Излъчване на Юпитер. Гигантският Юпитер и малката Земя имат еднакъв размер на ядрото. Орбитално движение и въртене на планетата Юпитер

Юпитер е най-голямата планетаслънчева система. Намира се на петата орбита от Слънцето.
Принадлежи към категорията газови гигантии напълно оправдава правилността на подобна класификация.

Юпитер получи името си в чест на древния върховен бог на гръмотевицата. Вероятно поради факта, че планетата е известна от древни времена и понякога се среща в митологията.

Тегло и размер.
Ако сравните размерите на Юпитер и Земята, можете да разберете колко се различават. Юпитер надвишава радиуса на нашата планета повече от 11 пъти.
В същото време масата на Юпитер е 318 пъти по-голяма от масата на Земята! И това също се влияе от малката плътност на гиганта (той е почти 5 пъти по-нисък от земята).

Структура и състав.
Ядрото на планетата, което е много интересно, е каменно. Диаметърът му е около 20 хиляди километра.
След това следва слой от метален водород, който има два пъти диаметъра на ядрото. Температурата на този слой варира от 6 до 20 хиляди градуса.
Следващият слой е вещество от водород, хелий, амоняк, вода и др. Дебелината му също е около 20 хиляди километра. Интересното е, че на повърхността този слой е в газообразна форма, но след това постепенно се превръща в течност.
Е, последният, външен слой - се състои в по-голямата си част от водород. Има и малко хелий и малко по-малко други елементи. Този слой е газообразен.

Орбита и въртене.
Скоростта на орбитата на Юпитер не е много висока. Планетата прави пълен оборот около централната звезда за почти 12 години.
Но скоростта на въртене около оста си, напротив, е висока. И още повече - най-високата сред всички планети на системата. Оборотът отнема малко по-малко от 10 часа.

Информация за планетата Юпитер

атмосфера.
Атмосферата на Юпитер е около 89% водород и 8-10% хелий. Останалите трохи падат върху метан, амоний, вода и др.
При наблюдение отдалече ясно се виждат лентите на Юпитер – различни по състав, температура и налягане слоеве на атмосферата. Те дори имат различни цветове - някои са по-светли, други са по-тъмни. Понякога те се движат около планетата в различни посоки и почти винаги с различна скорост, което е доста красиво.

В атмосферата на Юпитер възникват ярко изразени явления: светкавици, бури и др. Те са много по-големи, отколкото на нашата планета.

температура.
Въпреки отдалечеността от Слънцето, температурите на планетата са много високи.
В атмосферата - от около -110°C до +1000°C. Е, тъй като разстоянието до центъра на планетата намалява, температурата също се повишава.
Но това не се случва равномерно. Особено за атмосферата му – смяната на температурата в различните му слоеве става по доста неочакван начин. Досега не е било възможно да се обяснят всички подобни промени.

- Поради бързото въртене около оста си Юпитер е леко издължен на височина. Така неговият екваториален радиус надвишава полярния с почти 5 хиляди километра (съответно 71,5 хиляди километра и 66,8 хиляди километра).

- Диаметърът на Юпитер е възможно най-близо до пределния за планети от този тип структура. При теоретично по-нататъшно увеличаване на планетата, тя ще започне да се свива, докато диаметърът й ще остане почти непроменен. Тази, която има сега.
Такова свиване би довело до появата на нова звезда.

- В атмосферата на Юпитер има гигантски непрестанен ураган - т.нар Червеното петно ​​на Юпитер(поради цвета му при наблюдение). Размерът на това петно ​​надхвърля няколко диаметъра на Земята! 15 до 30 хиляди километра - приблизително това са неговите размери (и също е намалял 2 пъти през последните 100 години).

- Планетата има 3 много тънки и незабележими пръстена.

На Юпитер вали диамантен дъжд.

- Юпитер има най-голям брой сателитисред всички планети на Слънчевата система - 67.
На един от тези спътници, Европа, има световен океан, който достига дълбочина 90 километра. Обемът на водата в този океан е по-голям от обема на океаните на Земята (въпреки че спътникът е значително по-малък от Земята по размер). Може би в този океан има живи организми.

Юпитер е петата планета от Слънцето в Слънчевата система. Това е гигантска планета. Екваториалният диаметър на Юпитер е почти 11 пъти по-голям от този на Земята. Масата на Юпитер надвишава масата на Земята 318 пъти.

Планетата Юпитер е позната на хората от древни времена: подобно на Меркурий, Венера, Марс, Сатурн, тя може да се види на нощното небе с просто око. Когато в края на 16 век първите несъвършени телескопи започват да се разпространяват в Европа, италианският учен Галилео Галилей решава да направи такъв инструмент за себе си. Той също се досети да го използва в полза на астрономията. През 1610 г. Галилей видял през телескоп малки „звезди“, въртящи се около Юпитер. Тези четири сателита, открити от Галилей (Галилееви спътници), са наречени Йо, Европа, Ганимед, Калисто.

Древните римляни идентифицират много от своите богове с гръцките. Юпитер – върховният римски бог е идентичен с върховния бог на Олимп – Зевс. Сателитите на Юпитер получиха имена на герои от обкръжението на Зевс. Йо е една от многото му любовници. Европа е красива финикийка, която Зевс отвлича, превръщайки се в могъщ бик. Ганимед е красив млад виночерпец, който служи на Зевс. Нимфата Калисто, от ревност, съпругата на Зевс, Хера, се превърна в мечка. Зевс го поставил на небето под формата на съзвездието Голяма мечка.

В продължение на почти три века само Галилеевите спътници остават известни на науката като спътници на Юпитер. През 1892 г. е открит петият спътник на Юпитер - Амалтея. Амалтея е божествена коза, която е кърмила Зевс с млякото си, когато майка му е била принудена да приюти новородения си син от необуздания гняв на баща му, бог Кронос. Рогът на Амалтея се превърна в приказен рог на изобилието. След Амалтея откритията на луните на Юпитер се сринаха като рог на изобилието. В момента има 63 известни луни на Юпитер.

Юпитер и неговите спътници не само се изучават от учени от Земята с помощта на съвременни научни методи, но също така са изследвани от по-близко разстояние с помощта на космически кораби. Американската междупланетна автоматична станция "Пионер-10" за първи път се приближи на относително близко разстояние до Юпитер през 1973 г., "Пионер-11" - година по-късно. През 1979 г. американските космически кораби Вояджър 1 и Вояджър 2 се приближиха до Юпитер. През 2000 г. покрай Юпитер преминава автоматичната междупланетна станция "Касини", която предава на Земята снимки и уникална информация за планетата и нейните спътници. От 1995 г. до 2003 г. космическият кораб "Галилео" работи в системата на Юпитер, чиято мисия беше да изследва Юпитер и неговите спътници в детайли. Космическите кораби не само помогнаха да се събере голямо количество информация за Юпитер и многото му спътници, но също така откриха пръстен около Юпитер, състоящ се от малки твърди частици.

Целият рояк луни на Юпитер може да бъде разделен на две групи. Един от тях е вътрешен (разположен по-близо до Юпитер), който включва четири Галилееви спътника и Амалтея. Всички те, с изключение на сравнително малката Амалтея, са големи космически тела. Диаметърът на най-малкия от спътниците на Галилей - Европа - е приблизително 0,9 от диаметъра на нашата луна. Диаметърът на най-големия - Ганимед е 1,5 пъти диаметъра на луната. Всички тези спътници се движат по своите почти кръгови орбити в равнината на екватора на Юпитер по посока на въртене на планетата. Подобно на нашата Луна, галилеевите спътници на Юпитер винаги са обърнати към своята планета от една и съща страна: времето на въртене на всеки спътник около своята ос и около планетата е едно и също. Повечето учени смятат, че тези пет луни на Юпитер са се образували заедно с тяхната планета.

Голям брой от външните спътници на Юпитер са малки космически тела. Външните спътници в своето движение не се придържат към равнината на Юпитерианския екватор. Повечето от външните спътници се въртят около Юпитер в посока, обратна на въртенето на планетата. Най-вероятно всички те са "непознати" в света на Юпитер. Може би те са фрагменти от големи космически тела, които са се сблъскали в близост до Юпитер, или един прародител, който се е разпаднал в силно гравитационно поле.

