تابش مشتری. مشتری غول پیکر و زمین کوچک اندازه هسته یکسانی دارند. حرکت مداری و چرخش سیاره مشتری

مشتری بزرگترین سیاره استمنظومه شمسی. در مدار پنجم از خورشید قرار دارد.
متعلق به دسته است غول های گازیو صحت چنین طبقه بندی را کاملاً توجیه می کند.

مشتری نام خود را به افتخار خدای باستانی رعد و برق گرفته است. احتمالاً به دلیل این واقعیت است که این سیاره از زمان های قدیم شناخته شده است و گاهی اوقات در اساطیر با هم آشنا شده است.

وزن و اندازه.
اگر اندازه مشتری و زمین را مقایسه کنید، می توانید متوجه شوید که چقدر تفاوت دارند. مشتری بیش از 11 برابر از شعاع سیاره ما فراتر رفته است.
در عین حال، جرم مشتری 318 برابر بیشتر از جرم زمین است! و این نیز تحت تأثیر چگالی کوچک غول است (تقریباً 5 برابر پایین تر از زمین است).

ساختار و ترکیب.
هسته این سیاره که بسیار جالب است، سنگ است. قطر آن حدود 20 هزار کیلومتر است.
سپس لایه ای از هیدروژن فلزی به دنبال دارد که قطر آن دو برابر هسته است. دمای این لایه از 6 تا 20 هزار درجه متغیر است.
لایه بعدی ماده ای از هیدروژن، هلیوم، آمونیاک، آب و غیره است. ضخامت آن نیز حدود 20 هزار کیلومتر است. جالب اینجاست که در سطح این لایه حالت گازی دارد، اما به تدریج به مایع تبدیل می شود.
خوب، آخرین لایه بیرونی - عمدتاً از هیدروژن تشکیل شده است. همچنین مقداری هلیوم و عناصر دیگر کمی کمتر وجود دارد. این لایه گازی است.

مدار و چرخش.
سرعت چرخش مشتری زیاد نیست. این سیاره تقریباً در 12 سال یک چرخش کامل به دور ستاره مرکزی انجام می دهد.
اما سرعت چرخش حول محور آن، برعکس، زیاد است. و حتی بیشتر - بالاترین در بین تمام سیارات سیستم. گردش مالی کمی کمتر از 10 ساعت طول می کشد.

اطلاعاتی در مورد سیاره مشتری

جو.
جو مشتری حدود 89 درصد هیدروژن و 8 تا 10 درصد هلیوم است. خرده های باقی مانده روی متان، آمونیوم، آب و غیره می ریزند.
هنگامی که از دور مشاهده می شود، نوارهای مشتری به وضوح قابل مشاهده هستند - لایه هایی از جو که از نظر ترکیب، دما و فشار متفاوت هستند. آنها حتی رنگ های مختلفی دارند - برخی روشن تر، برخی دیگر تیره تر هستند. گاهی اوقات آنها در جهات مختلف و تقریبا همیشه با سرعت های مختلف در اطراف سیاره حرکت می کنند که بسیار زیبا است.

در جو مشتری، پدیده های برجسته ای رخ می دهد: رعد و برق، طوفان و غیره. آنها بسیار بزرگتر از سیاره ما هستند.

درجه حرارت.
با وجود فاصله از خورشید، دمای این سیاره بسیار بالاست.
در جو - از حدود -110 درجه سانتیگراد تا +1000 درجه سانتیگراد. خوب، با کاهش فاصله تا مرکز سیاره، دما نیز افزایش می یابد.
اما به طور مساوی اتفاق نمی افتد. به خصوص برای جو آن - تغییر دما در لایه های مختلف آن به روشی نسبتاً غیرمنتظره رخ می دهد. تا کنون توضیح همه این تغییرات ممکن نشده است.

- مشتری به دلیل چرخش سریع حول محور خود، ارتفاع کمی کشیده است. بنابراین، شعاع استوایی آن تقریباً 5 هزار کیلومتر (به ترتیب 71.5 هزار کیلومتر و 66.8 هزار کیلومتر) از قطب قطبی فراتر می رود.

- قطر مشتری تا حد امکان به حد مجاز برای سیارات این نوع ساختار نزدیک است. با افزایش تئوری بیشتر در سیاره، این سیاره شروع به کوچک شدن می کند، در حالی که قطر آن تقریباً بدون تغییر باقی می ماند. همونی که الان داره
چنین انقباضی منجر به ظهور یک ستاره جدید می شود.

- در جو مشتری یک طوفان بی وقفه غول پیکر وجود دارد - به اصطلاح نقطه قرمز مشتری(به دلیل رنگ آن هنگام مشاهده). اندازه این نقطه از چندین قطر زمین بیشتر است! 15 تا 30 هزار کیلومتر - تقریباً این ابعاد آن است (و همچنین طی 100 سال گذشته 2 برابر کاهش یافته است).

- این سیاره دارای 3 حلقه بسیار نازک و نامحسوس است.

بر مشتری باران الماس می بارد.

- مشتری دارد بیشترین تعداد ماهوارهدر میان تمام سیارات منظومه شمسی - 67.
در یکی از این ماهواره ها، اروپا، یک اقیانوس جهانی وجود دارد که عمق آن به 90 کیلومتر می رسد. حجم آب در این اقیانوس از حجم اقیانوس های زمین بیشتر است (اگرچه اندازه ماهواره به طرز محسوسی از زمین کوچکتر است). شاید موجودات زنده ای در این اقیانوس وجود داشته باشند.

مشتری پنجمین سیاره از خورشید در منظومه شمسی است. این یک سیاره غول پیکر است. قطر استوایی مشتری تقریباً 11 برابر قطر زمین است. جرم مشتری 318 برابر از جرم زمین بیشتر است.

سیاره مشتری از زمان های قدیم برای مردم شناخته شده است: مانند عطارد، زهره، مریخ، زحل، می توان آن را در آسمان شب با چشم غیر مسلح دید. هنگامی که در پایان قرن شانزدهم، اولین تلسکوپ های ناقص در اروپا گسترش یافتند، دانشمند ایتالیایی گالیله گالیله تصمیم گرفت چنین ابزاری را برای خود بسازد. او همچنین حدس زد که از آن به نفع ستاره شناسی استفاده کند. در سال 1610، گالیله از طریق تلسکوپ "ستارگان" کوچکی را دید که در اطراف مشتری می چرخیدند. این چهار ماهواره کشف شده توسط گالیله (ماهواره های گالیله) آیو، اروپا، گانیمد، کالیستو نام داشتند.

رومیان باستان بسیاری از خدایان خود را با یونانیان یکی می دانستند. مشتری - خدای برتر روم با خدای برتر المپ - زئوس یکسان است. به ماهواره های مشتری نام شخصیت هایی از محیط زئوس داده شد. آیو یکی از عاشقان متعدد اوست. اروپا یک فنیقیه زیبا است که زئوس او را ربود و به یک گاو نر قدرتمند تبدیل شد. گانیمد یک جام‌دار جوان خوش‌تیپ است که به زئوس خدمت می‌کند. پوره کالیستو، همسر زئوس، هرا، از حسادت به خرس تبدیل شد. زئوس آن را به شکل صورت فلکی دب اکبر در آسمان قرار داد.

