восходящих потоков в атмосфере планеты. Атмосферные течения, параллельные экватору, поддерживаются благодаря потокам тепла из глубины планеты, а также быстрому вращению Юпитера и энергии Солнца. Видимая поверхность зон расположена примерно на 20 км выше поясов. На границах поясов и зон наблюдаются сильные турбулентные движения газов.
Окраска поясов объясняется наличием различных химических соединений. Ближе к полюсам планеты, на высоких широтах, облака образуют сплошное поле с коричневыми и голубоватыми пятнами поперечником до 1 000 км.
Полагают, что Юпитер имеет три слоя облаков в своей атмосфере. Наверху – облака из оледеневшего аммиака; под ним – кристаллы сероводорода аммония и метана, а в самом низком слое – водяной лед и, возможно, жидкая вода. Кроме того, Юпитер имеет водородную и гелиевую короны.
Исполин Солнечной системы, газовый гигант, располагается между Сатурном и Марсом, вращаясь на расстоянии 770 миллионов километров от Солнца. В ясную ночь в малый телескоп или многократный бинокль хорошо виден Юпитер: излучаемый им свет насыщенностью уступает только Луне, Венере и Солнцу. Современное имя ей присвоили древние римляне, соотнеся планету с самым главным действующим лицом языческого пантеона — Юпитером. Планета Юпитер — интересные факты о вихрях, полярных сияниях, Большом Красном пятне.
Космический гигант
Экваториальный диаметр великана превышает поперечник Земли в 11 раз. В объеме пятой планеты легко могут поместиться 1300 планет, подобных нашей.
Сверхгигант имеет сплющенную с полюсов и выпирающую на экваторе форму из-за стремительной скорости кружения вокруг собственной оси.
Отсутствие тверди, впадин и горных массивов придает колоссу гладкую ровную поверхность.
Обладая наибольшей массой, Юпитер отличается и наибольшей проворностью: виток вокруг своей оси он совершает менее, чем за 10 часов.
Для полного оборота вокруг Солнца ему требуется 12 лет.
На супергиганте отсутствует смена времен года.
На Земле привыкли, что затененные места прохладнее, чем осиянные Солнцем. На Юпитере все наоборот: теневая поверхность нагрета гораздо сильнее, чем освещенные участки.
Получается, что исполинский планетоид выделяет энергии больше, чем поглощает тепла из солнечных лучей.
Состав
Составом своим газовый великан подобен Солнцу.
Ядро Юпитера размером сходно с ядром Земли, но легче в 10 раз. Центросфера тверда, раскалена до 20 000°С, окружена смесью легких газов — водорода и гелия.
Атмосфера обладает коричневато-оранжевым оттенком из-за соединений фосфора и серы, плотность выше земной в 18 раз. Тропосфера содержит гидросульфиты, аммиак, воду в замороженном состоянии. Здесь преобладают низкие температуры: минус 150° — минус 100°С. Стратосфера состоит из углеводородов. Над ней находится термосфера, раскаленная до 725°С.
Интересный факт про Юпитер. Относительно земных ценностей супергигант считается богатейшим астрономическим объектом: на планете идут алмазные дожди.
Исполинские молнии трансформируют газ (метан) в углерод. По мере приближения к поверхности соединение затвердевает и переходит в графит. Продолжая движение, графит становится алмазом. Достигнув ядра планеты, он плавится, создавая (гипотетически) безбрежное море жидкого углерода.
Гигантские полосы опоясывают экваториальную часть Пятой планеты, они наблюдаются с давних пор и различимы даже начинающему астроному. Нет единой гипотезы касательно их происхождения.
Живописный окрас планетоида обусловлен слоистостью газовых пластов, формирующих примечательные красные и белые полосы Пятой планеты. Красные слои (полосы) раскалены, белые (зоны) имеют низкую температуру.
Вихри и полярные сияния
Пятая планета – стихия ветров и бурь. Основные побуждающие силы ее – горячие потоки от ядра и энергия стремительного движения небесного тела вокруг своей оси.
Скорость ветров здесь переваливает за 600 км/ч.
На поверхности Юпитера можно разглядеть многочисленные пятна антициклонов и циклонов. Причина этих атмосферных аномалий не изучена.
На газовом гиганте высверкивают чудовищные молнии, тысячекратно превосходящие земных небесных гостий по протяженности и мощи.
Вблизи полюсов наблюдается яркое сияние. Явление носит постоянный характер, меняется только его интенсивность. Сформировано сияние из трех основных компонентов: центральный яркий пучок, горячие пятна и импульсные выбросы внутри основной зоны.
Полярные сияния Юпитера затмевают земные северные сполохи по интенсивности расцвечивания и обширности площади (больше поверхности Земли).
