دوران كوكب المشتري. حسابات الجاذبية المحتملة

ناسا

عرف الإنسان منذ القدم خمسة كواكب في النظام الشمسي: عطارد، الزهرةرا، المريخ، كوكب المشتريوزحل. هذه الكواكب مرئية للعين المجردة.

في بداية القرن السابع عشر. لقد أثبت علماء الفلك أن الأرض كوكب أيضًا. في وقت لاحق الكواكب أورانوس و نبتون (الثامن والأكبر والآن الكوكب الأخير في النظام الشمسي).

الكواكب الأربعة الأقرب إلى الشمس (ميركوري، فيينا را والمريخ والأرض)يسمى كوكب الارضلا مجموعة. الكواكب الأربعة التالية هي أجسام غازية ضخمة وتسمى الكواكب العملاقة mi.

سنتحدث عن كوكب المشتري، خامس وأكبر كواكب المجموعة الشمسية. كوكب المشتري هو أكبر كوكب في النظام الشمسي، وبالتالي، أكبر الكواكب الغازية العملاقة.

حصل الكوكب على اسمه تكريما للإله الأعلى للأساطير القديمة (زيوس اليوناني القديم، بين الرومان - كوكب المشتري). في بعض الأحيان يُطلق على كوكب المشتري أيضًا اسم "ملك الكواكب".

يقع مدار كوكب المشتري خارج كوكب المريخ وخارج حزام الكويكبات الرئيسي. المحور شبه الرئيسي لمدار المشتري هو 5.2 وحدة فلكية، الانحراف المداري ه = 0,0489.

يبلغ قطر كوكب المشتري 11.2 مرة وأكبر من كتلة الأرض بـ 318 مرة. وبشكل عام م كتلة كوكب المشتري تفوق كتلة جميع الكواكب الأخرى مجتمعة.

وتقع على مسافة متوسطة من الشمس 779 مليون كيلومتر، أي. أبعد عن الشمس بخمس مرات من الأرض. يقضي كوكب المشتري حوالي 12 عامًا في دورة مدارية واحدة. متوسط ​​السرعة المدارية 13.1 كم/ث. ولكن، على الرغم من حجمه الهائل، فإن دوران هذا الكوكب سريع جدًا - أسرع من الأرض أو المريخ. يقوم كوكب المشتري بدورة واحدة حول محوره خلال 9 ساعات و55 دقيقة. وهذه هي متوسط ​​فترة دوران السطح المرئي.

بسبب دورانه السريع، يصبح كوكب المشتري مسطحًا بشكل كبير بفعل قوى الطرد المركزي: نصف قطره الاستوائي (71,492 كم) أكبر بنسبة 7% من نصف قطره القطبي، وهو ما يسهل ملاحظته عند ملاحظته من خلال التلسكوب. لا يمتلك كوكب المشتري سطحًا صلبًا بالمعنى المقبول عمومًا، كما أن متوسط ​​كثافته منخفض (1.33 جم/سم3). ويتكون بالكامل تقريبًا من الهيدروجين والهيليوم. ولذلك فإن دوران المشتري يختلف عن دوران الجسم الصلب: فالمنطقة الاستوائية تدور بشكل أسرع من المناطق القطبية.

قوة الجاذبية عند خط استواء الكوكب أكبر بـ 2.6 مرة من الجاذبية على الأرض. يميل خط استواء المشتري بمقدار 3 درجات فقط عن مداره، لذلك لا يتعرض الكوكب لتغير الفصول. بل إن ميل المدار إلى مستوى مسير الشمس أقل - فقط 1˚. أي أن محور دوران الكوكب يكون متعامدًا تقريبًا مع المدار. لذلك، لا يوجد تغير في الفصول على كوكب المشتري. تتكرر المعارضات بين الأرض والمشتري كل 399 يومًا.

هيكل كوكب المشتري والتركيب الكيميائي والظروف الفيزيائية

يتكون الغلاف الجوي لكوكب المشتري بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم: من حيث الحجم تبلغ مقاديرهما 89% و11% على التوالي، ومن حيث الكتلة - 80% و20%. ماذا يشبه التركيب الكيميائي للشمس.يبلغ حجم الغلاف الجوي للهيدروجين والهيليوم لكوكب المشتري أكثر من 1000 كيلومتر. تحته يصل الضغط إلى هذه القيم التي يتحول فيها الهيدروجين الجزيئي إلى سائل. ويأتي اللون البرتقالي للغلاف الجوي من مركبات الفوسفور أو الكبريت، ويحتوي أيضًا على الأمونيا والأسيتيلين.

لكن دعونا نعود الآن إلى السطح المرئي لملك الكواكب.

السطح المرئي لكوكب المشتري عبارة عن سحب كثيفة.

نرى سطح طبقة السحاب، قمم السحب. تشكل هذه السحب مجموعات من الألوان الأصفر والبني والأبيض والأحمر والمزرق. تشكل الخطوط نظامًا من المناطق المظلمة والمناطق المضيئة. تقع الخطوط بشكل متناظر شمال وجنوب خط الاستواء. إلى الشمال والجنوب من خطوط العرض ± 40 درجة، تشكل السحب حقولاً ذات بقع بنية وزرقاء. فترات دوران هذه الطبقات السحابية ليست هي نفسها: كلما اقتربت من خط الاستواء، كلما قصرت فترة دورانها. بالقرب من خط الاستواء، يكملون ثورة حول محور الكوكب في 9 ساعات و 50 دقيقة، وعند خطوط العرض الوسطى - في 9 ساعات و 55 دقيقة.

ففي نهاية المطاف، تعد الأحزمة والمناطق مناطق ذات تدفقات تنازلية وصعودية في الغلاف الجوي للكوكب. يتم الحفاظ على التيارات الجوية الموازية لخط الاستواء من خلال تدفقات الحرارة من أعماق الكوكب، وكذلك بسبب الدوران السريع لكوكب المشتري والطاقة القادمة من الشمس. يقع السطح المرئي للمناطق على ارتفاع حوالي 20 كم فوق الأحزمة. لوحظت حركات غازية مضطربة قوية عند حدود الأحزمة والمناطق.

يرجع لون الأحزمة إلى وجود مركبات كيميائية مختلفة. وبالقرب من قطبي الكوكب، عند خطوط العرض العليا، تشكل السحب حقلاً متواصلاً ببقع بنية وزرقاء يصل عرضها إلى 1000 كيلومتر.

يُعتقد أن كوكب المشتري يحتوي على ثلاث طبقات من السحب في غلافه الجوي. أعلاه سحب من الأمونيا المجمدة. يوجد أسفلها بلورات الأمونيوم وكبريتيد هيدروجين الميثان، وفي الطبقة السفلية يوجد جليد مائي وربما ماء سائل. بالإضافة إلى ذلك، يمتلك كوكب المشتري هالة من الهيدروجين والهيليوم.

عملاق المجموعة الشمسية، وهو عملاق غازي، يقع بين زحل والمريخ، ويدور على مسافة 770 مليون كيلومتر من الشمس. في ليلة صافية، يمكن رؤية كوكب المشتري بوضوح من خلال تلسكوب صغير أو مناظير متعددة: شدة الضوء التي ينبعث منها تأتي في المرتبة الثانية بعد القمر والزهرة والشمس. أعطاها الرومان القدماء اسمها الحديث، وربطوا الكوكب بأهم شخصية في البانتيون الوثني - كوكب المشتري. كوكب المشتري - حقائق مثيرة للاهتمام حول الدوامات والشفق القطبي والبقعة الحمراء العظيمة.