تقریباً برای سه قرن، تنها ماهواره‌های گالیله به عنوان ماهواره‌های مشتری برای علم شناخته می‌شدند. در سال 1892، پنجمین قمر مشتری، آمالتیا، کشف شد. آمالتیا یک بز الهی است که زمانی که مادرش مجبور شد پسر تازه متولد شده خود را از خشم افسارگسیخته پدرش، خدای کرونوس، پناه دهد، با شیر خود از زئوس شیر داد. شاخ آمالتیا به یک قرنیز افسانه تبدیل شده است. پس از آمالتیا، اکتشافات قمرهای مشتری مانند یک قرنیه سقوط کرد. در حال حاضر 63 قمر مشتری شناخته شده است.

مشتری و قمرهای آن نه تنها توسط دانشمندان زمین با استفاده از روش های علمی مدرن مورد مطالعه قرار می گیرند، بلکه از فاصله نزدیک تر با استفاده از فضاپیما مورد بررسی قرار گرفته اند. ایستگاه خودکار بین سیاره ای آمریکایی "Pioneer-10" برای اولین بار در سال 1973 به فاصله نسبتا نزدیک به مشتری نزدیک شد، "Pioneer-11" - یک سال بعد. در سال 1979 فضاپیمای آمریکایی وویجر 1 و وویجر 2 به مشتری نزدیک شدند. در سال 2000، ایستگاه بین سیاره ای خودکار "کاسینی" از کنار مشتری عبور کرد و عکس ها و اطلاعات منحصر به فردی از این سیاره و ماهواره های آن را به زمین مخابره کرد. از سال 1995 تا 2003، فضاپیمای گالیله در منظومه مشتری فعالیت می کرد که مأموریت آن مطالعه دقیق مشتری و ماهواره های آن بود. فضاپیما نه تنها به جمع آوری مقدار زیادی اطلاعات در مورد مشتری و ماهواره های متعدد آن کمک کرد، بلکه حلقه ای را در اطراف مشتری کشف کرد که از ذرات جامد کوچک تشکیل شده بود.

کل ازدحام قمرهای مشتری را می توان به دو گروه تقسیم کرد. یکی از آنها داخلی است (در نزدیکی مشتری قرار دارد) که شامل چهار ماهواره گالیله و آمالتیا است. همه آنها، به جز آمالتیا نسبتا کوچک، اجرام کیهانی بزرگی هستند. قطر کوچکترین ماهواره گالیله - اروپا - تقریباً 0.9 قطر قمر ما است. قطر بزرگترین - گانیمد 1.5 برابر قطر ماه است. همه این ماهواره ها در مدارهای تقریبا دایره ای خود در صفحه استوای مشتری در جهت چرخش سیاره حرکت می کنند. مانند ماه ما، ماهواره‌های گالیله‌ای مشتری همیشه از یک طرف به سیاره خود می‌چرخند: زمان چرخش هر ماهواره حول محور خود و دور سیاره یکسان است. اکثر دانشمندان بر این باورند که این پنج قمر مشتری همراه با سیاره آنها شکل گرفته اند.

تعداد زیادی از ماهواره های بیرونی مشتری اجرام کیهانی کوچکی هستند. ماهواره های خارجی در حرکت خود به صفحه استوای مشتری نمی چسبند. بیشتر ماهواره های بیرونی در جهت مخالف چرخش سیاره به دور مشتری می چرخند. به احتمال زیاد، همه آنها در دنیای مشتری "غریبه" هستند. شاید آنها قطعاتی از اجرام کیهانی بزرگی باشند که در مجاورت مشتری با هم برخورد کرده اند یا یکی از اجدادی که در یک میدان گرانشی قوی از هم جدا شده است.

در حال حاضر، دانشمندان مقدار زیادی اطلاعات در مورد سیاره مشتری و ماهواره های آن جمع آوری کرده اند، فضاپیماها تعداد زیادی عکس گرفته شده از فواصل نسبتا نزدیک را به زمین مخابره کرده اند. اما احساس واقعی، که ایده های قبلی دانشمندان را در مورد ماهواره های سیارات شکست، این واقعیت بود که فوران های آتشفشانی در ماهواره مشتری Io رخ می دهد. اجرام کیهانی کوچک در طول وجود خود در فضای بیرونی خنک می شوند، در اعماق آنها نباید دمای زیادی برای حفظ فعالیت آتشفشانی وجود داشته باشد.

آیو فقط جسمی نیست که هنوز برخی از فعالیت های زیرسطحی را حفظ کرده است، بلکه فعال ترین جسم آتشفشانی منظومه شمسی است که در زمان حاضر شناخته شده است. فوران های آتشفشانی در Io را می توان تقریباً مداوم در نظر گرفت. و از نظر قدرت آنها چندین برابر بیشتر از فوران های آتشفشان های زمینی هستند.

ویژگی های مشتری

چیزی که به یک جسم کیهانی کوچک، که باید مدتها پیش به یک توده مرده تبدیل می شد، "زندگی" می بخشد. دانشمندان بر این باورند که بدن سیاره به دلیل اصطکاک در سنگ هایی که ماهواره را تشکیل می دهند، تحت تأثیر نیروی گرانشی عظیم مشتری و نیروهای جاذبه اروپا و گانیمد، دائماً گرم می شود. برای هر چرخش، Io دو بار مدار خود را تغییر می دهد و به صورت شعاعی 10 کیلومتر به سمت مشتری حرکت می کند و از مشتری دور می شود. بدن آیو که به صورت دوره‌ای فشرده و باز می‌شود، درست مانند گرم شدن یک سیم خمیده گرم می‌شود.

کودکان را با حقایق شناخته شده و در عین حال رازهای آشکار نشده مشتری و اعضای خانواده بزرگ او درگیر کنید. اینترنت فرصتی برای ارضای علاقه به این موضوع فراهم می کند.

4.14. سیاره مشتری

4.14.1. ویژگیهای فیزیکی

مشتری (غول گازی) پنجمین سیاره منظومه شمسی است.
شعاع استوایی: 4 ± 71492 کیلومتر، شعاع قطبی: 10 ± 66854 کیلومتر.
جرم: 1.8986 × 1027 کیلوگرم یا 317.8 جرم زمین.
میانگین چگالی: 1.326 گرم بر سانتی متر مکعب.
آلبدوی کروی مشتری 0.54 است.

جریان گرمای داخلی در واحد سطح "سطح" مشتری تقریباً برابر با جریان دریافتی از خورشید است. از این نظر مشتری به ستارگان نزدیکتر است تا سیارات زمینی. با این حال، منبع انرژی درونی مشتری آشکارا واکنش های هسته ای نیست. ذخایر انرژی انباشته شده در طول انقباض گرانشی سیاره تابش می شود.

4.14.2. عناصر مداری و ویژگی های حرکتی

میانگین فاصله مشتری از خورشید 778.55 میلیون کیلومتر (5.204 AU) است. گریز از مرکز مدار e = 0.04877 است. دوره چرخش به دور خورشید 11.859 سال (4331.572 روز) است. میانگین سرعت مداری 13.07 کیلومتر بر ثانیه است. میل مدار به صفحه دایره البروج 305/1 درجه است. شیب محور چرخش: 3.13 درجه. از آنجایی که صفحه استوایی سیاره به صفحه مدار آن نزدیک است، هیچ فصلی در مشتری وجود ندارد.

مشتری سریعتر از هر سیاره دیگری در منظومه شمسی می چرخد ​​و سرعت زاویه ای چرخش از استوا به قطب ها کاهش می یابد. دوره چرخش 9.925 ساعت است. به دلیل چرخش سریع، فشرده سازی قطبی مشتری بسیار قابل توجه است: شعاع قطبی 6.5٪ کمتر از شعاع استوایی است.