Гравитация
Сила гравитации превосходит земное притяжение в два с половиной раза. Если на гигантский планетоид поставить стокилограммовый объект, вес его увеличится до 250 килограммов.
Сила гравитации планеты меняет траектории комет, притягивает их к себе. Юпитер – интересный факт – является для планет Солнечной системы щитом, уберегая их от падения небесных частиц.
Существует гипотеза, что гравитационная сила сверхгиганта повлияла на формирование нашей планетарной системы.
У Юпитера, как и у Сатурна, имеются кольца. Наземное оборудование не позволяет их увидеть, заприметили их с помощью космического аппарата «Вояжер-I».
Формируются кольца из вселенской пыли, образующейся в результате сшибки спутников планеты с метеорами. У Пятой планеты их несколько: главное (основное) кольцо, Гало (из твердых темных частиц) и паутинное кольцо (прозрачное, состоит из мелких обломков спутников). Отличительной особенностью колец Юпитера является отсутствие в них льда.
Магнитное поле
Планета считается королевой магнитных полей Солнечной системы. Она окутана мантией из заряженных электрических частиц, раскинувшейся на 650 млн км. Магнитная сфера Пятой планеты примерно в 18 000 раз сильнее земной.
Уровень радиоактивного излучения вблизи великана тысячекратно превышает уровень, летальный для человека. Кучность бомбардировки радиоактивными частицами такова, что повреждает специально защищенные космические машины. Гипотетически этой мощности хватило бы, чтобы поглотить Солнце.
Планетный исполин производит шумы, напоминающие по звучанию человеческие голоса. Этот гомон называют электромагнитной речью. Подобные «голоса» уфологи часто принимают за аудиосигналы инопланетных культур.
Газовый великан обладает четырьмя лунами и 67 мелкими спутниками. Его можно рассматривать как своеобразную «юпитероцентрическую» систему внутри гелиоцентрической.
Первые четыре юпитерианские луны – Ганимед, Европа, Ио и Каллисто – были открыты Галилео Галилеем в начале XVII века. Они определяются в виде затемненных точек на ярком теле Юпитера. Обнаружение спутников подтвердило догадку Коперника, что Земля не является центром Вселенной.
Каждая из лун крупнее земной Луны примерно в полтора раза. Самый внушительный размер у Ганимеда : диаметр его всего в три с половиной раза меньше нашей планеты. На поверхности Ио замечены 8 действующих вулканов; кроме Земли это единственный известный космический объект, имеющий горы и активные вулканы. На Европе под толщей многовекового льда найдена вода. Здесь, возможно, скрывается океан. Каллисто не обладает отражающей способностью и предположительно сформирована из непроницаемого камня.
Плотность спутников зависит от удаленности от Юпитера: чем ближе к нему, тем выше уплотненность.
Кроме постоянных лун у колосса есть и временные (кометы).
Большое Красное пятно
Феномен «Большого Красного пятна» открыт Джованни Доменико Кассини во второй половине XVII века.
Знаменитая яйцевидная отметина цвета ржавчины видна на всех фотографиях Пятой планеты. Это вихревой антициклон, бушующий три с половиной столетия. Скорость вращения в центре смерча составляет 400 – 500 км/ч. Движение его направлено против часовой стрелки.
Более века назад подпалина была размером с нашу планету, с тех пор она уменьшилась почти вдвое. Загадочное пятно беспрестанно изменяется: то увеличивается его площадь, и оно становится еще более ярким, то спадается и тускнеет.
Неизменным остается только его местоположение.
Фантастика
Состав атмосферы газового гиганта схож с атмосферой Земли в далеком прошлом. Во второй половине ХХ века муссировалась тема возможности жизни в верхних слоях атмосферы Юпитера, где присутствуют водяные пары, где температура и давление способствуют развитию водно-углеводородной жизнедеятельности. Но до сих пор гипотеза не подтверждена, скорее опровергнута новейшими исследованиями.
Австрийский физик Эдвин Солпитер и американский астрофизик Карл Саган обрисовали гипотетические формы жизни, приспособленные к особенностям Юпитера. Это крошечные очень бурно размножающиеся сникеры (подобие вирусов); гигантские (размером с земной город) флоатеры , подобные земной флоре; и хантеры – хищники, поедающие флоатеров. Это интересная информация, но она имеет характер литературного фантастического сочинения.
Есть гипотеза о обитаемости спутников Юпитера: на Европе есть вода, приливные волны дают тепло, возможно присутствие кислорода, хотя жизнь может вполне обходится и без О 2. Наличие внеземной жизни, пусть даже и в примитивных формах не подтверждено, пока эта информация — удел для работы писателей-фантастов, не более.