عملاق الفضاء

ويبلغ القطر الاستوائي للعملاق 11 مرة أكبر من قطر الأرض. يمكن أن يستوعب حجم الكوكب الخامس بسهولة 1300 كوكبًا مشابهًا لكوكبنا.

للعملاق العملاق شكل مفلطح عند القطبين ومنتفخ عند خط الاستواء بسبب سرعة دورانه السريعة حول محوره.

إن غياب السماء والمنخفضات والسلاسل الجبلية يمنح العملاق سطحًا أملسًا ومستويًا.

نظرًا لكتلته الأكبر، يتميز كوكب المشتري أيضًا بأكبر قدر من خفة الحركة: فهو يكمل دورة حول محوره في أقل من 10 ساعات.

يستغرق الأمر 12 عامًا لإكمال ثورة حول الشمس.

لا يوجد تغيير في الفصول على العملاق.

لقد اعتاد الناس على وجه الأرض على حقيقة أن الأماكن المظللة تكون أكثر برودة من تلك التي تنيرها الشمس. أما على كوكب المشتري، فالعكس هو الصحيح: فسطح الظل يكون أكثر سخونة بكثير من المناطق المضيئة.

وتبين أن الكوكب العملاق يصدر طاقة أكثر مما يمتص الحرارة من أشعة الشمس.

مُجَمَّع

تكوين العملاق الغازي يشبه الشمس.

نواة كوكب المشتري تشبه في الحجم نواة الأرض، ولكنها أخف منها بعشر مرات. الغلاف الجوي المركزي صلب، يتم تسخينه إلى 20.000 درجة مئوية، ويحيط به خليط من الغازات الخفيفة - الهيدروجين والهيليوم.

يتميز الغلاف الجوي بصبغة برتقالية بنية بسبب وجود مركبات الفوسفور والكبريت، كما أن كثافته أعلى بـ 18 مرة من كثافة الأرض. تحتوي طبقة التروبوسفير على الهيدروكبريتيت والأمونيا والماء المتجمد. تسود درجات الحرارة المنخفضة هنا: -150 درجة مئوية - -100 درجة مئوية. يتكون الستراتوسفير من الهيدروكربونات. وفوقه يوجد الغلاف الحراري، الذي يتم تسخينه إلى 725 درجة مئوية.

حقيقة مثيرة للاهتمام حول كوكب المشتري. فيما يتعلق بالقيم الأرضية، يعتبر العملاق العملاق أغنى جسم فلكي: تحدث أمطار الماس على الكوكب.

البرق العملاق يحول الغاز (الميثان) إلى كربون. ومع اقترابه من السطح، يتصلب المركب ويتحول إلى الجرافيت. وباستمرار حركته، يتحول الجرافيت إلى الماس. وبمجرد وصوله إلى قلب الكوكب، فإنه يذوب، مما يخلق (افتراضيًا) بحرًا واسعًا من الكربون السائل.

تحيط الخطوط العملاقة بالجزء الاستوائي من الكوكب الخامس، وقد تمت ملاحظتها لفترة طويلة وهي مرئية حتى لعالم الفلك المبتدئ. لا توجد فرضية واحدة بشأن أصلهم.

يرجع اللون الخلاب للكوكب إلى طبقات طبقات الغاز التي تشكل الخطوط الحمراء والبيضاء الرائعة للكوكب الخامس. الطبقات (الخطوط) الحمراء ساخنة، والطبقات (المناطق) البيضاء ذات درجة حرارة منخفضة.

الدوامات والشفق

الكوكب الخامس هو عنصر الرياح والعواصف. القوى الدافعة الرئيسية لها هي التدفقات الساخنة من القلب وطاقة الحركة السريعة للجرم السماوي حول محوره.

وتتجاوز سرعة الرياح هنا 600 كم/ساعة.

على سطح كوكب المشتري يمكنك رؤية العديد من المواقع للأعاصير المضادة والأعاصير. لم تتم دراسة سبب هذه الحالات الشاذة في الغلاف الجوي.

يومض البرق الوحشي على العملاق الغازي، ويبلغ طوله وقوته أكبر بألف مرة من الضيوف السماويين الأرضيين.

هناك توهج مشرق بالقرب من القطبين. الظاهرة ثابتة، فقط شدتها تتغير. يتكون الشفق القطبي من ثلاثة مكونات رئيسية: شعاع ساطع مركزي، ونقاط ساخنة، وانبعاثات نبضية داخل المنطقة الرئيسية.

يتفوق شفق المشتري على الأضواء الشمالية للأرض من حيث شدة اللون واتساع مساحته (أكبر من سطح الأرض).

جاذبية

قوة الجاذبية أكبر مرتين ونصف من جاذبية الأرض. إذا وضعت جسما وزنه 100 كيلوغرام على كوكب عملاق، فإن وزنه سيزيد إلى 250 كيلوغراما.

تغير قوة جاذبية الكوكب مسارات المذنبات وتجذبها نحو نفسها. كوكب المشتري - حقيقة مثيرة للاهتمام - هو درع لكواكب النظام الشمسي، ويحميها من سقوط الجزيئات السماوية.

هناك فرضية مفادها أن قوة الجاذبية للعملاق العملاق أثرت على تكوين نظامنا الكوكبي.

كوكب المشتري، مثل زحل، لديه حلقات. المعدات الأرضية لا تسمح برؤيتهم؛ وقد تم رصدهم باستخدام المركبة الفضائية Voyager-I.

وتتكون الحلقات من الغبار الكوني الناتج عن اصطدام أقمار الكوكب بالشهب. يحتوي الكوكب الخامس على العديد منها: الحلقة الرئيسية (الرئيسية)، والهالة (المصنوعة من جزيئات داكنة صلبة) وحلقة بيت العنكبوت (الشفافة، التي تتكون من أجزاء صغيرة من الأقمار الصناعية). من السمات المميزة لحلقات كوكب المشتري عدم وجود الجليد فيها.

مجال مغناطيسي

ويعتبر الكوكب ملكة المجالات المغناطيسية للنظام الشمسي. وهي محاطة بعباءة من الجزيئات الكهربائية المشحونة، تمتد لمسافة تزيد عن 650 مليون كيلومتر. المجال المغناطيسي للكوكب الخامس أقوى بنحو 18000 مرة من المجال المغناطيسي للأرض.

مستوى الإشعاع الإشعاعي بالقرب من العملاق أعلى بألف مرة من المستوى المميت للبشر. إن دقة القصف بالجسيمات المشعة تؤدي إلى إتلاف المركبات الفضائية المحمية بشكل خاص. ومن الناحية النظرية، ستكون هذه القوة كافية لامتصاص الشمس.

يُصدر العملاق الكوكبي أصواتًا تشبه الأصوات البشرية. ويسمى هذا الضجيج الكلام الكهرومغناطيسي. غالبًا ما يخطئ علماء الأجسام الطائرة المجهولة في مثل هذه "الأصوات" على أنها إشارات صوتية للثقافات الغريبة.