مشتری دارای بزرگترین جو در بین سیارات منظومه شمسی است که تا عمق بیش از 5000 کیلومتری گسترش یافته است. از آنجایی که مشتری سطح جامد ندارد، مرز درونی اتمسفر مطابق با عمقی است که در آن فشار 10 بار است (یعنی تقریباً 10 اتمسفر).

جو مشتری عمدتاً از هیدروژن مولکولی H 2 (حدود 90٪) و هلیوم He (حدود 10٪) تشکیل شده است. جو همچنین حاوی ترکیبات مولکولی ساده ای است: آب، متان، سولفید هیدروژن، آمونیاک و فسفین و غیره. آثاری از ساده ترین هیدروکربن ها، اتان، بنزن و سایر ترکیبات نیز یافت شده است.

جو دارای ساختار راه راه مشخصی است که شامل مناطق روشن و مناطق تاریک است که نتیجه تجلی جریان های همرفتی است که گرمای داخلی را به سطح می رساند.

در ناحیه مناطق نور، افزایش فشار مربوط به جریان های صعودی وجود دارد. ابرهای تشکیل دهنده مناطق در سطح بالاتری قرار دارند و رنگ روشن آنها ظاهراً به دلیل افزایش غلظت آمونیاک NH 3 و هیدروسولفید آمونیوم NH 4 HS است.

اعتقاد بر این است که ابرهای کمربند تیره زیر حاوی ترکیباتی از فسفر و گوگرد و همچنین برخی از ساده ترین هیدروکربن ها هستند. این ترکیبات بی رنگ در شرایط عادی در اثر قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش خورشید، رنگ تیره ای به خود می گیرند. ابرهای کمربند تیره دمای بالاتری نسبت به مناطق روشن دارند و مناطقی هستند که جریان های پایینی دارند. مناطق و کمربندها سرعت حرکت متفاوتی در جهت چرخش مشتری دارند.

مشتری در مادون قرمز

در مرزهای کمربندها و مناطق، جایی که تلاطم شدید مشاهده می شود، ساختارهای گردابی به وجود می آیند که بارزترین نمونه آن لکه قرمز بزرگ (GRS) است - یک طوفان غول پیکر در جو مشتری که بیش از 350 سال وجود داشته است. گاز موجود در BKP در خلاف جهت عقربه های ساعت با دوره چرخش حدود 6 روز زمینی می چرخد. سرعت باد در داخل نقطه از 500 کیلومتر در ساعت فراتر می رود. رنگ نارنجی روشن این لکه ظاهراً با وجود گوگرد و فسفر در جو مرتبط است.

مشتری پرجرم ترین سیاره است

BKP حدود 30000 کیلومتر طول و 13000 کیلومتر عرض دارد (به طور قابل ملاحظه ای بزرگتر از زمین). اندازه لکه دائما در حال تغییر است و تمایل به کاهش آن وجود دارد، زیرا 100 سال پیش BKL حدود 2 برابر بزرگتر بود. این نقطه به موازات خط استوای سیاره حرکت می کند.

4.14.4. ساختار داخلی

ساختار درونی مشتری

در حال حاضر فرض بر این است که مشتری دارای یک هسته جامد در مرکز خود است، به دنبال آن یک لایه هیدروژن فلزی مایع با مقدار کمی هلیوم، و یک لایه بیرونی عمدتاً از هیدروژن مولکولی تشکیل شده است. با وجود مفهوم کلی و به طور کلی شکل گرفته، اما حاوی جزئیات مبهم و نامشخص بسیاری است.

برای توصیف هسته، مدل هسته سنگی سیاره بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، با این حال، نه خواص این ماده در فشارها و دماهای شدید در هسته (حداقل 3000-4500 گیگا پاسکال و 36000 کلوین) وجود دارد و نه خواص آن. ترکیب دقیق شناخته شده است. وجود یک هسته جامد با جرم 12 تا 45 جرم زمین (یا 3-15٪ از جرم مشتری) از اندازه گیری میدان گرانشی مشتری ناشی می شود. علاوه بر این، یک جنین پیش مشتری جامد (یخ یا سنگ) برای تجمع بعدی هیدروژن سبک و هلیوم یک عنصر ضروری در مدل‌های مدرن منشا منظومه‌های سیاره‌ای است (به بخش 4.6 مراجعه کنید).

هسته توسط لایه ای از هیدروژن فلزی با ترکیبی از هلیوم و نئون که به صورت قطره متراکم شده احاطه شده است. این پوسته در حدود 78 درصد شعاع سیاره گسترش یافته است. برای رسیدن به حالت هیدروژن فلزی مایع، لازم است (طبق برآوردها) فشار حداقل 200 گیگا پاسکال و دمای حدود 10000 کلوین باشد.

در بالای لایه هیدروژن فلزی، پوسته ای متشکل از گاز-مایع (در حالت فوق بحرانی) هیدروژن با مخلوطی از هلیم قرار دارد. قسمت بالایی این پوسته به آرامی به لایه بیرونی - جو مشتری - می رود.

در چارچوب این مدل سه لایه ساده، مرز مشخصی بین لایه‌های اصلی وجود ندارد، با این حال، مناطق انتقال فاز نیز ضخامت کمی دارند. بنابراین، می توان فرض کرد که تقریباً تمام فرآیندها محلی هستند، که این امکان را فراهم می کند که هر لایه را به طور جداگانه در نظر بگیرید.

مشتری دارای میدان مغناطیسی قدرتمندی است. شدت میدان در سطح سطح مرئی ابرها در قطب شمال 14 ارستد و در جنوب 10.7 است. محور دوقطبی به سمت محور چرخش 10 درجه متمایل است و قطبیت مخالف قطبیت میدان مغناطیسی زمین است. وجود یک میدان مغناطیسی با وجود هیدروژن فلزی در روده مشتری توضیح داده می شود که به عنوان یک رسانای خوب و با سرعت بالا می چرخد ​​و میدان های مغناطیسی ایجاد می کند.

مشتری توسط یک مگنتوسفر قدرتمند احاطه شده است که در سمت روز تا فاصله 50 تا 100 شعاع سیاره ای امتداد دارد و در سمت شب فراتر از مدار زحل گسترش می یابد. اگر مگنتوسفر مشتری از سطح زمین قابل مشاهده باشد، ابعاد زاویه ای آن از ابعاد ماه بیشتر می شود.

در مقایسه با مگنتوسفر زمین، مگنتوسفر مشتری نه تنها بزرگ و قدرتمند است، بلکه شکل کمی متفاوت دارد و همراه با دوقطبی، دارای اجزای چهار قطبی و هشت قطبی است. شکل مگنتوسفر مشتری به دلیل دو عامل اضافی است که در مورد زمین وجود ندارد - چرخش سریع مشتری و وجود منبع نزدیک و قدرتمند پلاسمای مگنتوسفر - ماهواره مشتری Io.

مشتری در رادیو

به لطف فعالیت های آتشفشانی، Io که در فاصله تنها حدود 4.9RJ از لایه بالایی سیاره قرار دارد، در هر ثانیه تا 1 تن گاز خنثی غنی از گوگرد، دی اکسید گوگرد، اکسیژن و سدیم را به مغناطیس کره مشتری می رساند. این گاز تا حدی یونیزه شده و یک چنبره پلاسما در نزدیکی مدار آیو تشکیل می دهد.