В момента учените са събрали голямо количество информация за планетата Юпитер и нейните спътници, космически кораби са предали на земята огромен брой снимки, направени от сравнително близки разстояния. Но истинската сензация, която разби съществуващите преди това представи на учените за спътниците на планетите, беше фактът, че на спътника на Юпитер Йо се случват вулканични изригвания. Малките космически тела по време на тяхното съществуване се охлаждат в космоса, в техните дълбини не трябва да има огромна температура, необходима за поддържане на вулканична активност.

Йо не е просто тяло, което все още запазва някои следи от подповърхностна дейност, но най-активното вулканично тяло в Слънчевата система, известно в момента. Вулканичните изригвания на Йо могат да се считат за почти непрекъснати. И по силата си те са многократно по-големи от изригванията на земните вулкани.

Характеристики на Юпитер

Какво дава „живот“ на едно малко космическо тяло, което отдавна трябваше да се е превърнало в мъртва буца. Учените смятат, че тялото на планетата постоянно се затопля поради триенето в скалите, които образуват спътника, под въздействието на огромната гравитационна сила на Юпитер и силите на привличане от Европа и Ганимед. За всяко завъртане Йо променя орбитата си два пъти, движейки се радиално на 10 км към и от Юпитер. Периодично свивайки и отпускайки, тялото на Йо се нагрява точно както се нагрява огъната жица.

Запознайте децата с известни факти и все още неразкрити мистерии на Юпитер и членовете на неговото голямо семейство. Интернет предоставя възможност за задоволяване на интереса към тази тема.

4.14. Юпитер

4.14.1. физически характеристики

Юпитер (газов гигант) е петата планета в Слънчевата система.
Екваториален радиус: 71492 ± 4 km, полярен радиус: 66854 ± 10 km.
Маса: 1,8986 × 1027 kg или 317,8 земни маси.
Средна плътност: 1,326 g/cm³.
Сферичното албедо на Юпитер е 0,54.

Потокът от вътрешна топлина на единица площ от "повърхността" на Юпитер е приблизително равен на потока, получен от Слънцето. В това отношение Юпитер е по-близо до звездите, отколкото до планетите от земния тип. Източникът на вътрешната енергия на Юпитер обаче очевидно не са ядрените реакции. Излъчва се запас от енергия, натрупан при гравитационното свиване на планетата.

4.14.2. Орбитални елементи и характеристики на движението

Средното разстояние на Юпитер от Слънцето е 778,55 милиона км (5,204 AU). Ексцентрицитетът на орбитата е e = 0,04877. Периодът на въртене около Слънцето е 11,859 години (4331,572 дни); средната орбитална скорост е 13,07 km/s. Наклонът на орбитата спрямо равнината на еклиптиката е 1,305°. Наклон на оста на въртене: 3.13°. Тъй като екваториалната равнина на планетата е близо до равнината на нейната орбита, на Юпитер няма сезони.

Юпитер се върти по-бързо от всяка друга планета в Слънчевата система, а ъгловата скорост на въртене намалява от екватора към полюсите. Периодът на въртене е 9,925 часа. Поради бързото въртене, полярната компресия на Юпитер е много забележима: полярният радиус е с 6,5% по-малък от екваториалния.

Юпитер има най-голямата атмосфера сред планетите в Слънчевата система, която се простира на дълбочина над 5000 km. Тъй като Юпитер няма твърда повърхност, вътрешната граница на атмосферата съответства на дълбочината, на която налягането е 10 bar (т.е. приблизително 10 atm).

Атмосферата на Юпитер се състои основно от молекулярен водород H 2 (около 90%) и хелий He (около 10%). Атмосферата съдържа и прости молекулни съединения: вода, метан, сероводород, амоняк, фосфин и др. Открити са и следи от най-простите въглеводороди - етан, бензен и други съединения.

Атмосферата има ясно изразена ивичеста структура, състояща се от светли зони и тъмни зони, които са резултат от проявата на конвективни течения, които носят вътрешна топлина на повърхността.

В областта на светлите зони има повишено налягане, съответстващо на възходящи потоци. Облаците, които образуват зоните, са разположени на по-високо ниво, а светлият им цвят очевидно се дължи на повишената концентрация на амоняк NH 3 и амониев хидросулфид NH 4 HS.

Смята се, че тъмните поясни облаци отдолу съдържат съединения на фосфор и сяра, както и някои от най-простите въглеводороди. Тези, при нормални условия, безцветни съединения, в резултат на излагане на UV радиация от Слънцето, придобиват тъмен цвят. Тъмните облаци имат по-висока температура от светлите зони и са области на низходящи течения. Зоните и поясите имат различна скорост на движение по посока на въртене на Юпитер.

Юпитер в инфрачервения диапазон

В границите на пояси и зони, където се наблюдава силна турбуленция, възникват вихрови структури, най-яркият пример за които е Голямото червено петно ​​(GRS) - гигантски циклон в атмосферата на Юпитер, който съществува повече от 350 години. Газът в BKP се върти обратно на часовниковата стрелка с период на въртене от около 6 земни дни. Скоростта на вятъра в петното надхвърля 500 км/ч. Ярко оранжевият цвят на петното очевидно е свързан с наличието на сяра и фосфор в атмосферата.

Юпитер е най-масивната планета

BKP е дълъг около 30 000 км и широк 13 000 км (значително по-голям от Земята). Размерът на петното непрекъснато се променя, като има тенденция към намаляване, тъй като преди 100 години BKL е бил около 2 пъти по-голям. Петното се движи успоредно на екватора на планетата.

4.14.4. Вътрешна структура

Вътрешната структура на Юпитер

Понастоящем се приема, че Юпитер има твърдо ядро ​​в центъра си, последвано от слой от течен метален водород с малко количество хелий и външен слой, състоящ се главно от молекулярен водород. Въпреки общата, общо оформена концепция, тя съдържа обаче много повече неясни и неясни подробности.

За описание на ядрото най-често се използва моделът на каменното ядро ​​на планетата, но не са известни нито свойствата на материята при екстремни налягания и температури, достигани в ядрото (поне 3000–4500 GPa и 36000 K), нито подробният й състав. Наличието на твърдо ядро ​​с маса от 12 до 45 земни маси (или 3–15% от масата на Юпитер) следва от измерванията на гравитационното поле на Юпитер. В допълнение, твърд (леден или каменен) прото-юпитеров ембрион за последващо натрупване на лек водород и хелий е необходим елемент в съвременните модели на произхода на планетарните системи (вижте раздел 4.6).

Ядрото е заобиколено от слой от метален водород с примес на хелий и неон, кондензиран в капки. Тази обвивка се простира върху около 78% от радиуса на планетата. За да се постигне състояние на течен метален водород, е необходимо (според оценките) да има налягане от най-малко 200 GPa и температура от около 10 000 K.

Над слоя от метален водород лежи обвивка, състояща се от газо-течен (в суперкритично състояние) водород с примес на хелий. Горната част на тази черупка плавно преминава във външния слой - атмосферата на Юпитер.

В рамките на този прост трислоен модел няма ясна граница между основните слоеве, но областите на фазов преход също имат малка дебелина. Следователно може да се приеме, че почти всички процеси са локализирани, което дава възможност да се разглежда всеки слой поотделно.

Юпитер има мощно магнитно поле. Силата на полето на нивото на видимата повърхност на облаците е 14 ерстеда на северния полюс и 10,7 ерстеда на южния. Оста на дипола е наклонена спрямо оста на въртене с 10°, а полярността е противоположна на полярността на земното магнитно поле. Наличието на магнитно поле се обяснява с наличието на метален водород в недрата на Юпитер, който, като добър проводник, въртящ се с висока скорост, създава магнитни полета.

Юпитер е заобиколен от мощна магнитосфера, която от дневната страна се простира на разстояние от 50–100 планетарни радиуса, а от нощната страна се простира отвъд орбитата на Сатурн. Ако магнитосферата на Юпитер можеше да се види от повърхността на Земята, тогава нейните ъглови размери биха превишили размерите на Луната.

В сравнение с магнитосферата на Земята, магнитосферата на Юпитер е не само голяма и мощна, но има и малко по-различна форма и заедно с дипола има ясно изразени квадруполни и октуполни компоненти. Формата на магнитосферата на Юпитер се дължи на два допълнителни фактора, които липсват в случая на Земята - бързото въртене на Юпитер и наличието на близък и мощен източник на магнитосферна плазма - спътника на Юпитер Йо.