لدى العملاق الغازي أربعة أقمار و67 قمرًا صناعيًا صغيرًا. يمكن اعتباره نوعًا من نظام "مركزية المشتري" داخل النظام الشمسي.

أول أربعة أقمار لجوفيان هي جانيميد، أوروبا، آيو وكاليستو- اكتشفها جاليليو جاليلي في بداية القرن السابع عشر. تم تحديدها على أنها نقاط داكنة على جسم المشتري المشرق. وقد أكد اكتشاف الأقمار الصناعية تخمين كوبرنيكوس بأن الأرض ليست مركز الكون.

يبلغ حجم كل قمر تقريبًا مرة ونصف حجم قمر الأرض. الحجم الأكثر إثارة للإعجاب جانيميد: قطره أصغر بثلاث مرات ونصف فقط من كوكبنا. على سطح وعنوقد لوحظت 8 براكين نشطة؛ وإلى جانب الأرض، فهو الجسم الفضائي الوحيد المعروف الذي يحتوي على جبال وبراكين نشطة. على أوروباتم العثور على الماء تحت طبقة من الجليد عمرها قرون. قد يكون هناك محيط يختبئ هنا. كاليستوإنه غير عاكس ويعتقد أنه يتكون من حجر لا يمكن اختراقه.

تعتمد كثافة الأقمار الصناعية على المسافة من كوكب المشتري: كلما اقتربت منه، زادت الكثافة.

بالإضافة إلى الأقمار الدائمة، يحتوي العملاق أيضًا على أقمار مؤقتة (المذنبات).

بقعة حمراء كبيرة

تم اكتشاف ظاهرة "البقعة الحمراء الكبرى" على يد جيوفاني دومينيكو كاسيني في النصف الثاني من القرن السابع عشر.

وتظهر العلامة الشهيرة التي على شكل بيضة بلون الصدأ في جميع صور الكوكب الخامس. هذا هو الإعصار الدوامي الذي استمر لمدة ثلاثة قرون ونصف. سرعة الدوران في مركز الإعصار هي 400 – 500 كم/ساعة. يتم توجيه حركتها عكس اتجاه عقارب الساعة.

قبل أكثر من قرن من الزمان، كان حجم هذا الحريق يعادل حجم كوكبنا؛ ومنذ ذلك الحين تقلص إلى النصف تقريبا. البقعة الغامضة تتغير باستمرار: إما أن تزيد مساحتها وتصبح أكثر سطوعًا، أو تقل وتخفت.

فقط موقعه يبقى دون تغيير.

رائع

يشبه تكوين الغلاف الجوي للعملاق الغازي الغلاف الجوي للأرض في الماضي البعيد. وفي النصف الثاني من القرن العشرين، تمت مناقشة موضوع إمكانية الحياة في الطبقات العليا من الغلاف الجوي لكوكب المشتري، حيث يتواجد بخار الماء، حيث تساهم درجة الحرارة والضغط في تطور نشاط الحياة المائي الهيدروكربوني. لكن الفرضية لم يتم تأكيدها بعد، بل تم دحضها من خلال أحدث الأبحاث.

حدد الفيزيائي النمساوي إدوين سالبيتر وعالم الفيزياء الفلكية الأمريكي كارل ساجان أشكال الحياة الافتراضية التي تتكيف مع خصوصيات كوكب المشتري. إنها صغيرة الحجم وتتكاثر بسرعة كبيرة أحذية رياضية(على غرار الفيروسات)؛ عملاق (بحجم مدينة أرضية) العواماتتشبه نباتات الأرض. و الصيادين –الحيوانات المفترسة التي تأكل العوامات. هذه معلومات مثيرة للاهتمام، لكنها تحمل طابع العمل الخيالي الأدبي.

هناك فرضية حول صلاحية أقمار كوكب المشتري للسكن: أوروبا بها ماء، وموجات المد والجزر توفر الحرارة، ووجود الأكسجين ممكن، على الرغم من أن الحياة يمكن أن تبقى على قيد الحياة تمامًا بدون O 2. إن وجود حياة خارج كوكب الأرض، حتى في الأشكال البدائية، لم يكن موجودًا مؤكدة، حتى الآن أن هذه المعلومات هي مصير أعمال كتاب الخيال العلمي، لا أكثر.

كون صغير قوي وسريع ومليء بالعظمة. هل الكوكب الخامس مستعد لكشف أسراره لأبناء الأرض؟ لدى علماء الفلك شيء للعمل عليه؛ فهم لا يحتاجون إلى التعمق في أعماق الكون؛ فلا يزال نظامنا الشمسي يحتوي على العديد من الألغاز، بما في ذلك تلك المتعلقة بالمشتري.

النظام الشمسي- هذه هي 8 كواكب وأكثر من 63 من أقمارها الصناعية، والتي يتم اكتشافها بشكل متزايد، وعشرات المذنبات وعدد كبير من الكويكبات. تتحرك جميع الأجسام الكونية في مساراتها الموجهة بوضوح حول الشمس، وهي أثقل بـ 1000 مرة من جميع الأجسام الموجودة في النظام الشمسي مجتمعة. مركز النظام الشمسي هو الشمس، وهو النجم الذي تدور حوله الكواكب. فهي لا تنبعث منها حرارة ولا تتوهج، ولكنها تعكس ضوء الشمس فقط. يوجد الآن 8 كواكب معترف بها رسميًا في النظام الشمسي. دعونا ندرجها جميعًا بإيجاز حسب المسافة من الشمس. والآن بعض التعاريف.

كوكبوهو جرم سماوي يجب أن تتوفر فيه أربعة شروط:
1. يجب أن يدور الجسم حول نجم (على سبيل المثال، حول الشمس)؛
2. يجب أن يتمتع الجسم بجاذبية كافية ليكون له شكل كروي أو قريب منه.
3. ألا يكون للجسم أجسام أخرى كبيرة بالقرب من مداره.
4. لا ينبغي أن يكون الجسم نجما

نجمةهو جسم كوني ينبعث منه الضوء وهو مصدر قوي للطاقة. يتم تفسير ذلك، أولا، من خلال التفاعلات النووية الحرارية التي تحدث فيها، وثانيا، من خلال عمليات ضغط الجاذبية، ونتيجة لذلك يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة.

الأقمار الصناعية للكواكب.ويتضمن النظام الشمسي أيضًا القمر والأقمار الطبيعية للكواكب الأخرى، والتي تمتلكها جميعًا باستثناء عطارد والزهرة. أكثر من 60 قمرًا صناعيًا معروفًا. تم اكتشاف معظم أقمار الكواكب الخارجية عندما تلقت صورًا التقطتها المركبات الفضائية الآلية. أصغر قمر صناعي لكوكب المشتري، ليدا، يبلغ عرضه 10 كيلومترات فقط.