در نتیجه عمل مشترک چرخش سریع و تشکیل درون مغناطیسی پلاسما، منبع اضافی میدان مغناطیسی ایجاد می شود - دیسک مغناطیسی مشتری. پلاسما در هسته مگنتوسفر در منطقه عرض جغرافیایی کم متمرکز شده و یک دیسک مغناطیسی تشکیل می دهد - یک صفحه جریان نازک، جریان آزیموتالی که در آن به نسبت فاصله از سیاره کاهش می یابد. جریان کل در دیسک مغناطیسی به مقدار حدود 100 میلیون آمپر می رسد.

الکترون هایی که در کمربندهای تابشی مشتری حرکت می کنند منبع تابش سنکروترون ناهمدوس قدرتمند مغناطیس کره در محدوده رادیویی هستند.

4.14.6. مشخصات کلی ماهواره ها و حلقه های مشتری

مشتری در حال حاضر به داشتن 63 قمر طبیعی و یک سیستم حلقه ای شناخته شده است. همه ماهواره ها به دو دسته معمولی و نامنظم تقسیم می شوند.

هشت ماهواره منظم به دور مشتری در جهت چرخش آن در مدارهای تقریبا دایره ای می چرخند. ماهواره های معمولی به نوبه خود به داخلی (ماهواره های گروه آمالتیا) و اصلی (یا گالیله) تقسیم می شوند.

اصحاب چوپان.چهار قمر درونی مشتری - متیس (60 × 40 × 34 کیلومتر)، آدراستیا (20 × 16 × 14 کیلومتر)، آمالتیا (250 × 146 × 128 کیلومتر) و تبا (116 × 98 × 84 کیلومتر) - دارای یک قمر نامنظم هستند. شکل و نقش به اصطلاح. قمرهای چوپانی که از فروپاشی حلقه های مشتری جلوگیری می کنند.

حلقه های مشتری.مشتری حلقه های ضعیفی دارد که در ارتفاع 55000 کیلومتری جو قرار دارند. دو حلقه اصلی و یک حلقه داخلی بسیار نازک با رنگ نارنجی مشخص وجود دارد. بخش اصلی حلقه ها دارای شعاع 123-129 هزار کیلومتر است. ضخامت حلقه ها حدود 30 کیلومتر است. برای ناظر زمینی، حلقه ها تقریباً همیشه به صورت لبه برمی گردند، به همین دلیل است که برای مدت طولانی مورد توجه قرار نمی گیرند. خود حلقه‌ها عمدتاً از گرد و غبار و ذرات سنگ کوچک تشکیل شده‌اند که پرتوهای خورشید را به خوبی منعکس می‌کنند و به همین دلیل تشخیص آنها دشوار است.

ماهواره های گالیلهچهار قمر گالیله ای مشتری (آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو) از بزرگترین قمرهای منظومه شمسی هستند. مجموع جرم ماهواره های گالیله 99.999٪ از تمام اجرام در مدار مشتری است (برای جزئیات بیشتر در مورد ماهواره های گالیله، به بخش 4.14.7 بیشتر مراجعه کنید).

ماهواره های نامنظممرسوم است که چنین ماهواره هایی را نامنظم می نامند که مدار آنها دارای خارج از مرکز بزرگ هستند. یا ماهواره هایی که در جهت مخالف می چرخند. یا ماهواره هایی که مدار آنها با تمایل زیاد به صفحه استوایی مشخص می شود. ماهواره های نامنظم، ظاهراً سیارک هایی هستند که از میان "ترواها" یا "یونانی ها" گرفته شده اند.

ماهواره های نامنظمی که به دور مشتری در جهت چرخش آن می چرخند:
Themisto (خانواده تشکیل نمی دهد)؛
گروه هیمالیا (Leda, Himalia, Lysitia, Elara, S/2000 J 11);
کارپو (خانواده تشکیل نمی دهد).

ماهواره های نامنظم که در جهت مخالف به دور مشتری می چرخند:
S/2003 J 12 (خانواده تشکیل نمی دهد).
گروه Carme (13 ماهواره);
گروه Ananke (16 ماهواره)؛
گروه Pasiphe (17 ماهواره)؛
S/2003 J 2 (خانواده تشکیل نمی دهد).

4.14.7. ماهواره های گالیله: آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو

قمرهای گالیله ای مشتری (آیو، اروپا، گانیمد و کالیستو) توسط گالیله گالیله (که به نام او نامگذاری شدند) در 8 ژانویه 1610 کشف شدند.

ماهواره های گالیله به طور همزمان می چرخند و به دلیل تأثیر نیروهای جزر و مدی قدرتمند سیاره غول پیکر همیشه با مشتری با یک سمت روبرو هستند (یعنی در رزونانس مدار چرخشی 1:1 هستند). علاوه بر این، آیو، اروپا و گانیمد در رزونانس مداری هستند - دوره های مداری آنها به صورت 1:2:4 مرتبط است. پایداری رزونانس های مداری ماهواره های گالیله از لحظه کشف مشاهده شده است، یعنی به مدت 400 سال زمینی و بیش از 20 هزار سال "ماهواره" (گانیمد) (دوره انقلاب گانیمد 7.155 روز زمینی است).

و در مورد(متوسط ​​قطر - 3640 کیلومتر، جرم - 8.93 × 10 22 کیلوگرم یا 0.015 جرم زمین، چگالی متوسط ​​- 3.528 گرم بر سانتی متر 3) نزدیکتر از سایر ماهواره های گالیله به مشتری (به طور متوسط ​​در فاصله 4.9R J از سطح آن) است. ، ظاهراً و به دلیل فعالیت آتشفشانی آن - بالاترین در منظومه شمسی. در همان زمان، بیش از 10 آتشفشان می توانند در سطح آیو فوران کنند. در نتیجه توپوگرافی آیو در عرض چند صد سال کاملاً تغییر می کند. بزرگترین فوران آتشفشان های یونی ماده را با سرعت 1 کیلومتر در ثانیه تا ارتفاع 300 کیلومتر بیرون می اندازد. مانند آتشفشان های زمینی، آتشفشان های روی Io گوگرد و دی اکسید گوگرد ساطع می کنند. دهانه های ضربه ای روی Io عملاً وجود ندارند، زیرا در اثر فوران های مداوم و جریان های گدازه از بین می روند. علاوه بر آتشفشان ها، آیو دارای کوه های غیر آتشفشانی، دریاچه های گوگرد مذاب و جریان گدازه های چسبناک به طول صدها کیلومتر است. بر خلاف دیگر قمرهای گالیله، آیو آب یا یخ ندارد.

اروپا(قطر - 3122 کیلومتر، جرم - 4.80 × 10 22 کیلوگرم یا 0.008 جرم زمین، چگالی متوسط ​​- 3.01 گرم در سانتی متر 3) به طور متوسط ​​در فاصله 8.4R J از سطح مشتری قرار دارد. اروپا به طور کامل توسط یک لایه آب پوشیده شده است، ظاهراً حدود 100 کیلومتر ضخامت دارد (تا حدی به شکل یک پوسته سطحی یخی به ضخامت 10 تا 30 کیلومتر؛ تا حدی، اعتقاد بر این است که به شکل یک اقیانوس مایع زیرسطحی است). علاوه بر این، سنگ ها قرار دارند و احتمالاً در مرکز آن یک هسته فلزی کوچک وجود دارد. عمق اقیانوس تا 90 کیلومتر است و حجم آن از حجم اقیانوس جهانی زمین بیشتر است. گرمای لازم برای نگه داشتن آن در حالت مایع احتمالاً توسط فعل و انفعالات جزر و مدی ایجاد می شود (به ویژه، جزر و مد سطح ماهواره را تا ارتفاع 30 متر بالا می برد). سطح اروپا بسیار مسطح است و فقط چند سازنده تپه مانند چند صد متر ارتفاع دارد. آلبدو بالا (0.67) ماهواره نشان می دهد که سطح یخ نسبتاً تمیز است. تعداد دهانه ها کم است، تنها سه دهانه بزرگتر از 5 کیلومتر قطر وجود دارد.