Юпитер в радиото

Поради вулканичната активност, Йо, разположен на разстояние само около 4,9R J от горния слой на планетата, всяка секунда доставя до 1 тон неутрален газ, богат на сяра, серен диоксид, кислород и натрий, към магнитосферата на Юпитер. Този газ е частично йонизиран и образува плазмен торус близо до орбитата на Йо.

В резултат на съвместното действие на бързо въртене и вътрешномагнитосферно образуване на плазма се създава допълнителен източник на магнитно поле - магнитодиск на Юпитер. Плазмата се концентрира в ядрото на магнитосферата в района на ниска ширина, образувайки магнитодиск - тънък токов лист, азимуталния ток в който намалява пропорционално на разстоянието от планетата. Общият ток в магнитодиска достига стойност от около 100 милиона ампера.

Електроните, движещи се в радиационните пояси на Юпитер, са източник на мощно некохерентно синхротронно излъчване на магнитосферата в радиообхвата.

4.14.6. Обща характеристика на спътниците и пръстените на Юпитер

Понастоящем е известно, че Юпитер има 63 естествени луни и система от пръстени. Всички сателити са разделени на две категории: редовни и нередовни.

Осем редовни спътника се въртят около Юпитер по посока на неговото въртене в почти кръгови орбити. Редовните спътници от своя страна се разделят на вътрешни (сателити от групата на Амалтея) и главни (или галилейски).

Овчарски придружители.Четирите вътрешни луни на Юпитер - Метида (60 × 40 × 34 км), Адрастея (20 × 16 × 14 км), Амалтея (250 × 146 × 128 км) и Тива (116 × 98 × 84 км) - имат неправилна оформят и играят ролята на т.нар. овчарски луни, които предпазват пръстените на Юпитер от разпадане.

Пръстените на Юпитер.Юпитер има бледи пръстени, които са на височина 55 000 км от атмосферата. Има два основни пръстена и един много тънък вътрешен, с характерно оранжево оцветяване. Основната част от пръстените има радиус 123–129 хиляди км. Дебелината на пръстените е около 30 км. За земния наблюдател пръстените почти винаги са обърнати с ръба, поради което дълго време остават незабелязани. Самите пръстени се състоят предимно от прах и малки каменни частици, които отразяват слабо слънчевите лъчи и затова трудно се различават.

Галилееви спътници.Четирите галилееви луни на Юпитер (Йо, Европа, Ганимед и Калисто) са сред най-големите луни в Слънчевата система. Общата маса на Галилеевите спътници е 99,999% от всички обекти, обикалящи около Юпитер (за повече подробности относно Галилеевите спътници вижте по-нататък в раздел 4.14.7).

нередовни спътници.Прието е да се наричат ​​неправилни такива спътници, чиито орбити имат големи ексцентритети; или сателити, които орбитират в обратна посока; или сателити, чиито орбити се характеризират с големи наклони спрямо екваториалната равнина. Неправилните спътници са, очевидно, астероиди, заловени от "троянците" или "гърците".

Неправилни спътници, които се въртят около Юпитер в посоката на неговото въртене:
Темисто (не образува семейство);
хималийската група (Леда, Хималия, Лизиция, Елара, S/2000 J 11);
Карпо (не създава семейство).

Неправилни спътници, които се въртят около Юпитер в обратна посока:
S/2003 J 12 (не създава семейство);
група Carme (13 сателита);
групата Ананке (16 сателита);
групата Пасиф (17 сателита);
S/2003 J 2 (не образува семейство).

4.14.7. Галилееви спътници: Йо, Европа, Ганимед и Калисто

Галилеевите спътници на Юпитер (Йо, Европа, Ганимед и Калисто) са открити от Галилео Галилей (на когото са кръстени) на 8 януари 1610 г.

Галилеевите сателити се въртят синхронно и винаги са обърнати към Юпитер с една и съща страна (т.е. те са в спин-орбитален резонанс 1:1) поради влиянието на мощните приливни сили на гигантската планета. Освен това Йо, Европа и Ганимед са в орбитален резонанс - техните орбитални периоди са свързани като 1:2:4. Стабилността на орбиталните резонанси на Галилеевите спътници се наблюдава от момента на откриването им, т.е. в продължение на 400 земни години и повече от 20 хиляди „сателитни“ (Ганимед) години (периодът на въртене на Ганимед е 7,155 земни дни).

И около(среден диаметър - 3640 km, маса - 8,93 × 10 22 kg или 0,015 земни маси, средна плътност - 3,528 g / cm 3) е по-близо от другите галилейски спътници до Юпитер (средно на разстояние 4,9R J от повърхността му), отколкото , очевидно и поради вулканичната си активност - най-високата в Слънчевата система. В същото време на повърхността на Йо могат да изригнат повече от 10 вулкана. В резултат на това топографията на Йо се променя напълно в рамките на няколкостотин години. Най-големите изригвания на йонийски вулкани изхвърлят материя със скорост от 1 km / s на височина до 300 km. Подобно на земните вулкани, вулканите на Йо отделят сяра и серен диоксид.Ударните кратери на Йо практически липсват, тъй като са унищожени от постоянни изригвания и потоци от лава. В допълнение към вулканите, Йо има невулканични планини, езера от разтопена сяра и вискозна лава, дълга стотици километри. За разлика от други галилейски спътници, Йо няма вода или лед.

Европа(диаметър - 3122 km, маса - 4,80 × 10 22 kg или 0,008 земни маси, средна плътност - 3,01 g / cm 3) се намира средно на разстояние 8,4R J от повърхността на Юпитер. Европа е изцяло покрита от слой вода, предполагаемо дебел около 100 km (отчасти под формата на ледена повърхностна кора с дебелина 10–30 km; отчасти, както се смята, под формата на подземен течен океан). Освен това лежат скали, а в центъра вероятно има малко метално ядро. Дълбочината на океана е до 90 км, а обемът му надвишава обема на световния океан на Земята. Топлината, необходима за поддържането му в течно състояние, се предполага, че се генерира от приливни взаимодействия (по-специално приливите и отливите повдигат повърхността на сателита до височина до 30 метра). Повърхността на Европа е много равна, само с няколко хълмисти образувания, високи няколкостотин метра. Високото албедо (0,67) на спътника показва, че повърхностният лед е доста чист. Броят на кратерите е малък, има само три кратера с диаметър над 5 км.

Силното магнитно поле на Юпитер предизвиква електрически токове в соления океан на Европа, които формират неговото необичайно магнитно поле.

Магнитните полюси са разположени близо до екватора на сателита и постоянно се изместват. Промените в силата и ориентацията на полето корелират с преминаването на Европа през магнитното поле на Юпитер. Предполага се, че в океана на Европа може да съществува живот.

Основно има два типа региони на повърхността на Ганимед: много стари, силно изпъстрени с кратери тъмни региони и по-„млади“ (но също и древни) светли региони, белязани от разширени редици от хребети и вдлъбнатини. Произходът на светлите области очевидно е свързан с тектонски процеси. И на двата типа повърхност на Ганимед се откриват многобройни ударни кратери, което показва тяхната древност - до 3–3,5 милиарда години (като лунната повърхност).

Калисто(диаметър - 4821 km, маса - 1,08 × 10 23 kg или 0,018 земни маси, средна плътност - 1,83 g / cm 3) се намира средно на разстояние 25,3R J от повърхността на Юпитер. Калисто е едно от телата с най-много кратери в Слънчевата система. Следователно повърхността на спътника е много стара (около 4 милиарда години), а геоложката му активност е изключително ниска. Калисто има най-ниската плътност от всички Галилееви спътници (има тенденция: колкото по-далеч е спътникът от Юпитер, толкова по-ниска е плътността му) и вероятно се състои от 60% лед и вода и 40% скали и желязо. Предполага се, че Калисто е покрита с ледена кора с дебелина 200 км, под която има слой вода с дебелина около 10 км. По-дълбоките слоеве изглежда се състоят от компресирани скали и лед, с постепенно увеличаване на скалите и желязото към центъра.