هو النجم الذي بدونه لا يمكن للحياة على الأرض أن توجد. إنه يمنحنا الطاقة والدفء. وبحسب تصنيف النجوم فإن الشمس قزم أصفر. العمر حوالي 5 مليار سنة. ويبلغ قطره عند خط الاستواء 1,392,000 كيلومتر، أي أكبر بـ 109 مرات من قطر الأرض. تبلغ فترة الدوران عند خط الاستواء 25.4 يومًا، وعند القطبين 34 يومًا. تبلغ كتلة الشمس 2×10 أس 27 طنًا، أي حوالي 332,950 ضعف كتلة الأرض. تبلغ درجة الحرارة داخل النواة حوالي 15 مليون درجة مئوية. تبلغ درجة حرارة السطح حوالي 5500 درجة مئوية. ومن حيث تركيبها الكيميائي، تتكون الشمس من 75% هيدروجين، ومن الـ 25% الأخرى غالبيتها من الهيليوم. الآن دعونا نتعرف بالترتيب على عدد الكواكب التي تدور حول الشمس وفي النظام الشمسي وخصائص الكواكب.
الكواكب الأربعة الداخلية (الأقرب إلى الشمس) - عطارد والزهرة والأرض والمريخ - لها سطح صلب. وهي أصغر من الكواكب الأربعة العملاقة. يتحرك عطارد بشكل أسرع من الكواكب الأخرى، حيث يحترق بأشعة الشمس أثناء النهار ويتجمد أثناء الليل. فترة الثورة حول الشمس: 87.97 يومًا.
القطر عند خط الاستواء: 4878 كم.
فترة الدوران (الدوران حول محور): 58 يومًا.
درجة حرارة السطح: 350 نهاراً و -170 ليلاً.
الغلاف الجوي: نادر جدا، الهيليوم.
عدد الأقمار الصناعية: 0.
الأقمار الصناعية الرئيسية للكوكب: 0.

أكثر شبهاً بالأرض من حيث الحجم والسطوع. ومراقبتها صعبة بسبب السحب التي تحيط بها. السطح عبارة عن صحراء صخرية ساخنة. فترة الثورة حول الشمس: 224.7 يوم.
القطر عند خط الاستواء: 12104 كم.
فترة الدوران (الدوران حول محور): 243 يومًا.
درجة حرارة السطح: 480 درجة (متوسطة).
الغلاف الجوي: كثيف، معظمه ثاني أكسيد الكربون.
عدد الأقمار الصناعية: 0.
الأقمار الصناعية الرئيسية للكوكب: 0.


ويبدو أن الأرض تشكلت من سحابة غازية وغبارية، مثل الكواكب الأخرى. اصطدمت جزيئات الغاز والغبار و"نمو" الكوكب تدريجيًا. وصلت درجة الحرارة على السطح إلى 5000 درجة مئوية. ثم بردت الأرض وأصبحت مغطاة بقشرة صخرية صلبة. لكن درجة الحرارة في الأعماق لا تزال مرتفعة جدًا - 4500 درجة. الصخور الموجودة في الأعماق منصهرة وأثناء الانفجارات البركانية تتدفق إلى السطح. فقط على الأرض يوجد ماء. ولهذا السبب توجد الحياة هنا. وهي تقع بالقرب نسبيا من الشمس من أجل الحصول على الحرارة والضوء اللازمين، ولكنها بعيدة بما فيه الكفاية حتى لا تحترق. فترة الثورة حول الشمس: 365.3 يوم.
القطر عند خط الاستواء: 12756 كم.
فترة دوران الكوكب (الدورة حول محوره): 23 ساعة و56 دقيقة.
درجة حرارة السطح : 22 درجة (متوسطة).
الغلاف الجوي: بشكل رئيسي النيتروجين والأكسجين.
عدد الأقمار الصناعية: 1.
الأقمار الصناعية الرئيسية للكوكب: القمر.

وبسبب تشابهها مع الأرض، كان يعتقد أن الحياة موجودة هنا. لكن المركبة الفضائية التي هبطت على سطح المريخ لم تجد أي علامات للحياة. هذا هو الكوكب الرابع بالترتيب. فترة الثورة حول الشمس: 687 يومًا.
قطر الكوكب عند خط الاستواء: 6794 كم.
مدة الدوران (الدوران حول محور): 24 ساعة 37 دقيقة.
درجة حرارة السطح: -23 درجة (متوسطة).
الغلاف الجوي للكوكب: رقيق، معظمه من ثاني أكسيد الكربون.
عدد الأقمار الصناعية: 2.
الأقمار الصناعية الرئيسية بالترتيب: فوبوس، ديموس.


يتكون كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون من الهيدروجين والغازات الأخرى. يتجاوز كوكب المشتري الأرض بأكثر من 10 مرات في القطر، و300 مرة في الكتلة، و1300 مرة في الحجم. وهي أكبر من ضعف كتلة جميع الكواكب في النظام الشمسي مجتمعة. كم من الوقت يستغرق كوكب المشتري ليصبح نجما؟ نحن بحاجة إلى زيادة كتلته بمقدار 75 مرة! فترة الثورة حول الشمس: 11 سنة 314 يوما.
قطر الكوكب عند خط الاستواء: 143884 كم.
مدة الدوران (الدوران حول محور): 9 ساعات و55 دقيقة.
درجة حرارة سطح الكوكب: -150 درجة (متوسطة).
عدد الأقمار الصناعية: 16 (+حلقات).
الأقمار الصناعية الرئيسية للكواكب بالترتيب: آيو، أوروبا، جانيميد، كاليستو.

وهو رقم 2، وهو أكبر كواكب المجموعة الشمسية. يجذب زحل الانتباه بفضل نظامه الحلقي المكون من الجليد والصخور والغبار الذي يدور حول الكوكب. وتوجد ثلاث حلقات رئيسية يبلغ قطرها الخارجي 270 ألف كيلومتر، أما سمكها فيبلغ حوالي 30 متراً. فترة الثورة حول الشمس: 29 سنة 168 يوما.
قطر الكوكب عند خط الاستواء: 120536 كم.
مدة الدوران (الدوران حول محور): 10 ساعات و14 دقيقة.
درجة حرارة السطح: -180 درجة (متوسطة).
الغلاف الجوي: الهيدروجين والهيليوم بشكل رئيسي.
عدد الأقمار الصناعية: 18 (+ حلقات).
الأقمار الصناعية الرئيسية: تيتان.


كوكب فريد من نوعه في النظام الشمسي. وتكمن خصوصيتها في أنها لا تدور حول الشمس مثل أي شخص آخر، بل "مستلقية على جانبها". يحتوي أورانوس أيضًا على حلقات، على الرغم من صعوبة رؤيتها. في عام 1986، طار فوييجر 2 على مسافة 64000 كيلومتر، وكان لديه ست ساعات لالتقاط الصور، والتي نفذها بنجاح. الفترة المدارية: 84 سنة و4 أيام.
القطر عند خط الاستواء: 51118 كم.
فترة دوران الكوكب (الدورة حول محوره): 17 ساعة و14 دقيقة.
درجة حرارة السطح: -214 درجة (متوسطة).
الغلاف الجوي: الهيدروجين والهيليوم بشكل رئيسي.
عدد الأقمار الصناعية: 15 (+ حلقات).
الأقمار الصناعية الرئيسية: تيتانيا، أوبيرون.