Мощная, стремительная, исполненная величия мини-Вселенная. Готова ли Пятая планета открыть землянам свои тайны? Астрономам есть над чем работать, не нужно удалятся в глубины вселенной, наша Солнечная система имеет еще много загадок, в том числе и о Юпитере.
Солнечная система – это 8 планет и более 63 их спутника, которые открываются все чаще, несколько десятков комет и большое количество астероидов. Все космические тела движутся по своим четким направленным траекториям вокруг Солнца, которое тяжелее в 1000 раз, чем все тела в солнечной системе вместе взятые. Центром солнечной системы является Солнце – звезда, вокруг которой по орбитам обращаются планеты. Они не выделяют тепла и не светятся, а лишь отражают свет Солнца. В солнечной системе сейчас официально признано 8 планет. Вкратце по порядку удаленности от солнца перечислим их все. А сейчас несколько определений.
Планета
– это небесное тело, которое должно удовлетворять четырем условиям:
1. тело должно обращаться вокруг звезды (например, вокруг Солнца);
2. тело должно обладать достаточной гравитацией, чтобы иметь сферическую или близкую к ней форму;
3. тело не должно иметь вблизи своей орбиты других крупных тел;
4. тело не должно быть звездой
Спутники планет. В солнечную систему входят также Луна и естественные спутники других планет, которые есть у всех них, кроме Меркурия и Венеры. Известно свыше 60 спутников. Большинство спутников внешних планет обнаружили, когда получили фотографии, сделанные автоматическими космическими аппаратами. Наименьший спутник Юпитера – Леда – в поперечнике всего 10 км.
– это звезда, без которой не могло бы существовать жизни на Земле. Она дает нам энергию и тепло. Согласно классификации звезд, Солнце – желтый карлик. Возраст около 5 млрд. лет. Имеет диаметр на экваторе равный 1 392 000 км, в 109 раз больше земного. Период вращения на экваторе – 25,4 дня и 34 дня у полюсов. Масса Солнца 2х10 в 27 степени тонн, примерно в 332950 раз больше массы Земли. Температура внутри ядра примерно 15 млн градусов Цельсия. Температура на поверхности около 5500 градусов Цельсия. По химическому составу Солнце состоит из 75% водорода, а из прочих 25% элементов больше всего гелия. Теперь по порядку разберемся сколько планет вокруг солнца вращается, в солнечной системе и характеристики планет.
Четыре внутренние планеты (ближайшие к Солнцу) – Меркурий, Венера, Земля и Марс – имеют твердую поверхность. Они меньше, чем четыре планеты гиганта. Меркурий движется быстрее других планет, обжигаясь солнечными лучами днем и замерзая ночью.
Период обращения вокруг Солнца: 87,97 суток.Диаметр на экваторе: 4878 км.
Период вращения (оборот вокруг оси): 58 дней.
Температура поверхности: 350 днем и –170 ночью.
Атмосфера: очень разреженная, гелий.
Сколько спутников: 0.
Главные спутники планеты: 0.
Больше похожа на Землю размерами и яркостью. Наблюдение за нею затруднено из–за окутывающих ее облаков. Поверхность – раскаленная каменистая пустыня. 
Период обращения вокруг Солнца: 224,7 суток.
Диаметр на экваторе: 12104 км.
Период вращения (оборот вокруг оси): 243 дня.
Температура поверхности: 480 градусов (средняя).
Атмосфера: плотная, в основном углекислый газ.
Сколько спутников: 0.
Главные спутники планеты: 0.
По всей видимости, Земля сформировалась из газопылевого облака, как и другие планеты. Частички газа и пыли сталкиваясь, постепенно "растили" планету. Температура на поверхности достигла 5000 градусов Цельсия. Затем Земля остыла и покрылась твердой каменной корой. Но температура в недрах и по сей день довольно высока – 4500 градусов. Горные породы в недрах расплавлены и при извержении вулканов выливаются на поверхность. Только на земле есть вода. Поэтому тут и существует жизнь. Она расположена сравнительно близко к Солнцу, чтоб получать необходимые тепло и свет, но достаточно далеко, чтоб не сгореть.
Период обращения вокруг Солнца: 365,3 суток.Диаметр на экваторе: 12756 км.
Период вращения планеты (оборот вокруг оси): 23 часа 56 мин.
Температура поверхности: 22 градуса (средняя).
Атмосфера: в основном азот и кислород.
Число спутников: 1.
Главные спутники планеты: Луна.
Из – за сходства с Землей полагали, что здесь существует жизнь. Но опустившийся на поверхность Марса космический аппарат признаков жизни не обнаружил. Это четвертая по порядку планета. 