Допълнителна литература:

Т. Оуен, С. Атрея, Х. Ниман. "Внезапно предположение": първите резултати от сондирането на атмосферата на Титан от космическия кораб "Хюйгенс"

Основни данни

Предмет	радиус орбити, милиона км Кратко описание на планетата Юпитер	орбитален период на обръщение	радиус, хиляди км	тегло, кг	период на обръщение около оста си, дни	ускорение на свободно падане, g	повърхностна температура, K
слънце	—	—	695	2*10^30	24,6
живак	58	88 дни	2,4	3,3*10^23	58,6	0,38	440
Венера	108	225 дни	6,1	4,9*10^24	243 (обр.)	0,91	730
Земята	150	365 дни	6,4	6*10^24	1	1	287
Марс	228	687 дни	3,4	6,4*10^23	1,03	0,38	218
Юпитер	778	12 години	71	1,9*10^27	0,41	2,4	120
Сатурн	1429	29 години	60	5,7*10^26	0,45	0,92	88
Уран	2871	84 години	26	8,7*10^25	0,72 (проба)	0,89	59
Нептун	4504	165 години	25	1,0*10^26	0,67	1,1	48

Най-големите спътници на планетите

Предмет	радиус орбити, хиляди км.	орбитален период на обръщение, дни	радиус, км	тегло, кг	се върти наоколо
ганимимед	1070	7,2	2634	1,5*10^23	Юпитер
Титан	1222	16	2575	1,4*10^23	Сатурн
Калисто	1883	16,7	2403	1,1*10^23	Юпитер
И около	422	1,8	1821	8,9*10^22	Юпитер
Луна	384	27,3	1738	7,4*10^22	Земята
Европа	671	3,6	1565	4,8*10^22	Юпитер
Тритон	355	5.9 (обр.)	1353	2,2*10^22	Нептун

arr - върти се в посока, обратна на орбитата

Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система, нейният диаметър е 11 пъти по-голям от диаметъра на Земята, а масата му е 318 пъти по-голяма от масата на Земята. Орбитата на Юпитер около Слънцето отнема 12 години, докато средното разстояние до Слънцето е 800 милиона километра. Поясите от облаци в атмосферата и Голямото червено петно ​​правят Юпитер много живописна планета.

Юпитер не е твърда планета. За разлика от четирите твърди планети, които са най-близо до Слънцето, Юпитер е огромна газова топка. Има още три газови гиганта, които са още по-отдалечени от Слънцето: Сатурн, Уран и Нептун. По своя химичен състав тези газообразни планети са много подобни на Слънцето и много различни от твърдите вътрешни планети на Слънчевата система. Атмосферата на Юпитер, например, е 85 процента водород и около 14 процента хелий. Въпреки че не можем да видим твърда скалиста повърхност през облаците на Юпитер, дълбоко във вътрешността на планетата водородът е под такова налягане, че придобива някои от характеристиките на метал.

Юпитер се върти около оста си изключително бързо – прави един оборот за 10 часа. Скоростта на въртене е толкова висока, че планетата се издува по екватора. Това бързо въртене също е причина за много силни ветрове в горните слоеве на атмосферата, където облаците са опънати на дълги цветни ленти. Различните части на атмосферата се въртят с малко по-различни скорости и именно тази разлика поражда облачните ивици. Облаците над Юпитер са разнородни, бурни, така че появата на облачни ивици може да се промени само за няколко дни. Освен това в облаците на Юпитер има много голям брой вихри и големи петна. Най-голямото от тях е така нареченото Голямо червено петно, което е по-голямо от Земята. Може да се види дори през малък телескоп. Голямото червено петно ​​е огромна буря в атмосферата на Юпитер, която се наблюдава от 300 години. Има поне 16 луни, обикалящи около Юпитер. Един от
тях, е най-големият спътник и нашата слънчева система; тя е по-голяма от планетата Меркурий.

Пътуване до Юпитер

Към Юпитер вече са изпратени пет космически кораба. Петият от тях, Галилео, беше изпратен на шестгодишно пътешествие през октомври 1989 г. Космическите кораби Pioneer 10 и Pioneer 11 направиха първите измервания. Те бяха последвани от двата космически кораба Вояджър, които през 1979 г. направиха спиращи дъха снимки в близък план. След 1991 г. снимането на Юпитер се извършва от космическия телескоп Хъбъл и тези снимки не отстъпват по качество на тези, направени от Вояджърите. Освен това космическият телескоп Хъбъл ще прави снимки в продължение на няколко години, докато Вояджърите имаха само кратък период от време, докато прелетяха покрай Юпитер.

облаци от отровен газ

Тъмните, червеникави ивици на Юпитер се наричат ​​пояси, докато по-светлите ивици се наричат ​​зони. Снимките, направени от космически кораби и телескопа Хъбъл, изтръпват, че само за няколко седмици настъпват забележими промени в коланите и задните части. Това се дължи на факта, че характерните черти на Юпитер, които виждаме, всъщност са цветни и бели облаци в горните слоеве на атмосферата. Близо до Голямото червено петно ​​облаците образуват красиви шарки с вихри и вълни. Облаците, които се въртят във вихри, се разнасят по ивиците от най-силните ветрове, чиято скорост надвишава 500 км/ч.

Голяма част от атмосферата на Юпитер би била фатална за хората. В допълнение към преобладаващите газове, водород и хелий, той съдържа също метан, отровен амоняк, водни пари и ацетилен. Ще намерите такова място за вонящо. Този газов състав е подобен на слънчевия.

Белите облаци съдържат кристали от замръзнал амоняк и воден лед. Кафявите, червените и сините облаци може да дължат цвета си на химикали като нашите багрила или сяра. Гръмотевиците могат да се видят през външните слоеве на атмосферата.

Активният облачен слой е доста тънък, по-малко от една стотна от радиуса на планетата. Под облаците температурата постепенно се повишава. И въпреки че на повърхността на облачния слой е -160 ° C, слизайки през атмосферата само на 60 км, ще намерим същата температура като на повърхността на Земята. И малко по-дълбоко, температурата вече достига точката на кипене на водата.

Необичайно вещество

В дълбините на Юпитер материята започва да се носи по много необичаен начин. Въпреки че не може да се изключи, че в центъра на планетата има малко желязно ядро, все пак по-голямата част от дълбокия регион се състои от водород. Вътре в планетата под огромно налягане водородът от газ се превръща в течност. На все по-дълбоки нива налягането продължава да се опитва поради колосалната тежест на горните слоеве на атмосферата.

На дълбочина около 100 км има безбрежен океан от течен водород. Под 17 000 км водородът се компресира толкова силно, че атомите му се унищожават. И тогава започва да се държи като метал; в това състояние той лесно провежда електричество. Електрически ток, протичащ в метален водород, създава силно магнитно поле около Юпитер.

Металният водород и дълбините на Юпитер са пример за необичаен вид материя, която астрономите могат да изследват, която е почти невъзможна за възпроизвеждане в лабораторни условия.

Почти звезда

Юпитер отделя повече енергия, отколкото получава от Слънцето. Измерванията, направени от космически кораб, показват, че Юпитер излъчва около 60 процента повече топлинна енергия, отколкото получава от слънчевата радиация.

Смята се, че допълнителната топлина идва от три източника: от топлинните запаси, останали от времето на образуването на Юпитер; утайката на освободената енергия и процеса на бавно свиване, свиване на планетата; и накрая от енергията на радиоактивния разпад.

Планета Юпитер

Тази топлина обаче не е резултат от прекратяването на водорода в хелий, както се случва в звездите. Всъщност дори най-малките звезди, които използват енергията на такова прекъсване, са около 80 пъти по-масивни от Юпитер. Това означава, че в други "слънчеви системи" може да има планети, по-големи от Юпитер, макар и по-малки от звезда.

Радиостанция Юпитер

Юпитер е естествена радиостанция. Не може да се извлече смисъл от радиосигналите на Юпитер, тъй като те са изцяло съставени от шум. Тези радиосигнали се създават от електрони, преминаващи през много силното магнитно поле на Юпитер. Мощни бури и светкавици се наслагват върху хаотичен радио тътен. Юпитер има силно магнитно поле, което се простира на 50 планетарни диаметъра във всички посоки. Никоя друга планета в Слънчевата система няма толкова силен магнетизъм и не създава толкова мощно радиоизлъчване.