في الوقت الحالي، يعتبر نبتون الكوكب الأخير في النظام الشمسي. وتم اكتشافه من خلال الحسابات الرياضية، ومن ثم شوهد من خلال التلسكوب. في عام 1989، حلقت فوييجر 2 بالقرب منا. لقد التقط صوراً مذهلة للسطح الأزرق لنبتون وقمره الأكبر تريتون. فترة الثورة حول الشمس: 164 سنة 292 يوما.
القطر عند خط الاستواء: 50538 كم.
مدة الدوران (الدوران حول محور): 16 ساعة و7 دقائق.
درجة حرارة السطح: –220 درجة (متوسطة).
الغلاف الجوي: الهيدروجين والهيليوم بشكل رئيسي.
عدد الأقمار الصناعية: 8.
الأقمار الصناعية الرئيسية: تريتون.


في 24 أغسطس 2006، فقد بلوتو وضعه الكوكبي.قرر الاتحاد الفلكي الدولي أي الأجرام السماوية يجب أن تعتبر كوكبًا. لا يفي بلوتو بمتطلبات الصيغة الجديدة ويفقد "وضعه الكوكبي"، وفي نفس الوقت يكتسب بلوتو صفة جديدة ويصبح النموذج الأولي لفئة منفصلة من الكواكب القزمة.

كيف ظهرت الكواكب؟منذ ما يقرب من 5 إلى 6 مليارات سنة، بدأت إحدى سحب الغاز والغبار ذات الشكل القرصي في مجرتنا الكبيرة (درب التبانة) في الانكماش باتجاه المركز، لتشكل الشمس الحالية تدريجيًا. علاوة على ذلك، وفقا لنظرية واحدة، تحت تأثير قوى الجذب القوية، بدأ عدد كبير من جزيئات الغبار والغاز التي تدور حول الشمس في الالتصاق ببعضها البعض في الكرات - وتشكيل الكواكب المستقبلية. كما تقول نظرية أخرى، فإن سحابة الغاز والغبار انقسمت على الفور إلى مجموعات منفصلة من الجزيئات، التي انضغطت وأصبحت أكثر كثافة، لتشكل الكواكب الحالية. الآن 8 كواكب تدور حول الشمس باستمرار.

إلى جانب الشمس، فإن كوكب المشتري هو بالفعل الأكبر من حيث الحجم والكتلة في نظامنا الشمسي، وليس من قبيل الصدفة أنه تم تسميته على اسم الإله الرئيسي والأقوى في البانثيون القديم - كوكب المشتري في التقليد الروماني (المعروف أيضًا باسم زيوس، في التقليد اليوناني). كما أن كوكب المشتري محفوف بالعديد من الألغاز وقد تم ذكره أكثر من مرة على صفحات موقعنا العلمي، وفي مقال اليوم سنجمع كل المعلومات عن هذا الكوكب العملاق المثير للاهتمام معًا، فإلى الأمام إلى كوكب المشتري.

من اكتشف كوكب المشتري

لكن أولاً، القليل من تاريخ اكتشاف كوكب المشتري. في الواقع، كان الكهنة البابليون وعلماء الفلك غير المتفرغين في العالم القديم يدركون جيدًا كوكب المشتري؛ وكان في أعمالهم أول ذكر لهذا العملاق في التاريخ. والحقيقة هي أن كوكب المشتري كبير جدًا بحيث يمكن رؤيته دائمًا في السماء المرصعة بالنجوم بالعين المجردة.

وكان الفلكي الشهير جاليليو جاليلي أول من قام بدراسة كوكب المشتري من خلال التلسكوب، كما اكتشف أكبر أربعة أقمار لكوكب المشتري. في ذلك الوقت، كان اكتشاف أقمار المشتري حجة مهمة لصالح نموذج مركزية الشمس لكوبرنيكوس (أي أن مركز النظام السماوي هو الأرض وليس الأرض). والعالم الكبير نفسه عانى من الاضطهاد من قبل محاكم التفتيش بسبب اكتشافاته الثورية في ذلك الوقت، لكن تلك قصة أخرى.

بعد ذلك، نظر العديد من علماء الفلك إلى كوكب المشتري من خلال تلسكوباتهم، وقاموا باكتشافات مختلفة مثيرة للاهتمام، على سبيل المثال، اكتشف عالم الفلك كاسيني بقعة حمراء كبيرة على سطح الكوكب (سنكتب المزيد عنها أدناه) وقام أيضًا بحساب فترة الدوران والتفاضل دوران الغلاف الجوي لكوكب المشتري. اكتشف عالم الفلك إي برنارد آخر قمر صناعي لكوكب المشتري، أماثيوس. تستمر عمليات رصد كوكب المشتري باستخدام التلسكوبات القوية بشكل متزايد حتى يومنا هذا.

مميزات كوكب المشتري

إذا قارنا كوكب المشتري مع كوكبنا، فإن حجم كوكب المشتري أكبر 317 مرة من حجم الأرض. بالإضافة إلى ذلك، فإن كوكب المشتري أكبر بمقدار 2.5 مرة من جميع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي مجتمعة. أما كتلة المشتري فهي أكبر من كتلة الأرض بـ 318 مرة، و2.5 مرة من كتلة جميع الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية مجتمعة. كتلة المشتري هي 1.9×10*27.

درجة حرارة كوكب المشتري

ما هي درجة الحرارة على كوكب المشتري أثناء النهار والليل؟ بالنظر إلى المسافة الكبيرة للكوكب من الشمس، فمن المنطقي أن نفترض أن كوكب المشتري بارد، ولكن ليس كل شيء بهذه البساطة. الغلاف الجوي الخارجي للعملاق بارد جدًا بالفعل، حيث تبلغ درجة الحرارة هناك حوالي -145 درجة مئوية، ولكن مع تحركك عدة مئات من الكيلومترات في عمق الكوكب يصبح أكثر دفئًا. وليس فقط أكثر دفئًا، ولكن ببساطة ساخنًا، حيث يمكن أن تصل درجة الحرارة على سطح كوكب المشتري إلى +153 درجة مئوية. ويرجع هذا الاختلاف القوي في درجة الحرارة إلى حقيقة أن سطح الكوكب يتكون من حرق الهيدروجين، الذي يطلق الحرارة. علاوة على ذلك، يطلق باطن الكوكب المنصهر حرارة أكثر مما يتلقاها المشتري نفسه من الشمس.

ويكمل كل ذلك أقوى العواصف التي تشهدها الكوكب (تصل سرعة الرياح إلى 600 كيلومتر في الساعة)، والتي تمزج الحرارة المنبعثة من عنصر الهيدروجين للمشتري مع هواء الغلاف الجوي البارد.

هل هناك حياة على كوكب المشتري؟

كما ترون، فإن الظروف الفيزيائية على كوكب المشتري قاسية جدًا، لذلك نظرًا لعدم وجود سطح صلب وارتفاع الضغط الجوي وارتفاع درجة الحرارة على سطح الكوكب ذاته، فإن الحياة على كوكب المشتري غير ممكنة.

جو كوكب المشتري

الغلاف الجوي لكوكب المشتري ضخم، وكذلك كوكب المشتري نفسه. يتكون التركيب الكيميائي للغلاف الجوي لكوكب المشتري من 90% هيدروجين و10% هيليوم؛ كما يضم الغلاف الجوي بعض العناصر الكيميائية الأخرى: الأمونيا، والميثان، وكبريتيد الهيدروجين. وبما أن المشتري عملاق غازي ليس له سطح صلب، فلا توجد حدود بين غلافه الجوي والسطح نفسه.