میدان مغناطیسی قوی مشتری باعث ایجاد جریان های الکتریکی در اقیانوس شور اروپا می شود که میدان مغناطیسی غیر معمول آن را تشکیل می دهد.

قطب های مغناطیسی در نزدیکی استوای ماهواره قرار دارند و دائماً در حال جابجایی هستند. تغییرات در قدرت و جهت میدان با عبور اروپا از میدان مغناطیسی مشتری مرتبط است. فرض بر این است که حیات می تواند در اقیانوس اروپا وجود داشته باشد.

اساساً دو نوع منطقه بر روی سطح گانیمد وجود دارد: مناطق تاریک بسیار قدیمی و با دهانه‌های شدید و مناطق نورانی «جوان» (اما باستانی) که با ردیف‌های گسترده‌ای از برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌ها مشخص شده‌اند. منشأ مناطق نور به وضوح با فرآیندهای تکتونیکی مرتبط است. دهانه‌های برخوردی متعددی در هر دو نوع سطح گانیمد یافت می‌شود که نشان‌دهنده قدمت آن‌ها است - تا 3 تا 3.5 میلیارد سال (مانند سطح ماه).

کالیستو(قطر - 4821 کیلومتر، جرم - 1.08 × 10 23 کیلوگرم یا 0.018 جرم زمین، چگالی متوسط ​​- 1.83 گرم بر سانتی متر 3) به طور متوسط ​​در فاصله 25.3R J از سطح مشتری قرار دارد. کالیستو یکی از دهانه‌ترین اجسام منظومه شمسی است. در نتیجه، سطح این ماهواره بسیار قدیمی است (حدود 4 میلیارد سال) و فعالیت زمین شناسی آن بسیار کم است. کالیستو کمترین چگالی را در بین تمام ماهواره‌های گالیله دارد (یک گرایش وجود دارد: هر چه ماهواره از مشتری دورتر باشد، چگالی آن کمتر است) و احتمالاً از 60٪ یخ و آب و 40٪ از سنگ و آهن تشکیل شده است. فرض بر این است که کالیستو با یک پوسته یخی به ضخامت 200 کیلومتر پوشیده شده است که در زیر آن لایه ای از آب به ضخامت حدود 10 کیلومتر وجود دارد. به نظر می‌رسد لایه‌های عمیق‌تر از سنگ‌های فشرده و یخ تشکیل شده‌اند که به تدریج سنگ‌ها و آهن به سمت مرکز افزایش می‌یابند.

ادبیات اضافی:

T. Owen، S. Atreya، H. Nieman. "حدس ناگهانی": اولین نتایج صداگذاری جو تیتان توسط فضاپیمای "هویگنس"

داده های پایه

یک شی	شعاع مدار، میلیون کیلومتر شرح کوتاه سیاره مشتری	مداری دوره گردش	شعاع هزار کیلومتر	وزن (کیلوگرم	دوره گردش حول محور خود، روز	شتاب سقوط آزاد، g	دمای سطح، K
آفتاب	—	—	695	2*10^30	24,6
سیاره تیر	58	88 روز	2,4	3,3*10^23	58,6	0,38	440
سیاره زهره	108	225 روز	6,1	4,9*10^24	243 (arr)	0,91	730
زمین	150	365 روز	6,4	6*10^24	1	1	287
مریخ	228	687 روز	3,4	6,4*10^23	1,03	0,38	218
سیاره مشتری	778	12 سال	71	1,9*10^27	0,41	2,4	120
زحل	1429	29 سال	60	5,7*10^26	0,45	0,92	88
اورانوس	2871	84 ساله	26	8,7*10^25	0.72 (نمونه)	0,89	59
نپتون	4504	165 سال	25	1,0*10^26	0,67	1,1	48

بزرگترین ماهواره های سیارات

یک شی	شعاع مدار، هزار کیلومتر	مداری دوره گردش، روز	شعاع، کیلومتر	وزن (کیلوگرم	دور می چرخد
گانیمد	1070	7,2	2634	1,5*10^23	سیاره مشتری
تیتانیوم	1222	16	2575	1,4*10^23	زحل
کالیستو	1883	16,7	2403	1,1*10^23	سیاره مشتری
و در مورد	422	1,8	1821	8,9*10^22	سیاره مشتری
ماه	384	27,3	1738	7,4*10^22	زمین
اروپا	671	3,6	1565	4,8*10^22	سیاره مشتری
تریتون	355	5.9 (arr)	1353	2,2*10^22	نپتون

arr - در جهت مخالف مدار می چرخد

مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی است که قطر آن 11 برابر قطر زمین و جرم آن 318 برابر جرم زمین است. گردش مشتری به دور خورشید 12 سال طول می کشد، در حالی که فاصله متوسط ​​تا خورشید 800 میلیون کیلومتر است. کمربند ابرها در جو و لکه قرمز بزرگ مشتری را به سیاره ای بسیار زیبا تبدیل کرده است.

مشتری یک سیاره جامد نیست. بر خلاف چهار سیاره جامد نزدیک به خورشید، مشتری یک توپ عظیم گازی است. سه غول گازی دیگر وجود دارند که حتی از خورشید دورتر هستند: زحل، اورانوس و نپتون. این سیارات گازی در ترکیب شیمیایی خود شباهت زیادی به خورشید دارند و با سیارات جامد درونی منظومه شمسی تفاوت زیادی دارند. برای مثال جو مشتری ۸۵ درصد هیدروژن و حدود ۱۴ درصد هلیوم است. اگرچه ما نمی‌توانیم هیچ سطح سخت و صخره‌ای را از میان ابرهای مشتری ببینیم، اما در اعماق سیاره، هیدروژن تحت چنان فشاری قرار دارد که برخی از ویژگی‌های یک فلز را به خود می‌گیرد.

مشتری حول محور خود بسیار سریع می چرخد ​​- در 10 ساعت یک دور می چرخد. سرعت چرخش آنقدر زیاد است که سیاره در امتداد استوا برآمده می شود. این چرخش سریع همچنین علت بادهای بسیار شدید در جو فوقانی است، جایی که ابرها در نوارهای رنگارنگ بلند کشیده شده اند. قسمت های مختلف جو با سرعت های کمی متفاوت می چرخند و همین تفاوت است که باعث ایجاد نوارهای ابری می شود. ابرهای روی مشتری ناهمگن و طوفانی هستند، بنابراین ظاهر نوارهای ابری می تواند تنها در چند روز تغییر کند. در ابرهای مشتری، علاوه بر این، تعداد بسیار زیادی گرداب و لکه های بزرگ وجود دارد. بزرگترین آنها لکه قرمز بزرگ است که بزرگتر از زمین است. حتی از طریق یک تلسکوپ کوچک نیز قابل مشاهده است. لکه قرمز بزرگ یک طوفان عظیم در جو مشتری است که برای 300 سال مشاهده شده است. حداقل 16 قمر در حال چرخش به دور مشتری هستند. یکی از
آنها، بزرگترین ماهواره و منظومه شمسی ما است. بزرگتر از سیاره عطارد است.