Луни на Юпитер

Семейството от 16 луни на Юпитер е, така да се каже, слънчева система в миниатюра, където Юпитер играе ролята на Слънцето, а неговите лупи играят ролята на планети. Най-голямата луна е Ганимед, нейният диаметър е 5262 км. Покрит е с дебела ледена кора, покриваща скалисто ядро. Има множество следи от метеоритни бомбардировки, както и доказателства за сблъсък с гигантски астероид преди 4 милиарда години.

Калисто е голям почти колкото Ганимед и цялата му повърхност е гъсто осеяна с кратери. Европа има най-леката повърхност. Една пета от Европа се състои от вода, която образува върху нея ледена обвивка с дебелина 100 км. Тази ледена покривка отразява светлината толкова силно, колкото облаците на Венера.

От всички вериги най-живописна е Йо, която се върти най-близо до Юпитер. Киста Йо е доста необичайна - тя е смесица от черно, червено и жълто. Такъв невероятен цвят се дължи на факта, че голямо количество сяра е изригнало от дълбините на Йо. Камерите на Вояджър показаха няколко активни вулкана на Йо; те изхвърлят серни фонтани до 200 км над повърхността. Сярната лава излита със скорост 1000 м и секунда. Част от този материал от лава излиза от нулевата гравитация на Йо и образува пръстен, обграждащ Юпитер.

Повърхността на Йо е шлайфана. Можем да обещаем това, защото върху него има почти бележки от метеоритни кратери. Орбитата на Йо е на по-малко от 400 000 км от Юпитер. Следователно Йо е подложен на огромни приливни сили. Постоянното редуване на приливи на опън и натиск вътре в Йо генерира интензивно вътрешно триене. Това поддържа вътрешността гореща и разтопена въпреки огромното разстояние на Йо от Слънцето.

В допълнение към четирите големи луни, Юпитер има и малки „примки“. Четири от тях летят по-ниско на повърхността на Юпитер от Йо и учените смятат, че те са просто големи фрагменти от други луни, които са престанали да съществуват.

Гледайки небесно тяло, състоящо се от твърди скали и имащо ясно изразена повърхност, е лесно да се преценят неговите размери.

Проблемът с определянето на размера на планетата

Но как да се определи размерът на газова топка, в която химичните елементи променят структурата си от твърда в газообразна, кипят, изригват и се изпаряват на границите на фазовите преходи? Юпитер е газова планета и това, което приемаме за нейните видими граници, всъщност са гъсти облаци, образувани в горните слоеве на планетата. От Земята е невъзможно да се наблюдава какви процеси протичат под тях и може само да се гадае въз основа на определени данни от изследвания. Ето защо, когато определят размера на Юпитер, те очертават контура му по видимата граница на облаците.

Мащабът на гиганта в числа

В диаметър този газов гигант е около 11,2 пъти по-голям и 318 пъти по-тежък от Земята. Размерите му са невероятни. Ако съберете всички останали планети и ги поставите в една, тогава образуваното тяло ще бъде 2,5 пъти по-малко от газовия гигант.

Притежавайки мощно гравитационно поле, това небесно чудовище привлича прелитащи обекти. Така през 1992 г. кометата, която беше недалеч от Юпитер (около 15 хиляди км), се разпадна на отделни фрагменти, които впоследствие попаднаха в атмосферата му. Ако не беше газовият гигант, който покрива част от космическото пространство с гравитационния си "чадър", до Земята щяха да достигнат много по-голям брой небесни тела, застрашаващи живота.

Размерите на тази планета могат да се характеризират с екваториалния и полярния радиус, които са съответно 71 492 км и 66 854 км. Юпитер е леко деформиран от полюсите, което се обяснява с високата скорост на въртене, поради което той се върти около оста си за 9,925 часа. Възникват центробежни сили, които разтягат небесното тяло толкова по-силно, колкото по-далеч е разстоянието от оста на въртене и по-близо до екваториалната равнина. В резултат на това Юпитер придобива форма, известна като сплеснат сфероид.

За да се опростят математическите изчисления, газовият гигант често се представя като топка с диаметър 139 822 km. Площта на условната повърхност на планетата е 6,21796x10*10 km2, което е 122 пъти по-голямо от това на Земята. За да оцените величието на мащаба на Юпитер, просто трябва да обърнете внимание на известното Червено петно, около което са счупени и продължават да се разбиват много научни копия. Предполага се, че дължината на това уникално атмосферно образувание е от 24 до 40 хиляди км, докато средният радиус на Земята е само 6371 км. Оказва се, че две-три планети като нашата могат да се „удавят“ на такова място.

Има ли Юпитер конкуренти?

Малко вероятно е нашият газов гигант да е толкова уникален, че да няма по-големи двойници в други звездни системи и галактики. Теорията предполага наличието на горещи "юпитери" в космическото пространство - планети, подобни по състав и размери на планета от Слънчевата система, но с повърхностна температура от 1000 до 3000 K. Такива небесни тела са разположени по-близо до звездата си, и следователно по-загрят. Между другото, ако Юпитер беше в такива условия, той щеше да има размери многократно по-големи от сегашните.

От време на време астрономите съобщават за откриването на екзопланети, сред които има горещи газови гиганти. Но досега само един от тях се оказа по-голям от Юпитер по размер (1,8 пъти), но по-нисък от него по маса (1,09 пъти). Тази планета, разположена в съзвездието Херкулес, беше наречена TrES-4. Имаше още няколко съобщения за откриването на големи газови гиганти, но учените все още не са се съгласили относно истинността на данните, получени от авторите. Факт е, че такива наблюдения се извършват на границата на възможностите на съвременните технологии, което означава, че не могат да бъдат изключени голям брой грешки.

Вие само ще оцените огромната атмосфера на Юпитер!

На 13 март 1781 г. английският астроном Уилям Хершел открива седмата планета от Слънчевата система – Уран. А на 13 март 1930 г. американският астроном Клайд Томбо открива деветата планета в Слънчевата система – Плутон. До началото на 21 век се смяташе, че слънчевата система включва девет планети. През 2006 г. обаче Международният астрономически съюз реши да лиши Плутон от този статут.

Вече са известни 60 естествени спътника на Сатурн, повечето от които са открити с помощта на космически кораби. Повечето сателити са съставени от камъни и лед. Най-големият спътник Титан, открит през 1655 г. от Кристиан Хюйгенс, е по-голям от планетата Меркурий. Диаметърът на Титан е около 5200 км. Титан обикаля около Сатурн на всеки 16 дни. Титан е единственият спътник, който има много плътна атмосфера, 1,5 пъти по-голяма от тази на Земята и състояща се предимно от 90% азот с умерено количество метан.

Международният астрономически съюз официално призна Плутон за планета през май 1930 г. В този момент се предполагаше, че масата му е сравнима с масата на Земята, но по-късно се оказа, че масата на Плутон е почти 500 пъти по-малка от тази на Земята, дори по-малка от масата на Луната. Масата на Плутон е 1,2 пъти 1022 kg (0,22 земни маси). Средното разстояние на Плутон от Слънцето е 39,44 AU. (5,9 на 10 до 12-та степен km), радиусът е около 1,65 хиляди km. Периодът на въртене около Слънцето е 248,6 години, периодът на въртене около оста му е 6,4 дни. Предполага се, че съставът на Плутон включва скала и лед; планетата има тънка атмосфера, съставена от азот, метан и въглероден окис. Плутон има три луни: Харон, Хидра и Никс.

В края на 20-ти и началото на 21-ви век бяха открити много обекти във външната част на Слънчевата система. Стана ясно, че Плутон е само един от най-големите известни досега обекти от пояса на Кайпер. Освен това поне един от обектите на пояса - Ерида - е по-голямо тяло от Плутон и с 27% по-тежко от него. В тази връзка възниква идеята Плутон вече да не се счита за планета. На 24 август 2006 г. на XXVI Генерална асамблея на Международния астрономически съюз (IAU) беше решено отсега нататък Плутон да се нарича не „планета“, а „планета джудже“.