ولكن إذا بدأنا في النزول بشكل أعمق في أحشاء الكوكب، فسنلاحظ تغيرات في كثافة ودرجة حرارة الهيدروجين والهيليوم. وبناء على هذه التغييرات، حدد العلماء أجزاء من الغلاف الجوي للكوكب مثل طبقة التروبوسفير، والستراتوسفير، والغلاف الحراري، والغلاف الخارجي.

لماذا كوكب المشتري ليس نجما

ربما لاحظ القراء أن كوكب المشتري يشبه الشمس إلى حد كبير في تكوينه، وخاصة في غلبة الهيدروجين والهيليوم. وفي هذا الصدد، يطرح السؤال لماذا لا يزال كوكب المشتري كوكبًا وليس نجمًا. الحقيقة هي أنه ببساطة لم يكن لديه ما يكفي من الكتلة والحرارة لبدء اندماج ذرات الهيدروجين لتكوين الهيليوم. وفقا للعلماء، يحتاج كوكب المشتري إلى زيادة كتلته الحالية بمقدار 80 مرة لبدء التفاعلات النووية الحرارية التي تحدث في الشمس والنجوم الأخرى.

صورة لكوكب المشتري





سطح كوكب المشتري

ونظراً لعدم وجود سطح صلب على الكوكب العملاق، اتخذ العلماء أدنى نقطة في غلافه الجوي، حيث يبلغ الضغط 1 بار، سطحاً تقليدياً معيناً. تساهم العناصر الكيميائية المختلفة التي يتكون منها الغلاف الجوي للكوكب في تكوين السحب الملونة لكوكب المشتري والتي يمكننا مراقبتها بالتلسكوب. إن سحب الأمونيا هي المسؤولة عن اللون المخطط باللونين الأحمر والأبيض لكوكب المشتري.

بقعة حمراء كبيرة على كوكب المشتري

إذا قمت بفحص سطح الكواكب العملاقة بعناية، فمن المؤكد أنك ستلاحظ البقعة الحمراء الكبيرة المميزة، والتي لاحظها لأول مرة عالم الفلك كاسيني أثناء مراقبة كوكب المشتري في أواخر القرن السابع عشر. ما هي هذه البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري؟ وفقًا للعلماء، فهذه عاصفة جوية كبيرة، كبيرة جدًا لدرجة أنها ظلت مستعرة في نصف الكرة الجنوبي للكوكب لأكثر من 400 عام، وربما لفترة أطول (مع الأخذ في الاعتبار أنها ربما نشأت قبل وقت طويل من رؤية كاسيني لها).

رغم أن علماء الفلك لاحظوا مؤخرًا أن العاصفة بدأت تهدأ ببطء، حيث بدأ حجم البقعة يتقلص. ووفقا لإحدى الفرضيات، فإن البقعة الحمراء الكبيرة ستأخذ شكلا دائريا بحلول عام 2040، لكن المدة التي ستستمر فيها غير معروفة.

عمر كوكب المشتري

في الوقت الحالي، العمر الدقيق لكوكب المشتري غير معروف. وتكمن صعوبة تحديده في أن العلماء لا يعرفون بعد كيف تشكل كوكب المشتري. وبحسب إحدى الفرضيات، فإن كوكب المشتري، مثل الكواكب الأخرى، تشكل من السديم الشمسي قبل حوالي 4.6 مليار سنة، لكن هذه مجرد فرضية.

حلقات كوكب المشتري

نعم، كوكب المشتري، مثل أي كوكب عملاق لائق، لديه حلقات. بالطبع، فهي ليست كبيرة وملحوظة مثل جاره. حلقات كوكب المشتري أرق وأضعف، وعلى الأرجح أنها تتكون من مواد قذفتها أقمار العملاق أثناء اصطدامها بالكويكبات المتجولة.

أقمار كوكب المشتري

يمتلك كوكب المشتري ما يصل إلى 67 قمرًا صناعيًا، وهو ما يزيد بشكل أساسي عن جميع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. تحظى أقمار كوكب المشتري باهتمام كبير من قبل العلماء، حيث توجد من بينها عينات كبيرة يتجاوز حجمها بعض الكواكب الصغيرة (مثل "ليست الكواكب")، والتي لديها أيضًا احتياطيات كبيرة من المياه الجوفية.

دوران كوكب المشتري

سنة واحدة على كوكب المشتري تدوم 11.86 سنة أرضية. خلال هذه الفترة الزمنية يقوم كوكب المشتري بثورة واحدة حول الشمس. وتبلغ سرعة مدار كوكب المشتري 13 كيلومترا في الثانية. يميل مدار كوكب المشتري قليلاً (حوالي 6.09 درجة) مقارنة بمستوى مسير الشمس.

كم من الوقت يستغرق الطيران إلى كوكب المشتري؟

كم تستغرق الرحلة من كوكب المشتري إلى الأرض؟ عندما تكون الأرض والمشتري أقرب إلى بعضهما البعض، فإن المسافة بينهما تبلغ 628 مليون كيلومتر. كم من الوقت ستستغرق سفن الفضاء الحديثة لتغطية هذه المسافة؟ أطلقت وكالة ناسا مكوك الأبحاث فوييجر 1 في عام 1979، واستغرق الأمر 546 يومًا للوصول إلى كوكب المشتري. بالنسبة لـ Voyager 2، استغرقت رحلة مماثلة 688 يومًا.

  • على الرغم من حجمه الهائل حقًا، إلا أن كوكب المشتري هو أيضًا أسرع كوكب في النظام الشمسي من حيث الدوران حول محوره، لذا للقيام بدورة واحدة حول محوره سيستغرق الأمر 10 ساعات فقط من ساعاتنا، لذا فإن اليوم على كوكب المشتري يساوي 10 ساعات. ساعات.
  • يمكن أن يصل سمك السحب على كوكب المشتري إلى 10 كيلومترات.
  • يتمتع كوكب المشتري بمجال مغناطيسي مكثف أقوى بـ 16 مرة من المجال المغناطيسي للأرض.
  • من الممكن أن ترى كوكب المشتري بأم عينيك، وعلى الأرجح أنك رأيته أكثر من مرة، لكنك لم تكن تعلم أنه كوكب المشتري. إذا رأيت نجمًا كبيرًا ومشرقًا في سماء الليل المرصعة بالنجوم، فمن المرجح أن يكون هو.

كوكب المشتري، فيديو

وأخيرا، فيلم وثائقي مثير للاهتمام حول كوكب المشتري.

1.8986×1027 كجم متوسط ​​الكثافة 1.326 جم/سم3 تسارع السقوط الحر عند خط الاستواء 24.79 م/ث² سرعة الهروب الثانية 59.5 كم/ثانية سرعة الدوران (عند خط الاستواء) 12.6 كم/س أو 45,300 كم/س فترة التناوب 9,925 ساعة إمالة محور الدوران 3.13 درجة الصعود الصحيح في القطب الشمالي 17 ساعة و 52 دقيقة و 14 ثانية
268.057 درجة الانحراف في القطب الشمالي 64.496 درجة البياض 0.343 (سند)
0.52 (جغرافيا البيدو)

الكوكب معروف للناس منذ العصور القديمة وينعكس في الأساطير والمعتقدات الدينية للعديد من الثقافات.