Период обращения вокруг Солнца: 687 суток.
Диаметр планеты на экваторе: 6794 км.
Период вращения (оборот вокруг оси): 24 часа 37 мин.
Температура поверхности: –23 градуса (средняя).
Атмосфера планеты: разреженная, в основном углекислый газ.
Сколько спутников: 2.
Главные спутники по порядку: Фобос, Деймос.
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун состоят из водорода и других газов. Юпитер превосходит Землю более чем в 10 раз по диаметру, в 300 раз по массе и в 1300 раз по объему. Он более чем вдвое массивнее всех планет Солнечной системы вместе взятых. Сколько планете Юпитер нужно, чтобы стать звездой? Нужно его массу увеличить в 75 раз!
Период обращения вокруг Солнца: 11 лет 314 суток.Диаметр планеты на экваторе: 143884 км.
Период вращения (оборот вокруг оси): 9 часов 55 мин.
Температура поверхности планеты: –150 градусов (средняя).
Число спутников: 16 (+ кольца).
Главные спутники планет по порядку: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто.
Это номер 2, по величине из планет солнечной системы. Сатурн привлекает к себе взгляды благодаря системе колец, образованную из льда, камней и пыли, которые обращаются вокруг планеты. Существует три главных кольца с внешним диаметром 270000 км, но толщина их около 30 метров. 
Период обращения вокруг Солнца: 29 лет 168 суток.
Диаметр планеты на экваторе: 120536 км.
Период вращения (оборот вокруг оси): 10 часов 14 мин.
Температура поверхности: –180 градусов (средняя).
Атмосфера: в основном водород и гелий.
Число спутников: 18 (+ кольца).
Главные спутники: Титан.
Уникальная планета Солнечной системы. Ее особенность в том, что она вращается вокруг Солнца не как все, а "лежа на боку". Уран тоже имеет кольца, хотя их труднее увидеть. В 1986 г. "Вояжер –2" пролетел на расстоянии 64 000 км, у него было шесть часов на фотосъемку, которые он с успехом реализовал.
Период обращения: 84 года 4 суток.Диаметр на экваторе: 51118 км.
Период вращения планеты (оборот вокруг оси): 17 часов 14 мин.
Температура поверхности: –214 градусов (средняя).
Атмосфера: в основном водород и гелий.
Сколько спутников: 15 (+ кольца).
Главные спутники: Титания, Оберон.
На данный момент, Нептун считается последней планетой Солнечной системы. Его открытие происходило способом математических расчетов, а потом уже увидели в телескоп. В 1989 году, "Вояжер–2" пролетел мимо. Он сделал поразительные фотоснимки голубой поверхности Нептуна и его самого крупного спутника Тритона. 
Период обращения вокруг Солнца: 164 года 292 суток.
Диаметр на экваторе: 50538 км.
Период вращения (оборот вокруг оси): 16 часов 7 мин.
Температура поверхности: –220 градусов (средняя).
Атмосфера: в основном водород и гелий.
Число спутников: 8.
Главные спутники: Тритон.
24 августа 2006 года Плутон потерял статус планеты. Международный астрономический союз вынес решение о том, какое небесное тело следует считать планетой. Плутон не удовлетворяет требованиям новой формулировки и теряет свой «планетарный статус», в то же время Плутон переходит в новое качество и становится прообразом отдельного класса карликовых планет.
Как появились планеты. Ориентировочно 5–6 миллиардов лет назад одно из газопылевых облаков нашей большой Галактики (Млечного пути), имеющее форму диска, начало сжиматься к центру, понемногу формируя нынешнее Солнце. Дальше, по одной из теорий, под действием мощных сил притяжения, большое количество частиц пыли и газа, вращающихся вокруг Солнца, стали слипаться в шары – образуя будущие планеты. Как гласит другая теория, газопылевое облако сразу распалось на раздельные скопления частиц, которые, сжимались и уплотнялись, образовав нынешние планеты. Теперь 8 планет вокруг Солнца вращается постоянно.
Помимо Солнца планета Юпитер действительно самая большая по размерам и массе в нашей Солнечной системе, недаром названа она честь главного и самого могущественного бога античного пантеона – Юпитера в римской традиции (он же Зевс, в традиции греческой). Также планета Юпитер таит в себе немало загадок и уже не раз упоминалась на страницах нашего научного сайта, в сегодняшней статье мы соберем все сведения об этой интересной планете-гиганте воедино, итак, вперед к Юпитеру.
Кто открыл Юпитер
Но сперва немного истории открытия Юпитера. На самом деле о Юпитере уже хорошо были осведомлены вавилонские жрецы и по совместительству астрономы древнего мира, именно в их трудах есть первые в истории упоминания об этом гиганте. Все дело в том, что Юпитер настолько большой, что его всегда можно было разглядеть в звездном небе невооруженным взглядом.