На конференцията беше разработена нова дефиниция на планетата, според която планетите се считат за тела, които се въртят около звезда (и сами по себе си не са звезда), имат форма на хидростатично равновесие и "изчистват" зоната в района на тяхната орбита от други, по-малки обекти. За планети джуджета ще се считат обекти, които се въртят около звезда, имат хидростатично равновесна форма, но не са "разчистили" близкото пространство и не са спътници. Планетите и планетите джуджета са два различни класа обекти на слънчевата система. Всички други обекти, които се въртят около Слънцето и не са спътници, ще се наричат ​​малки тела на Слънчевата система.

Така от 2006 г. в Слънчевата система има осем планети: Меркурий, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Пет планети джуджета са официално признати от Международния астрономически съюз: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Ерида.

На 11 юни 2008 г. IAU обяви въвеждането на понятието "плутоид". Решено е плутоидите да се наричат ​​небесни тела, които се въртят около Слънцето по орбита, чийто радиус е по-голям от радиуса на орбитата на Нептун, чиято маса е достатъчна, за да им придадат гравитационните сили почти сферична форма и които не освобождават пространството около тяхната орбита (т.е. много малки обекти се въртят около тях).

Тъй като все още е трудно да се определи формата и следователно връзката с класа на планетите джуджета за такива далечни обекти като плутоидите, учените препоръчват временно да се причислят към плутоиди всички обекти, чиято абсолютна астероидна величина (блясък от разстояние една астрономическа единица) е по-ярка от +1. Ако по-късно се окаже, че обектът, определен за плутоидите, не е планета джудже, той ще бъде лишен от този статус, въпреки че присвоеното име ще бъде оставено. Планетите джуджета Плутон и Ерида бяха класифицирани като плутоиди. През юли 2008 г. Makemake беше включен в тази категория. На 17 септември 2008 г. Хаумеа е добавен към списъка.

Материалът е изготвен въз основа на информация от открити източници

1.8986×10 27 кг Средна плътност 1,326 g/cm³ Ускорение на свободното падане на екватора 24,79 m/s² Втора космическа скорост 59,5 км/сек Скорост на въртене (на екватора) 12,6 км/сек или 45 300 км/ч Период на въртене 9.925 часа Наклонена ос на въртене 3.13° Ректасцензия на северния полюс 17 ч. 52 мин. 14 сек
268.057° Деклинация на северния полюс 64,496° Албедо 0,343 (облигация)
0,52 (geom.albedo)

Планетата е позната на хората от древни времена, отразена е в митологията и религиозните вярвания на много култури.

Юпитер се състои предимно от водород и хелий. Най-вероятно в центъра на планетата има каменно ядро ​​от по-тежки елементи под високо налягане. Поради бързото си въртене, формата на Юпитер е сплескан сфероид (има значителна издутина около екватора). Външната атмосфера на планетата е ясно разделена на няколко удължени ивици по географските ширини и това води до бури и бури по взаимодействащите им граници. Забележителен резултат от това е Голямото червено петно, гигантска буря, която е известна от 17 век. Според спускаемия модул "Галилео" налягането и температурата нарастват бързо, докато навлизаме по-дълбоко в атмосферата. Юпитер има мощна магнитосфера.

Сателитната система на Юпитер се състои от най-малко 63 спътника, включително 4 големи спътника, наричани още „Галилееви“, които са открити от Галилео Галилей през 1610 г. Спътникът на Юпитер Ганимед има диаметър, по-голям от този на Меркурий. Под повърхността на Европа е открит глобален океан, а Йо е известен с най-мощните вулкани в Слънчевата система. Юпитер има бледи планетарни пръстени.

Юпитер е изследван от осем междупланетни станции на НАСА. От голямо значение бяха изследванията с помощта на апаратите Pioneer и Voyager, а по-късно и Galileo, който пусна сондата в атмосферата на планетата. Последният космически кораб, посетил Юпитер, беше сондата New Horizons, насочена към Плутон.

Наблюдение

Параметри на планетата

Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система. Екваториалният му радиус е 71,4 хиляди км, което е 11,2 пъти радиуса на Земята.

Масата на Юпитер е повече от 2 пъти общата маса на всички други планети в Слънчевата система, 318 пъти масата на Земята и само 1000 пъти по-малка от масата на Слънцето. Ако Юпитер беше около 60 пъти по-масивен, можеше да стане звезда. Плътността на Юпитер е приблизително равна на плътността на Слънцето и значително по-ниска от плътността на Земята.

Екваториалната равнина на планетата е близо до равнината на нейната орбита, така че на Юпитер няма сезони.

Юпитер се върти около оста си, а не като твърдо тяло: ъгловата скорост на въртене намалява от екватора към полюсите. На екватора един ден продължава около 9 часа и 50 минути. Юпитер се върти по-бързо от всяка друга планета в Слънчевата система. Поради бързото въртене, полярната компресия на Юпитер е много забележима: полярният радиус е по-малък от екваториалния с 4,6 хиляди км (т.е. с 6,5%).

Всичко, което можем да видим на Юпитер, са облаци в горните слоеве на атмосферата. Гигантската планета се състои предимно от газ и няма твърдата повърхност, с която сме свикнали.

Юпитер отделя 2-3 пъти повече енергия, отколкото получава от Слънцето. Това може да се дължи на постепенното свиване на планетата, потъването на хелий и по-тежки елементи или на процесите на радиоактивен разпад в недрата на планетата.

Повечето от известните в момента екзопланети са сравними по маса и размер с Юпитер, така че неговата маса ( М Дж) и радиус ( RJ) се използват широко като удобни единици за уточняване на техните параметри.

Вътрешна структура

Юпитер се състои главно от водород и хелий. Под облаците има слой с дълбочина 7-25 хиляди км, в който водородът постепенно променя състоянието си от газ в течност с увеличаване на налягането и температурата (до 6000 ° C). Очевидно няма ясна граница, разделяща газообразния водород от течния водород. Трябва да изглежда като непрекъснато кипене на глобалния водороден океан.

Модел на вътрешната структура на Юпитер: скалисто ядро, заобиколено от дебел слой метален водород.

Под течния водород има слой от течен метален водород с дебелина, според теоретичните модели, около 30-50 хиляди км. Течният метален водород се образува при налягане от няколко милиона атмосфери. Протоните и електроните в него съществуват отделно и той е добър проводник на електричество. Мощни електрически токове, възникващи в слой от метален водород, генерират гигантско магнитно поле на Юпитер.

Учените смятат, че Юпитер има твърдо скалисто ядро, съставено от тежки елементи (по-тежки от хелий). Размерите му са 15-30 хиляди км в диаметър, ядрото е с висока плътност. Според теоретичните изчисления температурата на границата на ядрото на планетата е около 30 000 K, а налягането е 30-100 милиона атмосфери.

Измерванията, направени както от Земята, така и от сонди, разкриха, че енергията, излъчвана от Юпитер, главно под формата на инфрачервено лъчение, е приблизително 1,5 пъти по-голяма от тази, получена от него от Слънцето. Оттук става ясно, че Юпитер има значителен запас от топлинна енергия, образувана в процеса на компресия на материята при формирането на планетата. Като цяло се смята, че в дълбините на Юпитер все още е много горещо - около 30 000 K.

атмосфера

Атмосферата на Юпитер се състои от водород (81% от броя на атомите и 75% от масата) и хелий (18% от броя на атомите и 24% от масата). Делът на другите вещества е не повече от 1%. Атмосферата съдържа метан, водни пари, амоняк; има и следи от органични съединения, етан, сероводород, неон, кислород, фосфин, сяра. Външните слоеве на атмосферата съдържат кристали от замръзнал амоняк.

Облаците на различни височини имат свой собствен цвят. Най-високите от тях са червени, малко по-ниско са бели, още по-ниско са кафяви, а в най-долния слой са синкави.

Червеникавите цветови вариации на Юпитер може да се дължат на наличието на съединения на фосфор, сяра и въглерод. Тъй като цветът може да варира значително, следователно химическият състав на атмосферата също е различен на различните места. Например, има "сухи" и "мокри" зони с различно съдържание на водни пари.

Температурата на външния слой облаци е около −130 °C, но нараства бързо с дълбочината. Според спускаемия апарат "Галилео", на дълбочина от 130 км температурата е +150 ° C, налягането е 24 атмосфери. Налягането на горната граница на облачния слой е около 1 atm, т.е. както на повърхността на Земята. Галилей открива "топли точки" по екватора. Очевидно на тези места слоят от външни облаци е тънък и могат да се видят по-топли вътрешни области.