يتكون كوكب المشتري بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. على الأرجح، يوجد في وسط الكوكب نواة صخرية من عناصر أثقل تحت ضغط مرتفع. نظرًا لدورانه السريع، فإن شكل المشتري هو شكل كروي مفلطح (له انتفاخ كبير حول خط الاستواء). من الواضح أن الغلاف الجوي الخارجي للكوكب منقسم إلى عدة نطاقات ممدودة على طول خطوط العرض، وهذا يؤدي إلى حدوث عواصف وعواصف على طول حدودها المتفاعلة. والنتيجة البارزة لذلك هي البقعة الحمراء العظيمة، وهي عاصفة عملاقة معروفة منذ القرن السابع عشر. وفقا للبيانات الواردة من مركبة الهبوط غاليليو، فإن الضغط ودرجة الحرارة يزدادان بسرعة كلما تعمقنا في الغلاف الجوي. كوكب المشتري لديه غلاف مغناطيسي قوي.

يتكون نظام الأقمار الصناعية لكوكب المشتري من 63 قمرًا على الأقل، بما في ذلك 4 أقمار كبيرة، تسمى أيضًا "الأقمار الجاليلية"، والتي اكتشفها جاليليو جاليلي عام 1610. يبلغ قطر قمر المشتري جانيميد أكبر من قطر عطارد. تم اكتشاف محيط عالمي تحت سطح أوروبا، ويشتهر آيو بوجود أقوى البراكين في النظام الشمسي. كوكب المشتري لديه حلقات كوكبية باهتة.

تم استكشاف كوكب المشتري بواسطة ثمانية مجسات ناسا بين الكواكب. وكانت أهمها الدراسات التي أجريت باستخدام المركبة الفضائية بايونير وفوياجر، ولاحقًا غاليليو، التي أسقطت مسبارًا في الغلاف الجوي للكوكب. وكانت آخر مركبة زارت كوكب المشتري هي مسبار نيو هورايزنز المتجه إلى بلوتو.

ملاحظة

معلمات الكوكب

كوكب المشتري هو أكبر كوكب في النظام الشمسي. ويبلغ نصف قطرها الاستوائي 71.4 ألف كيلومتر، أي 11.2 مرة نصف قطر الأرض.

تبلغ كتلة كوكب المشتري أكثر من ضعفي الكتلة الإجمالية لجميع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي، و318 مرة كتلة الأرض وأقل 1000 مرة فقط من كتلة الشمس. إذا كان كوكب المشتري أكبر بحوالي 60 مرة، فإنه يمكن أن يصبح نجما. كثافة كوكب المشتري تساوي تقريبًا كثافة الشمس وهي أقل بكثير من كثافة الأرض.

المستوى الاستوائي للكوكب قريب من مستوى مداره، لذلك لا توجد فصول على كوكب المشتري.

يدور كوكب المشتري حول محوره، وليس كجسم صلب: تنخفض السرعة الزاوية للدوران من خط الاستواء إلى القطبين. عند خط الاستواء، يستمر اليوم حوالي 9 ساعات و50 دقيقة. يدور كوكب المشتري بشكل أسرع من أي كوكب آخر في النظام الشمسي. بسبب الدوران السريع، فإن الضغط القطبي لكوكب المشتري ملحوظ للغاية: نصف القطر القطبي أقل بمقدار 4.6 ألف كيلومتر من نصف القطر الاستوائي (أي 6.5٪).

كل ما يمكننا ملاحظته على كوكب المشتري هو سحب الغلاف الجوي العلوي. ويتكون الكوكب العملاق بشكل رئيسي من الغاز، ولا يتمتع بالسطح الصلب الذي اعتدنا عليه.

يطلق كوكب المشتري طاقة أكبر بمقدار 2-3 مرات مما يتلقاه من الشمس. ويمكن تفسير ذلك بالانضغاط التدريجي للكوكب، أو غرق الهيليوم والعناصر الأثقل، أو عمليات التحلل الإشعاعي في أحشاء الكوكب.

معظم الكواكب الخارجية المعروفة حاليًا قابلة للمقارنة من حيث الكتلة والحجم مع كوكب المشتري، لذا تبلغ كتلته ( إم جي) ونصف القطر ( ر ج) تستخدم على نطاق واسع كوحدات قياس ملائمة للإشارة إلى معلماتها.

الهيكل الداخلي

يتكون كوكب المشتري بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم. وتوجد تحت السحب طبقة بعمق 7-25 ألف كيلومتر، يغير فيها الهيدروجين حالته تدريجياً من الغاز إلى السائل مع زيادة الضغط ودرجة الحرارة (حتى 6000 درجة مئوية). يبدو أنه لا توجد حدود واضحة تفصل الهيدروجين الغازي عن الهيدروجين السائل. ينبغي أن يبدو وكأنه غليان مستمر للمحيط الهيدروجيني العالمي.

نموذج للبنية الداخلية لكوكب المشتري: نواة صخرية محاطة بطبقة سميكة من الهيدروجين المعدني.

وتحت الهيدروجين السائل توجد طبقة من الهيدروجين المعدني السائل يبلغ سمكها حسب النماذج النظرية حوالي 30-50 ألف كيلومتر. يتشكل الهيدروجين المعدني السائل عند ضغوط تبلغ عدة ملايين من الأجواء. وتوجد فيه البروتونات والإلكترونات بشكل منفصل، وهو موصل جيد للكهرباء. تولد التيارات الكهربائية القوية الناشئة في طبقة الهيدروجين المعدني المجال المغناطيسي العملاق لكوكب المشتري.

يعتقد العلماء أن كوكب المشتري يمتلك نواة صخرية صلبة مكونة من عناصر ثقيلة (أثقل من الهيليوم). أبعادها 15-30 ألف كيلومتر وقطرها ذو كثافة عالية. ووفقا للحسابات النظرية، تبلغ درجة الحرارة عند حدود قلب الكوكب حوالي 30 ألف كلفن، والضغط 30-100 مليون ضغط جوي.

وجدت القياسات التي تم إجراؤها من الأرض ومن المجسات أن الطاقة التي ينبعث منها المشتري، بشكل رئيسي في شكل الأشعة تحت الحمراء، أكبر بحوالي 1.5 مرة من الطاقة التي يتلقاها من الشمس. ومن هذا يتضح أن كوكب المشتري لديه احتياطي كبير من الطاقة الحرارية التي تتشكل أثناء ضغط المادة أثناء تكوين الكوكب. بشكل عام، يُعتقد أن الجزء الداخلي من كوكب المشتري لا يزال ساخنًا جدًا - حوالي 30000 كلفن.

أَجواء

يتكون الغلاف الجوي لكوكب المشتري من الهيدروجين (81% من حيث عدد الذرات و75% من الكتلة) والهيليوم (18% من حيث عدد الذرات و24% من الكتلة). حصة المواد الأخرى لا تزيد عن 1٪. يحتوي الغلاف الجوي على غاز الميثان وبخار الماء والأمونيا. كما توجد آثار لمركبات عضوية مثل الإيثان وكبريتيد الهيدروجين والنيون والأكسجين والفوسفين والكبريت. تحتوي الطبقات الخارجية للغلاف الجوي على بلورات من الأمونيا المجمدة.

الغيوم على ارتفاعات مختلفة لها لونها الخاص. الجزء العلوي منها أحمر، والأسفل قليلاً أبيض، والأسفل بني، وفي الطبقة السفلية مزرق.