Знаменитый астроном Галилео Галилей был первым, кто изучал планету Юпитер уже через телескоп, он же открыл четыре крупнейших спутника Юпитера. На тот момент открытие спутников у Юпитера было важным аргументом на пользу гелиоцентрической модели Коперника (о том, что центром небесной системы является , а не Земля). А сам великий ученый за свои революционные, на тот момент, открытия претерпел преследования инквизиции, но это уже другая история.
Впоследствии многие астрономы разглядывали Юпитер через свои телескопы, делая разные интересные открытия, например астроном Кассини обнаружил большое красное пятно на поверхности планеты (о нем подробнее напишем ниже) и также рассчитал период вращения и дифференциальное вращение атмосферы Юпитера. Астроном Э. Бернард открыл последний спутник Юпитера Аматея. Наблюдения за Юпитером с помощью все более мощных телескопов продолжаются до сих пор.
Особенности планеты Юпитер
Если сравнивать Юпитер с нашей планетой, то размеры Юпитера больше размеров Земли в 317 раз. Кроме того Юпитер в 2,5 раза больше всех других планет Солнечной системы вместе взятых. Что же касается массы Юпитера, то она в 318 раз больше массы Земли и в 2,5 раза больше массы всех других планет Солнечной системы вместе взятых. Масса Юпитера составляет 1,9 х 10*27.
Температура Юпитера
Какая температура на Юпитере днем и ночью? Учитывая большую удаленность планеты от Солнца логично предположить, что на Юпитере холодно, но не все так однозначно. Внешняя атмосфера гиганта действительно весьма холодная, температура там составляет примерно -145 градусов С, но по мере углубления на несколько сотен километров в глубь планеты становится теплее. Причем не просто теплее, а просто жарко, поскольку на поверхности Юпитера температура может достигать до +153 С. Такой сильный перепад температуры обусловлен тем, что поверхность планеты состоит из горящего водорода, выделяющего тепло. Более того, расплавленные внутренние части планеты выделяют даже больше тепла, чем сам Юпитер получает от Солнца.
Все это дополняют сильнейшие бури, бушующие на планете (скорость ветра достигает 600 км в час), которые смешивают жар, исходящий от водородной составляющей Юпитера с холодным воздухом атмосферы.
Есть ли жизнь на Юпитере
Как видите, физические условия на Юпитере весьма суровые, так что, учитывая отсутствие твердой поверхности, большое атмосферное давление и высокую температуру на самой поверхности планеты, жизнь на Юпитера не возможна.
Атмосфера Юпитера
Атмосфера Юпитера громадна, впрочем, как и сам Юпитер. Химический состав атмосферы Юпитера на 90% состоит из водорода и на 10% из гелия, также в состав атмосферы входят и некоторые другие химические элементы: аммиак, метан, сероводород. А так как Юпитер является газовым гигантом без твердой поверхности, то граница между его атмосферой и собственно поверхностью отсутствует.
Но если бы мы стали опускаться все глубже в недра планеты, то заметили бы изменения в плотности и температуре водорода и гелия. На основе этих изменений ученые выделили такие части атмосферы планеты как тропосфера, стратосфера, термосфера и экзосфера.
Почему Юпитер не звезда
Возможно, читатели заметили, что по своему составу, а в особенности по преобладания водорода и гелий Юпитер очень схож с Солнцем. В связи с этим возникает вопрос, почему Юпитер все-таки планета, а не звезда. Дело в том, что ему попросту не хватило массы и тепла для того, чтобы начать слияние атомов водорода в гелий. По подсчетам ученых Юпитеру необходимо увеличить свою текущую массу в 80 раз, чтобы начать термоядерные реакции, которые происходят на Солнце и других звездах.
Фото планеты Юпитер
Поверхность Юпитера
Ввиду отсутствия твердой поверхности у планеты-гиганта, ученые за некую условную поверхность приняли нижнюю точку в его атмосфере, где давление составляет 1 бар. Разные химические элементы, входящие в состав атмосферы планеты вносят свой вклад в формирование красочных облаков Юпитера, которые мы можем наблюдать в телескопе. Именно аммиачные облака отвечают за рыже-белый в полоску цвет планеты Юпитер.
Большое красное пятно на Юпитере
Если вы будете внимательно разглядывать поверхность планеты-гиганты, то от вашего внимания точно не ускользнет характерное большое красное пятно, которое первым заметил еще астроном Кассини, наблюдая Юпитер в конце 1600-х годов. Что же представляет собой это большое красное пятно Юпитера? По мнению ученых это большой атмосферный шторм, причем настолько большой, что бушует в южном полушарии планеты вот уже более 400 лет, а возможно и дольше (учитывая что он мог возникнуть еще задолго до того как Кассини увидел его).