Скоростта на вятъра на Юпитер може да надхвърли 600 км/ч. Циркулацията на атмосферата се определя от два основни фактора. Първо, въртенето на Юпитер в екваториалните и полярните региони не е същото, така че атмосферните структури са опънати в ленти, обграждащи планетата. На второ място, има температурна циркулация поради топлината, отделена от червата. За разлика от Земята (където циркулацията на атмосферата се дължи на разликата в слънчевото нагряване в екваториалните и полярните области), на Юпитер ефектът на слънчевата радиация върху температурната циркулация е незначителен.

Конвективните течения, които носят вътрешна топлина на повърхността, външно се проявяват под формата на светли зони и тъмни пояси. В областта на светлите зони има повишено налягане, съответстващо на възходящи потоци. Облаците, образуващи зоните, са разположени на по-високо ниво (около 20 km), а светлият им цвят очевидно се дължи на повишена концентрация на ярко бели амонячни кристали. Смята се, че тъмните поясни облаци отдолу са червено-кафяви кристали от амониев хидросулфид и имат по-висока температура. Тези структури представляват региони надолу по течението. Зоните и поясите имат различна скорост на движение по посока на въртене на Юпитер. Орбиталният период варира с няколко минути в зависимост от географската ширина. Това води до наличието на стабилни зонални течения или ветрове, които постоянно духат успоредно на екватора в една посока. Скоростите в тази глобална система достигат от 50 до 150 m/s и повече. На границите на поясите и зоните се наблюдава силна турбулентност, което води до образуването на множество вихрови структури. Най-известното подобно образувание е Голямото червено петно, наблюдавано на повърхността на Юпитер през последните 300 години.

В атмосферата на Юпитер се наблюдават светкавици, чиято мощност е с три порядъка по-голяма от тази на земята, както и полярни сияния. В допълнение, орбиталният телескоп Chandra е открил източник на пулсиращо рентгеново лъчение (наречен Голямото рентгеново петно), чиито причини все още са загадка.

голямо червено петно

Голямото червено петно ​​е овално образувание с променлив размер, разположено в южната тропическа зона. В момента той има размери 15 × 30 хиляди км (много по-големи от размера на Земята), а преди 100 години наблюдателите отбелязват 2 пъти по-големи размери. Понякога не се вижда много ясно. Голямото червено петно ​​е уникален дълголетен гигантски ураган (антициклон), веществото в което се върти обратно на часовниковата стрелка и прави пълен оборот за 6 земни дни. Характеризира се с възходящи течения в атмосферата. Облаците в него са разположени по-високо, а температурата им е по-ниска, отколкото в съседните райони.

Магнитно поле и магнитосфера

Живот на Юпитер

Понастоящем съществуването на живот на Юпитер изглежда малко вероятно поради ниската концентрация на вода в атмосферата и липсата на твърда повърхност. През 70-те години американският астроном Карл Сейгън коментира възможността за живот, базиран на амоняк, в горната атмосфера на Юпитер. Трябва да се отбележи, че дори на малка дълбочина в атмосферата на Йовиан температурата и плътността са доста високи и не може да се изключи възможността поне за химическа еволюция, тъй като скоростта и вероятността от химични реакции благоприятстват това. Въпреки това съществуването на водно-въглеводороден живот на Юпитер също е възможно: в слоя на атмосферата, съдържащ облаци от водни пари, температурата и налягането също са много благоприятни.

Кометата Шумейкър-Леви

Следа от един от отломките на кометата.

През юли 1992 г. комета се приближи до Юпитер. Той премина на разстояние около 15 хиляди километра от горната граница на облаците и мощният гравитационен ефект на гигантската планета разкъса ядрото й на 17 големи части. Този рояк комети е открит в обсерваторията Маунт Паломар от Каролайн и Юджийн Шумейкър и астронома-любител Дейвид Леви. През 1994 г., по време на следващия подход към Юпитер, всички фрагменти от кометата се разбиха в атмосферата на планетата с огромна скорост - около 64 километра в секунда. Този грандиозен космически катаклизъм беше наблюдаван както от Земята, така и с помощта на космически средства, по-специално с помощта на космическия телескоп Хъбъл, инфрачервения сателит IUE и междупланетната космическа станция Галилео. Падането на ядрата беше придружено от интересни атмосферни ефекти, например полярни сияния, черни петна в местата, където паднаха кометните ядра, и климатични промени.

Място близо до Южния полюс на Юпитер.

Бележки

Връзки

сателити Юпитер Изброяване в групи във възходящ ред на голямата полуос на орбитата
Вътрешни сателити	Метис Адрастея Амалтея Тива
Галилееви спътници	Йо Европа Ганимед Калисто
Themisto Group	Темисто
Група Хималия	Leda Himalia Lysitea Elara S/2000 J 11
Carpo Group	Carpo S/2003 J 12
Група Ананке	Evporie S/2003 J 3 S/2003 J 18 Telxinoe Evante Helike

Тези, които поне веднъж вечер внимателно наблюдаваха звездите, нямаше как да не забележат ярка точка, която със своя блясък и размери се откроява от останалите. Това не е далечна звезда, чиято светлина идва към нас от милиони години. Това е Юпитер, най-голямата планета в Слънчевата система. В моменти на най-близко приближаване до Земята това небесно тяло става най-забележимо, по-ниско по яркост от другите ни космически спътници - Венера и Луната.

Най-голямата от планетите в нашата слънчева система стана известна на хората преди много хиляди години. Самото име на планетата говори за нейното значение за човешката цивилизация: от уважение към размера на небесното тяло древните римляни са я нарекли в чест на главното древно божество - Юпитер.

Гигантската планета, нейните основни характеристики

Изучавайки слънчевата система в зоната на видимост, човек веднага забеляза наличието на огромен космически обект в нощното небе. Първоначално се смяташе, че един от най-ярките обекти на нощното небе е скитаща звезда, но с течение на времето стана ясна друга природа на това небесно тяло. Високата яркост на Юпитер се обяснява с колосалните му размери и достига максималните си стойности по време на приближаването на планетата към Земята. Светлината на гигантската планета е -2,94 m видима звездна величина, губейки по яркост само до яркостта на Луната и Венера.

Първото описание на Юпитер, най-голямата планета в Слънчевата система, датира от 8-7 век пр.н.е. д. Дори древните вавилонци са наблюдавали ярка звезда в небето, олицетворявайки я с върховния бог Мардук, покровителя на Вавилон. В по-късни времена древните гърци, а след това и римляните, смятат Юпитер, заедно с Венера, за едно от основните светила на небесната сфера. Германските племена дариха гигантската планета с мистична божествена сила, давайки й име в чест на своя главен бог Донар. Освен това практически всички астролози, астролози и гадатели от древността винаги са вземали предвид позицията на Юпитер, яркостта на неговата светлина в своите прогнози и доклади. В по-ново време, когато нивото на техническото оборудване направи възможно по-точното наблюдение на космоса, се оказа, че Юпитер ясно се откроява в сравнение с други планети в Слънчевата система.

Реалният размер на малка ярка точка в нашата нощ е от огромно значение. Радиусът на Юпитер в екваториалната зона е 71490 km. В сравнение със Земята диаметърът на газовия гигант е малко по-малък от 140 хиляди км. Това е 11 пъти диаметъра на нашата планета. Такъв грандиозен размер съответства на масата. Гигантът има маса от 1,8986x1027 кг и тежи 2,47 пъти повече от общата маса на останалите седем планети, комети и астероиди, принадлежащи към Слънчевата система.

Масата на Земята е 5,97219x1024 kg, което е 315 пъти по-малко от масата на Юпитер.

„Кралят на планетите“ обаче не е най-голямата планета във всички отношения. Въпреки размера и огромната си маса, Юпитер е 4,16 пъти по-малко плътен от нашата планета, съответно 1326 kg/m3 и 5515 kg/m3. Това се дължи на факта, че нашата планета е каменна топка с тежко вътрешно ядро. Юпитер е плътно натрупване на газове, чиято плътност е съответно по-малка от плътността на всяко твърдо тяло.