سفر به مشتری

در حال حاضر پنج سفینه فضایی به مشتری ارسال شده است. پنجمین آنها، گالیله، در اکتبر 1989 به یک سفر شش ساله فرستاده شد. فضاپیمای پایونیر 10 و پایونیر 11 اولین اندازه گیری ها را انجام دادند. پس از آنها دو فضاپیمای وویجر که در سال 1979 عکس‌های خیره‌کننده‌ای از نزدیک گرفتند، دنبال شدند. پس از سال 1991، عکاسی از مشتری توسط تلسکوپ فضایی هابل انجام شد و این تصاویر از نظر کیفیت کمتر از تصاویر گرفته شده توسط وویجرها نیستند. علاوه بر این، تلسکوپ فضایی هابل برای چندین سال عکس می گیرد، در حالی که وویجرها تنها مدت زمان کوتاهی داشتند که از کنار مشتری عبور کردند.

ابرهای گاز سمی

نوارهای تیره و قرمز روی مشتری کمربند نامیده می شوند، در حالی که نوارهای روشن تر منطقه نامیده می شوند. عکس‌های گرفته شده توسط فضاپیما و تلسکوپ فضایی هابل نشان می‌دهد که تنها در چند هفته، تغییرات قابل‌توجهی در کمربند و باسن رخ می‌دهد. این به این دلیل است که ویژگی‌های مشخص مشتری که می‌بینیم در واقع ابرهای رنگی و سفید در بالای جو است. در نزدیکی نقطه قرمز بزرگ، ابرها الگوهای زیبایی با چرخش و امواج تشکیل می دهند. ابرهایی که به صورت گردابی می چرخند توسط شدیدترین بادها که سرعت آن بیش از 500 کیلومتر در ساعت است در امتداد نوارها منفجر می شوند.

بیشتر جو مشتری برای انسان ها کشنده خواهد بود. علاوه بر گازهای غالب، هیدروژن و هلیوم، حاوی متان، آمونیاک سمی، بخار آب و استیلن نیز می باشد. چنین جایی را متعفن خواهید یافت. این ترکیب گاز شبیه خورشید است.

ابرهای سفید حاوی کریستال هایی از آمونیاک منجمد و یخ آب هستند. ابرهای قهوه ای، قرمز و آبی ممکن است رنگ خود را مدیون مواد شیمیایی مانند رنگ های ما یا گوگرد باشند. صاعقه ها را می توان از طریق لایه های بیرونی جو مشاهده کرد.

لایه ابر فعال کاملاً نازک است و کمتر از یک صدم شعاع سیاره است. در زیر ابرها به تدریج دما افزایش می یابد. و اگر چه در سطح لایه ابر -160 درجه سانتیگراد است، با نزول تنها 60 کیلومتر از جو، ما همان دمای سطح زمین را خواهیم یافت. و کمی عمیق تر، دما در حال حاضر به نقطه جوش آب می رسد.

ماده غیر معمول

در اعماق مشتری، ماده به روشی بسیار غیرعادی شروع به حمل خود می کند. اگرچه نمی توان وجود یک هسته کوچک آهنی در مرکز سیاره را رد کرد، با این وجود، بزرگترین بخش از منطقه عمیق از هیدروژن تشکیل شده است. در داخل سیاره، تحت فشار بسیار زیاد، هیدروژن از یک گاز به مایع تبدیل می شود. در سطوح عمیق‌تر و عمیق‌تر، فشار به دلیل وزن عظیم لایه‌های بالایی جو به تلاش ادامه می‌دهد.

در عمق حدود 100 کیلومتری اقیانوس بی کرانی از هیدروژن مایع وجود دارد. زیر 17000 کیلومتر، هیدروژن به شدت فشرده می شود که اتم های آن از بین می روند. و سپس شروع به رفتار مانند فلز می کند. در این حالت به راحتی برق را هدایت می کند. جریان الکتریکی در هیدروژن فلزی یک میدان مغناطیسی قوی در اطراف مشتری ایجاد می کند.

هیدروژن فلزی و اعماق مشتری نمونه‌ای از ماده غیرعادی است که اخترشناسان می‌توانند آن را مطالعه کنند که بازتولید آن در شرایط آزمایشگاهی تقریباً غیرممکن است.

تقریبا یک ستاره

مشتری بیش از آنچه از خورشید دریافت می کند، انرژی آزاد می کند. اندازه گیری های فضاپیما نشان داده است که مشتری حدود 60 درصد انرژی حرارتی بیشتری نسبت به تابش خورشیدی دریافت می کند.

اعتقاد بر این است که گرمای اضافی از سه منبع می آید: از ذخایر گرمایی باقی مانده از زمان شکل گیری مشتری. لجن انرژی آزاد شده و روند انقباض آهسته، انقباض سیاره. و در نهایت، از انرژی واپاشی رادیواکتیو.

سیاره مشتری

با این حال، این گرما از توقف هیدروژن به هلیوم ناشی نمی شود، همانطور که در ستاره ها اتفاق می افتد. در واقع، حتی کوچکترین ستاره هایی که از انرژی چنین پایانی استفاده می کنند، حدود 80 برابر جرم مشتری هستند. این بدان معناست که در دیگر "منظومه های شمسی" ممکن است سیاراتی بزرگتر از مشتری وجود داشته باشد، هرچند کوچکتر از یک ستاره.

ایستگاه رادیویی مشتری

مشتری یک ایستگاه رادیویی طبیعی است. هیچ معنایی از سیگنال های رادیویی مشتری نمی توان استخراج کرد، زیرا آنها کاملاً از نویز تشکیل شده اند. این سیگنال های رادیویی توسط الکترون هایی که در میدان مغناطیسی بسیار قوی مشتری زیپ می شوند ایجاد می شوند. طوفان‌های قدرتمند و صاعقه‌ها بر روی صدای بی‌نظم رادیویی قرار گرفته‌اند. مشتری دارای میدان مغناطیسی قوی است که 50 قطر سیاره را در همه جهات گسترش می دهد. هیچ سیاره دیگری در منظومه شمسی چنین مغناطیسی قوی ندارد و چنین گسیل رادیویی قدرتمندی ایجاد نمی کند.

قمرهای مشتری

خانواده 16 قمر مشتری، همانطور که گفته شد، یک منظومه شمسی در مینیاتوری است که مشتری نقش خورشید را بازی می کند و ذره بین های آن نقش سیارات را بازی می کنند. بزرگترین قمر گانیمد است که قطر آن 5262 کیلومتر است. با یک پوسته ضخیم از یخ پوشانده شده است که روی یک هسته سنگی پوشانده شده است. آثار متعددی از بمباران شهاب سنگ ها و همچنین شواهدی از برخورد با یک سیارک غول پیکر در 4 میلیارد سال پیش وجود دارد.

کالیستو تقریباً به بزرگی گانیمد است و تمام سطح آن پر از دهانه‌ها است. اروپا سبک ترین سطح را دارد. یک پنجم اروپا را آب تشکیل می دهد که یک پوسته یخی به ضخامت 100 کیلومتر بر روی آن تشکیل می دهد. این صفحه یخی نور را به شدت ابرهای زهره منعکس می کند.