Хотя в последние время астрономы заметили, что шторм начал потихоньку утихать, так как размеры пятна стали сокращаться. Согласно одной из гипотез большое красное пятно примет круговую форму к 2040 году, но как долго оно еще просуществует неизвестно.
Возраст Юпитера
На данный момент точный возраст планеты Юпитер неизвестен. Трудности его определения состоят в том, что ученым пока не известно, как Юпитер был образован. Согласно одной из гипотез Юпитер, впрочем, как и другие планеты, был образован из солнечной туманности около 4,6 миллиарда лет назад, но это всего лишь гипотеза.
Кольца Юпитера
Да, у Юпитера, как у всякой порядочной планеты-гиганта есть кольца. Разумеется они не такие большие и заметные как у его соседа . Кольца у Юпитера тоньше и слабее, скорее всего они состоят из веществ, выброшенных спутниками гиганта при столкновении тех с блуждающими астероидами и .
Спутники Юпитера
Юпитер имеет аж целых 67 спутников, по сути больше всех других планет Солнечной системы. Спутники Юпитера представляют собой большой интерес для ученых, так среди них встречаются настолько большие экземпляры, которые превосходят своими размерами некоторые маленькие планеты (вроде и уже «не планеты» ), обладающие к тому же значительными запасами подземных вод.
Вращение Юпитера
Один год на Юпитере длится наших 11,86 земных лет. Именно за такой период времени Юпитер совершает один оборот вокруг Солнца. Скорость движения планеты Юпитер по орбите составляет 13 км в секунду. Орбита Юпитера слегка наклонена (около 6,09 градусов) по сравнению с плоскостью эклиптики.
Сколько лететь до Юпитера
Сколько лететь до Юпитера от Земли? Когда Земля и Юпитер расположены ближе всего друг к другу, расстояние между ними составляет 628 миллионов километров. За сколько это расстояние смогут преодолеть современные космические корабли? Запущенный НАСА еще в 1979 году исследовательский шатл Вояджер-1, на полет к Юпитеру потратил 546 дней. У Вояджера-2 подобный полет занял 688 дней.
- Несмотря на свои поистине гигантские размеры Юпитер еще и самая быстрая по вращению вокруг оси планета в Солнечной системе, так чтобы сделать один оборот вокруг оси ему понадобится всего 10 наших часов, таким образом, сутки на Юпитере равны 10 часам.
- Облака на Юпитере могут достигать толщины до 10 км.
- У Юпитера присутствует интенсивное магнитное поле, которые в 16 раз сильнее магнитного поля Земли.
- Юпитер вполне возможно увидеть своими глазами, и скорее всего вы не раз его видели, просто не знали что это именно Юпитер. Если в ночном звездном небе вы видите большую и яркую звезду, то скорее всего это он.
Планета Юпитер, видео
И в завершение интересный документальный фильм о Юпитере.
268,057°
0,52 (геом.альбедо)
Планета была известна людям с глубокой древности, нашла своё отражение в мифологии и религиозных верованиях многих культур.
Юпитер состоит преимущественно из водорода и гелия. Скорее всего, в центре планеты имеется каменное ядро из более тяжёлых элементов под высоким давлением. Из-за быстрого вращения форма Юпитера - сплюснутый сфероид (он обладает значительной выпуклостью вокруг экватора). Внешняя атмосфера планеты явно разделена на несколько вытянутых полос вдоль широт, и это приводит к бурям и штормам вдоль их взаимодействующих границ. Заметный результат этого - Большое Красное Пятно , гигантский шторм, который известен с XVII века . По данным спускаемого аппарата «Галилео », давление и температура при углублении в атмосферу быстро растут. Юпитер обладает мощной магнитосферой .
Спутниковая система Юпитера состоит, по крайней мере, из 63 спутников , включая 4 больших спутника, называемые также «галилеевыми », которые были обнаружены Галилео Галилеем в 1610 году . Спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр превосходящий диаметр Меркурия . Под поверхностью Европы обнаружен глобальный океан, а Ио известен тем, что на нём действуют самые мощные в Солнечной системе вулканы. У Юпитера имеются слабые планетарные кольца .
Юпитер исследовался восемью межпланетными станциями НАСА . Наибольшее значение имели исследования с помощью аппаратов «Пионер » и «Вояджер », и позднее «Галилео », сбросившим зонд в атмосферу планеты. Последним аппаратом, посетившим Юпитер, был зонд «Новые горизонты », направляющийся к Плутону .