Интересен е и друг факт. При достатъчно ниска плътност силата на гравитацията върху повърхността на газовия гигант е 2,4 пъти по-висока от земните параметри. Ускорението на свободното падане на Юпитер ще бъде 24,79 m/s2 (същата стойност на Земята е 9,8 m/s2). Всички представени астрофизични параметри на планетата се определят от нейния състав и структура. За разлика от първите четири планети Меркурий, Венера, Земя и Марс, които са земни обекти, Юпитер води кохортата от газови гиганти. Подобно на Сатурн, Уран и Нептун, най-голямата позната ни планета няма небосвод.

Трислойният модел на планетата, който съществува днес, дава представа какво всъщност е Юпитер. Зад външната газова обвивка, която изгражда атмосферата на газовия гигант, се намира слой от воден лед. Тук свършва прозрачната и видима за оптическите инструменти прозрачна част от планетата. Технически е невъзможно да се определи какъв цвят е повърхността на планетата. Дори с помощта на космическия телескоп Хъбъл учените успяха да видят само горната атмосфера на огромна газова топка.

Освен това, ако се преместите на повърхността, се задава мрачен и горещ свят, който се състои от кристали амоняк и плътен метален водород. Тук доминират високи температури (6000-21000 K) и огромно налягане над 4000 Gpa. Единственият твърд елемент от структурата на планетата е каменното ядро. Наличието на каменно ядро, което в сравнение с размера на планетата има малък диаметър, придава на планетата хидродинамично равновесие. Благодарение на него на Юпитер действат законите за запазване на масата и енергията, които поддържат гиганта в орбита и го принуждават да се върти около собствената си ос. Този гигант няма ясно проследима граница между атмосферата и централната останала част от планетата. В научната общност е обичайно да се разглежда условната повърхност на планетата, където налягането е 1 бар.

Налягането в горната атмосфера на Юпитер е ниско и е само 1 атм. Но царството на студа цари тук, тъй като температурата не пада под знака от - 130 ° C.

Атмосферата на Юпитер съдържа огромно количество водород, който е леко разреден с хелий и примеси от амоняк и метан. Това обяснява колоритността на облаците, плътно покриващи планетата. Учените смятат, че подобно натрупване на водород е станало по време на формирането на Слънчевата система. По-твърдата космическа материя, под въздействието на центробежни сили, отиде при формирането на земните планети, докато по-леките свободни молекули на газовете, под въздействието на същите физични закони, започнаха да се натрупват в съсиреци. Тези частици газ са се превърнали в строителния материал, от който са съставени и четирите гигантски планети.

Наличието на планетата в такова количество водород, който е основният елемент на водата, предполага наличието на огромни количества водни ресурси на Юпитер. На практика се оказва, че резките температурни промени и физическите условия на планетата не позволяват на водните молекули да преминат от газообразно и твърдо състояние в течно.

Астрофизични параметри на Юпитер

Петата планета е интересна и с астрофизичните си параметри. Намирайки се зад астероидния пояс, Юпитер условно разделя слънчевата система на две части, оказвайки силно влияние върху всички космически обекти, които са в неговата сфера на влияние. Най-близката планета до Юпитер е Марс, който постоянно е в сферата на влияние на магнитното поле и силата на гравитацията на огромната планета. Орбитата на Юпитер има формата на правилна елипса и лек ексцентрицитет, само 0,0488. В тази връзка Юпитер остава на едно и също разстояние от нашата звезда почти през цялото време. В перихелий планетата се намира в центъра на Слънчевата система на разстояние 740,5 милиона km, а в афелий Юпитер е на разстояние 816,5 милиона km от Слънцето.

Около Слънцето гигантът се движи доста бавно. Скоростта му е само 13 km / s, докато този параметър на Земята е почти три пъти по-голям (29,78 km / s). Юпитер завършва цялото пътуване около нашата централна звезда за 12 години. Съседът на Юпитер, огромният Сатурн, силно влияе върху скоростта на движение на планетата около собствената си ос и скоростта на орбитата на планетата.

Изненадващо от гледна точка на астрофизиката и положението на оста на планетата. Екваториалната равнина на Юпитер се отклонява от орбиталната ос само с 3,13 °. На нашата Земя аксиалното отклонение от равнината на орбитата е 23,45°. Планетата сякаш лежи на една страна. Въпреки това въртенето на Юпитер около собствената му ос се извършва с огромна скорост, което води до естествено компресиране на планетата. По този показател газовият гигант е най-бързият в нашата звездна система. Юпитер се завърта около собствената си ос за малко под 10 часа. По-точно един космически ден на повърхността на газовия гигант е 9 часа и 55 минути, докато годината на Юпитер продължава 10 475 земни дни. С оглед на такива характеристики на местоположението на оста на въртене, на Юпитер няма сезони.

В точката на най-близко приближаване Юпитер е на разстояние 740 милиона км от нашата планета. Съвременните космически сонди, летящи в открития космос със скорост 40 000 километра в час, преодоляват този път по различни начини. Първият космически кораб в посока Юпитер, Pioneer 10, беше изстрелян през март 1972 г. Последният от апаратите, изстреляни към Юпитер, беше автоматичната сонда "Джуно". Космическата сонда беше изстреляна на 5 август 2011 г., а само пет години по-късно, през лятото на 2018 г., достигна орбитата на "краля-планета". По време на полета апаратът Juno измина разстояние от 2,8 милиарда км.

Сателити на планетата Юпитер: защо има толкова много от тях?

Не е трудно да се досетите, че такъв впечатляващ размер на планетата определя наличието на голяма свита. По отношение на броя на естествените спътници Юпитер няма равен. Има 69 от тях. Този комплект също така съдържа истински гиганти, сравними по размер с пълноценна планета и много малки, едва видими с телескопи. Юпитер също има свои пръстени, подобни на тези на Сатурн. Пръстените на Юпитер са най-малките елементи от частици, уловени от магнитното поле на планетата директно от космоса по време на формирането на планетата.

Такъв голям брой спътници се обяснява с факта, че Юпитер има най-силното магнитно поле, което оказва огромно влияние върху всички съседни обекти. Силата на привличане на газовия гигант е толкова голяма, че позволява на Юпитер да поддържа такова обширно семейство от спътници около себе си. Освен това действието на магнитното поле на планетата е напълно достатъчно, за да привлече всички блуждаещи космически обекти. Юпитер изпълнява функцията на космически щит в Слънчевата система, улавяйки комети и големи астероиди от космоса. Сравнително спокойното съществуване на вътрешните планети се обяснява именно с този фактор. Магнитосферата на огромна планета е няколко пъти по-мощна от магнитното поле на Земята.

За първи път Галилео Галилей се срещна със спътниците на газовия гигант през 1610 г. В своя телескоп ученият видя четири спътника наведнъж, движещи се около огромна планета. Този факт потвърди идеята за хелиоцентричен модел на Слънчевата система.

Размерът на тези сателити е невероятен, който дори може да се конкурира с някои планети от Слънчевата система. Например луната Ганимед е по-голяма от Меркурий, най-малката планета в Слънчевата система. Малко по-нисък от Меркурий е друг гигантски спътник - Калисто. Отличителна черта на сателитната система на Юпитер е, че всички планети, обикалящи около газовия гигант, имат солидна структура.

Размерите на най-известните спътници на Юпитер са както следва:

• Диаметърът на Ганимед е 5260 km (диаметърът на Меркурий е 4879 km);
• Калисто има диаметър 4820 км;
• Диаметърът на Йо е 3642 км;
• диаметърът на Европа е 3122 км.

Някои спътници са по-близо до планетата майка, други са по-далеч. Историята на появата на толкова големи естествени спътници все още не е разкрита. Вероятно имаме работа с малки планети, които някога са обикаляли около Юпитер. Малките сателити са фрагменти от разрушени комети, пристигащи в Слънчевата система от облака на Оорт. Пример за това е падането върху Юпитер на кометата Шумейкър-Леви, наблюдавано през 1994 г.

Именно спътниците на Юпитер са обект на интерес за учените, тъй като са по-достъпни и сходни по структура с планетите от земния тип. Самият газов гигант представлява враждебна среда за човечеството, където е немислимо да се предположи съществуването на каквито и да било известни форми на живот.

Ако имате въпроси - оставете ги в коментарите под статията. Ние или нашите посетители ще се радваме да им отговорим.