از بین همه حلقه ها، زیباترین آنها Io است که نزدیکترین چرخش به مشتری است. کیست آیو کاملا غیر معمول است - مخلوطی از سیاه، قرمز و زرد است. چنین رنگ شگفت انگیزی به این دلیل است که مقدار زیادی گوگرد از اعماق Io فوران کرده است. دوربین های وویجر چندین آتشفشان فعال را در آیو نشان دادند. آنها فواره های گوگرد را تا ارتفاع 200 کیلومتری از سطح زمین پرتاب می کنند. گدازه های گوگردی با سرعت 1000 متر و ثانیه به بیرون پرواز می کنند. مقداری از این مواد گدازه از گرانش صفر آیو می گریزد و حلقه ای را تشکیل می دهد که مشتری را احاطه کرده است.

سطح آیو زمینی است. ما می توانیم این قول را بدهیم زیرا تقریباً یادداشت هایی از دهانه های شهاب سنگ روی آن وجود دارد. مدار آیو کمتر از 400000 کیلومتر از مشتری فاصله دارد. بنابراین، آیو در معرض نیروهای جزر و مدی عظیمی قرار می گیرد. تناوب مداوم جزر و مد کششی و فشاری در داخل Io باعث ایجاد اصطکاک داخلی شدید می شود. این باعث می‌شود که با وجود فاصله زیاد آیو از خورشید، فضای داخلی داغ و مذاب باقی بماند.

مشتری علاوه بر چهار قمر بزرگ، "حلقه های" کوچکی نیز دارد. چهار مورد از آنها در سطح مشتری پایین تر از Io پرواز می کنند و دانشمندان معتقدند که آنها فقط قطعات بزرگی از قمرهای دیگر هستند که وجود ندارند.

با نگاه کردن به یک جرم آسمانی متشکل از سنگ های سخت و داشتن سطحی کاملاً مشخص، تخمین ابعاد آن آسان است.

مشکل تعیین اندازه سیاره

اما چگونه می توان اندازه یک توپ گازی را تعیین کرد که در آن عناصر شیمیایی ساختار خود را از جامد به گاز تغییر می دهند، در مرزهای انتقال فاز در حال جوش، فوران و تبخیر هستند؟ مشتری یک سیاره گازی است و آنچه ما مرزهای قابل مشاهده آن را در نظر می گیریم در واقع ابرهای متراکمی هستند که در لایه های بالایی سیاره شکل گرفته اند. مشاهده چه فرآیندهایی در زیر آنها از زمین غیرممکن است و فقط می توان بر اساس داده های تحقیقاتی خاص حدس زد. بنابراین، هنگام تعیین اندازه مشتری، خطوط آن را در امتداد مرز مرئی ابرها ترسیم می کنند.

مقیاس غول در اعداد

قطر این غول گازی حدود 11.2 برابر بزرگتر و 318 برابر سنگین تر از زمین است. ابعاد آن شگفت انگیز است. اگر تمام سیارات دیگر را جمع آوری کنید و در یکی قرار دهید، بدن تشکیل شده همچنان 2.5 برابر کوچکتر از غول گازی خواهد بود.

این هیولای آسمانی با داشتن میدان گرانشی قدرتمند، اجسامی را که در حال پرواز هستند جذب می کند. بنابراین در سال 1992 ، این دنباله دار که از مشتری دور نبود (حدود 15 هزار کیلومتر) به قطعات جداگانه ای سقوط کرد که متعاقباً در جو آن سقوط کرد. اگر غول گازی که بخشی از فضای بیرونی را با "چتر گرانشی" خود می پوشاند، نبود، تعداد بسیار بیشتری از اجرام آسمانی که حیات را تهدید می کنند به زمین می رسید.

ابعاد این سیاره را می توان با شعاع استوایی و قطبی مشخص کرد که به ترتیب 71492 کیلومتر و 66854 کیلومتر است. مشتری کمی از قطب ها تغییر شکل داده است که با سرعت بالای چرخش توضیح داده می شود و به همین دلیل در 9.925 ساعت به دور محور خود می چرخد. نیروهای گریز از مرکز به وجود می آیند، که جرم آسمانی را قوی تر، فاصله از محور چرخش دورتر و به صفحه استوایی نزدیکتر می کنند. در نتیجه، مشتری شکلی به خود گرفت که به نام کروی مات شناخته می شود.

برای ساده کردن محاسبات ریاضی، غول گازی اغلب به صورت توپی با قطر 139822 کیلومتر نشان داده می شود. مساحت سطح مشروط سیاره 6.21796x10*10 کیلومتر مربع است که 122 برابر بزرگتر از زمین است. برای درک عظمت مقیاس مشتری، فقط باید به نقطه قرمز معروف توجه کنید، که بسیاری از نسخه های علمی در اطراف آن شکسته شده اند و همچنان در حال شکستن هستند. فرض بر این است که طول این سازند جوی منحصر به فرد از 24 تا 40 هزار کیلومتر است، در حالی که شعاع متوسط ​​زمین تنها 6371 کیلومتر است. معلوم می شود که دو یا سه سیاره مانند سیاره ما می توانند در چنین نقطه ای "غرق شوند".

آیا مشتری رقیبی دارد؟

بعید است که غول گازی ما آنقدر منحصر به فرد باشد که همتای بزرگتری در دیگر منظومه ها و کهکشان های ستاره ای نداشته باشد. این تئوری حضور "مشتری" داغ را در فضای بیرونی فرض می کند - سیاراتی که از نظر ترکیب و اندازه شبیه به یک سیاره در منظومه شمسی هستند، اما فقط دمای سطحی 1000 تا 3000 کلوین دارند. و بنابراین بیشتر گرم می شود. به هر حال، اگر مشتری در چنین شرایطی قرار داشت، ابعادی چند برابر بیشتر از آنچه اکنون است، داشت.

اخترشناسان هر از گاهی از کشف سیارات فراخورشیدی خبر می دهند که در میان آنها غول های گاز داغ نیز وجود دارند. اما تاکنون فقط یکی از آنها از نظر اندازه بزرگتر از مشتری (1.8 برابر) اما از نظر جرم (1.09 برابر) کمتر از آن است. این سیاره که در صورت فلکی هرکول قرار دارد، TrES-4 نام داشت. چندین گزارش دیگر از کشف غول های گازی بزرگ وجود دارد، اما دانشمندان هنوز در مورد صحت داده های به دست آمده توسط نویسندگان به توافق نرسیده اند. واقعیت این است که چنین مشاهداتی در حد توانایی های فناوری مدرن انجام می شود، به این معنی که نمی توان تعداد زیادی از خطاها را رد کرد.

شما فقط از جو عظیم مشتری قدردانی خواهید کرد!

در 13 مارس 1781، ستاره شناس انگلیسی ویلیام هرشل هفتمین سیاره منظومه شمسی - اورانوس را کشف کرد. و در 13 مارس 1930، ستاره شناس آمریکایی کلاید تومبا، نهمین سیاره منظومه شمسی - پلوتون را کشف کرد. در آغاز قرن بیست و یکم، اعتقاد بر این بود که منظومه شمسی شامل نه سیاره است. با این حال، در سال 2006، اتحادیه بین المللی نجوم تصمیم گرفت تا پلوتو را از این وضعیت سلب کند.