Наблюдение
Параметры планеты
Юпитер - самая большая планета Солнечной системы. Его экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, что в 11,2 раза превышает радиус Земли .
Масса Юпитера более чем в 2 раза превышает суммарную массу всех остальных планет солнечной системы, в 318 раз - массу Земли и всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Если бы Юпитер был примерно в 60 раз массивнее, он мог бы стать звездой. Плотность Юпитера примерно равна плотности Солнца и значительно уступает плотности Земли.
Экваториальная плоскость планеты близка к плоскости её орбиты, поэтому на Юпитере не бывает смен времён года.
Юпитер вращается вокруг своей оси, причём не как твёрдое тело: угловая скорость вращения уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе сутки длятся около 9 ч 50 мин. Юпитер вращается быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы. Вследствие быстрого вращения, полярное сжатие Юпитера весьма заметно: полярный радиус меньше экваториального на 4,6 тыс. км (то есть на 6,5 %).
Всё, что мы можем наблюдать на Юпитере - это облака верхнего слоя атмосферы. Гигантская планета состоит преимущественно из газа и не имеет привычной нам твёрдой поверхности.
Юпитер выделяет в 2-3 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Это может объясняться постепенным сжатием планеты, опусканием гелия и более тяжёлых элементов или процессами радиоактивного распада в недрах планеты.
Большинство из известных на настоящее время экзопланет сопоставимы по массе и размерам с Юпитером, поэтому его масса (M J ) и радиус (R J ) широко используются в качестве удобных единиц измерения для указания их параметров.
Внутреннее строение
Юпитер состоит, в основном, из водорода и гелия. Под облаками находится слой глубиной 7-25 тыс. км, в котором водород постепенно изменяет своё состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000 °C). Чёткой границы, отделяющей газообразный водород от жидкого, по-видимому, не существует. Это должно выглядеть как непрерывное кипение глобального водородного океана.
Модель внутренней структуры Юпитера: каменистое ядро, окружённое толстым слоем металлического водорода.
Под жидким водородом находится слой жидкого металлического водорода толщиной, согласно теоретическим моделям, около 30-50 тыс. км. Жидкий металлический водород формируется при давлении в несколько миллионов атмосфер. Протоны и электроны в нём существуют раздельно, и он является хорошим проводником электричества. Мощные электротоки, возникающие в слое металлического водорода, порождают гигантское магнитное поле Юпитера.
Учёные полагают, что Юпитер имеет твёрдое каменное ядро, состоящее из тяжёлых элементов (более тяжёлых, чем гелий). Его размеры - 15-30 тыс. км в диаметре, ядро обладает высокой плотностью. По теоретическим расчётам, температура на границе ядра планеты - порядка 30 000 K , а давление - 30-100 млн атмосфер.
Измерения, сделанные как с Земли, так и зондами, позволили обнаружить, что выделяемая Юпитером энергия, в основном в виде инфракрасного излучения, приблизительно в 1,5 раза больше получаемой им от Солнца. Отсюда ясно, что Юпитер обладает значительным запасом тепловой энергии, образовавшимся в процессе сжатия материи при образовании планеты. В целом считается, что в юпитерианских недрах всё ещё очень жарко - около 30 000 К.
Атмосфера
Атмосфера Юпитера состоит из водорода (81 % по числу атомов и 75 % по массе) и гелия (18 % по числу атомов и 24 % по массе). На долю остальных веществ приходится не более 1 %. В атмосфере присутствуют метан , водяной пар , аммиак ; имеются также следы органических соединений, этана , сероводорода , неона , кислорода , фосфина , серы . Внешние слои атмосферы содержат кристаллы замороженного аммиака.
Облака, находящиеся на разной высоте, имеют свой цвет. Самые высокие из них красные, чуть пониже находятся белые, ещё ниже коричневые, а в самом нижнем слое - синеватые.
Красноватые вариации цвета Юпитера могут объясняться наличием соединений фосфора, серы и углерода. Поскольку цвет может сильно варьироваться, следовательно, химический состав атмосферы также различен в разных местах. Например, имеются «сухие» и «мокрые» области с разным содержанием водяного пара.
Температура внешнего слоя облаков - около −130 °C, однако быстро растёт с глубиной. По данным спускаемого аппарата «Галилео », на глубине 130 км температура равна +150 °C, давление - 24 атмосферы. Давление у верхней границы облачного слоя - около 1 атм, т. е. как у поверхности Земли. «Галилео» обнаружил «тёплые пятна» вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более тёплые внутренние области.
Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 км/ч. Циркуляция атмосферы определяется двумя основными факторами. Во-первых, вращение Юпитера в экваториальных и полярных областях неодинаково, поэтому атмосферные структуры вытягиваются в полосы, опоясывающие планету. Во-вторых, имеется температурная циркуляция за счёт тепла, выделяющегося из недр. В отличие от Земли (где циркуляция атмосферы происходит за счёт разницы солнечного нагрева в экваториальных и полярных областях) на Юпитере воздействие солнечной радиации на температурную циркуляцию незначительно.
Конвективные потоки, выносящие внутреннее тепло к поверхности, внешне проявляются в виде светлых зон и тёмных поясов. В области светлых зон отмечается повышенное давление, соответствующее восходящим потокам. Облака, образующие зоны, располагаются на более высоком уровне (примерно на 20 км), а их светлая окраска объясняется, видимо, повышенной концентрацией ярко-белых кристаллов аммиака. Располагающиеся ниже тёмные облака поясов состоят предположительно из красно-коричневых кристаллов гидросульфида аммония и имеют более высокую температуру. Эти структуры представляют области нисходящих потоков. Зоны и пояса имеют разную скорость движения в направлении вращения Юпитера. Период обращения колеблется на несколько минут в зависимости от широты. Это приводит к существованию устойчивых зональных течений или ветров, постоянно дующих параллельно экватору в одном направлении. Скорости в этой глобальной системе достигают от 50 до 150 м/с и выше. На границах поясов и зон наблюдается сильная турбулентность, которая приводит к образованию многочисленных вихревых структур. Наиболее известным таким образованием является Большое красное пятно , наблюдающееся на поверхности Юпитера в течение последних 300 лет.
В атмосфере Юпитера наблюдаются молнии, мощность которых на три порядка превышает земные, а также полярные сияния . Кроме того, орбитальным телескопом «Чандра » обнаружен источник пульсирующего рентгеновского излучения (названный Большим рентгеновским пятном), причины которого представляют пока загадку.
Большое красное пятно
Большое красное пятно - овальное образование изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время оно имеет размеры 15×30 тыс. км (значительно больше размеров Земли), а 100 лет назад наблюдатели отмечали в 2 раза большие размеры. Иногда оно бывает не очень чётко видимым. Большое красное пятно - это уникальный долгоживущий гигантский ураган (антициклон), вещество в котором вращается против часовой стрелки и совершает полный оборот за 6 земных суток. Оно характеризуется восходящими течениями в атмосфере. Облака в нём расположены выше, а температура их ниже, чем в соседних областях.
Магнитное поле и магнитосфера
Жизнь на Юпитере
В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным ввиду низкой концентрации воды в атмосфере и отсутствия твёрдой поверхности. В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака . Следует отметить, что даже на небольшой глубине в юпитерианской атмосфере температура и плотность достаточно высоки, и возможность по крайней мере химической эволюции исключать нельзя, поскольку скорость и вероятность протекания химических реакций благоприятствуют этому. Однако возможно существование на Юпитере и водно-углеводородной жизни: в содержащем облака из водяного пара слое атмосферы температура и давление также весьма благоприятны.
Комета Шумейкеров-Леви
След от одного из обломков кометы.
В июле 1992 года к Юпитеру приблизилась комета . Она прошла на расстоянии около 15 тысяч километров от верхней границы облаков и мощное гравитационное воздействие планеты-гиганта разорвало её ядро на 17 больших частей. Этот кометный рой был обнаружен на обсерватории Маунт-Паломар супругами Кэролайн и Юджином Шумейкерами и астрономом-любителем Дэвидом Леви. В 1994 году , при следующем сближении с Юпитером, все обломки кометы врезались в атмосферу планеты с огромной скоростью - около 64 километров в секунду. Этот грандиозный космический катаклизм наблюдался как с Земли, так и с помощью космических средств, в частности, с помощью Космического телескопа «Хаббл» , инфракрасного спутника IUE и межпланетной космической станции «Галилео» . Падение ядер сопровождалось интересными атмосферными эффектами, например, полярными сияниями , чёрными пятнами в местах падения ядер кометы, климатическими изменениями.
Пятно в районе Южного полюса Юпитера.
Примечания
Ссылки
|
Спутники Юпитера
Перечисление в группах в порядке возрастания большой полуоси орбиты |
|
|---|---|
| Внутренние спутники | Метида · Адрастея · Амальтея · Фива |
| Галилеевы спутники | Ио · Европа · Ганимед · Каллисто |
| Группа Фемисто | Фемисто |
| Группа Гималии | Леда · Гималия · Лиситея · Элара · S/2000 J 11 |
| Группа Карпо | Карпо · S/2003 J 12 |
| Группа Ананке | Эвпорие · S/2003 J 3 · S/2003 J 18 · Тельксиное · Эванте · Гелике · |