قد يكون سبب اختلافات اللون المحمر لكوكب المشتري هو وجود مركبات الفوسفور والكبريت والكربون. وبما أن اللون يمكن أن يختلف بشكل كبير، فإن التركيب الكيميائي للغلاف الجوي يختلف أيضًا من مكان إلى آخر. على سبيل المثال، هناك مناطق "جافة" و"رطبة" تحتوي على كميات مختلفة من بخار الماء.

تبلغ درجة حرارة الطبقة الخارجية من السحب حوالي -130 درجة مئوية، ولكنها تزداد بسرعة مع العمق. وفقًا لبيانات مركبة الهبوط جاليليو، على عمق 130 كم، تكون درجة الحرارة +150 درجة مئوية، والضغط 24 ضغطًا جويًا. يبلغ الضغط عند الحد العلوي للطبقة السحابية حوالي 1 ATM، أي نفس الضغط على سطح الأرض. اكتشف جاليليو "البقع الدافئة" على طول خط الاستواء. على ما يبدو، في هذه الأماكن تكون طبقة السحابة الخارجية رقيقة ويمكن رؤية المناطق الداخلية الأكثر دفئًا.

يمكن أن تتجاوز سرعة الرياح على كوكب المشتري 600 كم/ساعة. يتم تحديد دوران الغلاف الجوي من خلال عاملين رئيسيين. أولا، دوران كوكب المشتري في المناطق الاستوائية والقطبية ليس هو نفسه، لذلك تمتد الهياكل الجوية إلى خطوط تحيط بالكوكب. ثانيا، هناك دوران في درجة الحرارة بسبب الحرارة المنبعثة من الأعماق. على عكس الأرض (حيث يحدث دوران الغلاف الجوي بسبب الاختلاف في التسخين الشمسي في المناطق الاستوائية والقطبية)، فإن تأثير الإشعاع الشمسي على دوران درجة الحرارة على كوكب المشتري ضئيل.

وتظهر التدفقات الحملية التي تحمل الحرارة الداخلية إلى السطح خارجيًا على شكل مناطق مضيئة وأحزمة داكنة. يوجد في منطقة المناطق المضيئة ضغط متزايد يتوافق مع التدفقات الصاعدة. وتقع السحب التي تشكل هذه المناطق على مستوى أعلى (حوالي 20 كم)، ويبدو أن لونها الفاتح يرجع إلى زيادة تركيز بلورات الأمونيا البيضاء الساطعة. من المفترض أن السحب الداكنة للأحزمة الموجودة أدناه تتكون من بلورات بنية حمراء من هيدروكبريتيد الأمونيوم ولها درجة حرارة أعلى. تمثل هذه الهياكل مناطق من السحب السفلي. تتمتع المناطق والأحزمة بسرعات حركة مختلفة في اتجاه دوران المشتري. تختلف الفترة المدارية بعدة دقائق حسب خط العرض. وينتج عن ذلك وجود تيارات مناطقية مستقرة أو رياح تهب باستمرار موازية لخط الاستواء في اتجاه واحد. تصل السرعات في هذا النظام العالمي من 50 إلى 150 م/ث وأكثر. عند حدود الأحزمة والمناطق، هناك اضطراب قوي، مما يؤدي إلى تكوين العديد من الهياكل الدوامية. وأشهر هذه التكوينات هو البقعة الحمراء العظيمة، التي تم رصدها على سطح المشتري منذ 300 عام.

في الغلاف الجوي لكوكب المشتري، يُلاحظ البرق، الذي تبلغ قوته ثلاثة أوامر من حيث الحجم أعلى من قوة الأرض، وكذلك الشفق القطبي. بالإضافة إلى ذلك، اكتشف تلسكوب شاندرا المداري مصدرًا لإشعاع الأشعة السينية النابض (يسمى بقعة الأشعة السينية الكبرى)، ولا تزال أسبابه غامضة.

بقعة حمراء كبيرة

البقعة الحمراء الكبرى عبارة عن تكوين بيضاوي بأحجام مختلفة يقع في المنطقة الاستوائية الجنوبية. تبلغ أبعاده حاليًا 15 × 30 ألف كيلومتر (أكبر بكثير من حجم الأرض)، وقبل 100 عام لاحظ المراقبون أن أبعاده أكبر مرتين. في بعض الأحيان لا يكون مرئيًا بشكل واضح جدًا. البقعة الحمراء الكبرى هي إعصار عملاق فريد من نوعه طويل العمر (الإعصار المضاد)، المادة التي تدور فيه عكس اتجاه عقارب الساعة وتكمل ثورة كاملة في 6 أيام أرضية. ويتميز بوجود تيارات تصاعدية في الغلاف الجوي. وتكون السحب فيها أعلى ودرجة حرارتها أقل منها في المناطق المجاورة.

المجال المغناطيسي والغلاف المغناطيسي

الحياة على كوكب المشتري

وفي الوقت الحاضر، يبدو وجود الحياة على كوكب المشتري غير مرجح بسبب انخفاض تركيز الماء في الغلاف الجوي وغياب السطح الصلب. في السبعينيات، أثار عالم الفلك الأمريكي كارل ساجان إمكانية وجود حياة تعتمد على الأمونيا في الغلاف الجوي العلوي لكوكب المشتري. تجدر الإشارة إلى أنه حتى في الأعماق الضحلة في الغلاف الجوي لجوفيان، تكون درجة الحرارة والكثافة مرتفعة جدًا، ولا يمكن استبعاد إمكانية التطور الكيميائي على الأقل، لأن سرعة واحتمال حدوث التفاعلات الكيميائية تدعم ذلك. ومع ذلك، فإن وجود حياة مائية هيدروكربونية على كوكب المشتري ممكن أيضًا: في الطبقة الجوية التي تحتوي على سحب من بخار الماء، تكون درجة الحرارة والضغط أيضًا مواتية جدًا.

المذنب شوميكر ليفي

أثر من إحدى شظايا المذنب.

في يوليو 1992، اقترب مذنب من كوكب المشتري. ومرت على مسافة حوالي 15 ألف كيلومتر من أعلى السحب ومزق تأثير الجاذبية القوي للكوكب العملاق قلبه إلى 17 قطعة كبيرة. تم اكتشاف سرب المذنب هذا في مرصد جبل بالومار من قبل الزوجين كارولين ويوجين شوميكر وعالم الفلك الهاوي ديفيد ليفي. في عام 1994، خلال النهج التالي لكوكب المشتري، تحطمت جميع حطام المذنب في الغلاف الجوي للكوكب بسرعة هائلة - حوالي 64 كيلومترا في الثانية. تمت ملاحظة هذه الكارثة الكونية الهائلة من الأرض ومن خلال الوسائل الفضائية، على وجه الخصوص، بمساعدة تلسكوب هابل الفضائي، والقمر الصناعي للأشعة تحت الحمراء IUE، ومحطة غاليليو الفضائية بين الكواكب. وصاحب سقوط النوى تأثيرات جوية مثيرة للاهتمام، على سبيل المثال، الشفق القطبي، والبقع السوداء في أماكن سقوط نوى المذنب، والتغيرات المناخية.

مكان بالقرب من القطب الجنوبي لكوكب المشتري.

ملحوظات

روابط