در حال حاضر 60 ماهواره طبیعی زحل شناخته شده است که بیشتر آنها با استفاده از فضاپیما کشف شده اند. اکثر ماهواره ها از سنگ و یخ تشکیل شده اند. بزرگترین ماهواره تیتان که در سال 1655 توسط کریستین هویگنس کشف شد، بزرگتر از سیاره عطارد است. قطر تیتان حدود 5200 کیلومتر است. تیتان هر 16 روز یک بار به دور زحل می چرخد. تیتان تنها قمری است که دارای جوی بسیار متراکم، 1.5 برابر اندازه زمین، و بیشتر از 90 درصد نیتروژن و مقدار متوسطی متان است.

اتحادیه بین المللی نجوم رسما پلوتون را به عنوان یک سیاره در می 1930 به رسمیت شناخت. در آن لحظه، فرض بر این بود که جرم آن با جرم زمین قابل مقایسه است، اما بعداً مشخص شد که جرم پلوتون تقریباً 500 برابر کمتر از جرم زمین است، حتی کمتر از جرم ماه. جرم پلوتون 1.2 برابر 1022 کیلوگرم (0.22 جرم زمین) است. میانگین فاصله پلوتون از خورشید 39.44 واحد نجومی است. (5.9 در 10 تا کیلومتر 12 درجه)، شعاع حدود 1.65 هزار کیلومتر است. دوره چرخش به دور خورشید 248.6 سال و دوره چرخش به دور محور آن 6.4 روز است. ترکیب پلوتون ظاهراً شامل سنگ و یخ است. این سیاره دارای جو نازکی است که از نیتروژن، متان و مونوکسید کربن تشکیل شده است. پلوتون دارای سه قمر است: شارون، هیدرا و نایکس.

در اواخر قرن بیستم و اوایل قرن بیست و یکم، اجرام زیادی در منظومه شمسی بیرونی کشف شد. مشخص شده است که پلوتون تنها یکی از بزرگترین اجرام کمربند کویپر است که تا به امروز شناخته شده است. علاوه بر این، حداقل یکی از اجرام کمربند - اریس - جسمی بزرگتر از پلوتون و 27٪ سنگین تر از آن است. در این راستا، این ایده مطرح شد که دیگر پلوتون را یک سیاره در نظر نگیریم. در 24 آگوست 2006، در مجمع عمومی بیست و ششم اتحادیه بین المللی نجوم (IAU)، تصمیم گرفته شد که از این پس پلوتون را نه "سیاره"، بلکه یک "سیاره کوتوله" نامیده شود.

در این کنفرانس، تعریف جدیدی از سیاره ارائه شد که بر اساس آن سیارات اجسامی هستند که به دور یک ستاره می چرخند (و خود ستاره نیستند)، دارای شکل هیدرواستاتیکی متعادل هستند و منطقه را در منطقه "پاکسازی" می کنند. مدار آنها از دیگر اجرام کوچکتر. سیارات کوتوله اجرامی در نظر گرفته می شوند که به دور یک ستاره می چرخند، شکل تعادل هیدرواستاتیکی دارند، اما فضای مجاور را "پاک نکرده اند" و ماهواره نیستند. سیارات و سیارات کوتوله دو دسته متفاوت از اجرام منظومه شمسی هستند. تمام اجرام دیگری که به دور خورشید می چرخند و ماهواره نیستند، اجسام کوچک منظومه شمسی نامیده می شوند.

بنابراین، از سال 2006، هشت سیاره در منظومه شمسی وجود داشته است: عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس، نپتون. پنج سیاره کوتوله به طور رسمی توسط اتحادیه بین المللی نجوم به رسمیت شناخته شده اند: سرس، پلوتون، هائومیا، ماکماکه و اریس.

در 11 ژوئن 2008، IAU معرفی مفهوم "پلوتوئید" را اعلام کرد. تصمیم گرفته شد پلوتوئیدها را اجرام آسمانی بنامیم که در مداری به دور خورشید می‌چرخند که شعاع آن بزرگ‌تر از شعاع مدار نپتون است، که جرم آن برای نیروهای گرانشی کافی است تا شکل تقریباً کروی به آن‌ها بدهد و فضای اطراف را پاک نمی‌کند. مدار آنها (یعنی بسیاری از اجرام کوچک به دور آنها می چرخند).

از آنجایی که هنوز تعیین شکل و در نتیجه ارتباط با کلاس سیارات کوتوله برای اجرام دوردستی مانند پلوتوئیدها دشوار است، دانشمندان توصیه کردند که به طور موقت تمام اجرامی را که قدر مطلق سیارک آنها (درخشش از فاصله یک واحد نجومی) روشن تر است، به پلوتوئیدها اختصاص دهند. از +1. اگر بعداً معلوم شود که جسم منتسب به پلوتوئیدها یک سیاره کوتوله نیست، از این وضعیت محروم می شود، اگرچه نام اختصاص داده شده باقی می ماند. سیارات کوتوله پلوتون و اریس به عنوان پلوتوئید طبقه بندی شدند. در جولای 2008، Makemake در این دسته قرار گرفت. در 17 سپتامبر 2008، Haumea به لیست اضافه شد.

مطالب بر اساس اطلاعات منابع باز تهیه شده است

1.8986×10 27 کیلوگرم تراکم متوسط 1.326 گرم بر سانتی متر مکعب شتاب سقوط آزاد در خط استوا 24.79 متر بر ثانیه سرعت فضایی دوم 59.5 کیلومتر بر ثانیه سرعت چرخش (در خط استوا) 12.6 کیلومتر بر ثانیه یا 45300 کیلومتر در ساعت دوره چرخش 9.925 ساعت محور چرخش شیب 3.13 درجه عروج راست در قطب شمال 17 ساعت 52 دقیقه و 14 ثانیه
268.057 درجه انحراف در قطب شمال 64.496 درجه آلبیدو 0.343 (باند)
0.52 (geom.albedo)

این سیاره از زمان های قدیم برای مردم شناخته شده است، در اساطیر و باورهای مذهبی بسیاری از فرهنگ ها منعکس شده است.

مشتری عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. به احتمال زیاد، در مرکز سیاره یک هسته سنگی از عناصر سنگین تر تحت فشار بالا وجود دارد. به دلیل چرخش سریع مشتری، شکل مشتری کروی مایل است (برآمدگی قابل توجهی در اطراف استوا دارد). جو بیرونی سیاره به وضوح به چندین نوار دراز در طول عرض های جغرافیایی تقسیم می شود و این منجر به طوفان ها و طوفان ها در امتداد مرزهای متقابل آنها می شود. نتیجه قابل توجه این لکه قرمز بزرگ است، طوفان غول پیکری که از قرن هفدهم شناخته شده است. با توجه به فرودگر گالیله، فشار و دما به سرعت افزایش می یابد که به عمق جو می رویم. مشتری دارای یک مگنتوسفر قدرتمند است.

منظومه اقماری مشتری از حداقل 63 ماهواره شامل 4 ماهواره بزرگ که "گالیله" نیز نامیده می شود، تشکیل شده است که توسط گالیله گالیله در سال 1610 کشف شد. قمر مشتری گانیمد قطری بزرگتر از عطارد دارد. یک اقیانوس جهانی در زیر سطح اروپا کشف شده است و آیو به داشتن قوی ترین آتشفشان ها در منظومه شمسی معروف است. مشتری حلقه های سیاره ای کم نور دارد.

مشتری توسط هشت ایستگاه بین سیاره ای ناسا کاوش شده است. مطالعات با کمک دستگاه‌های پایونیر و وویجر و بعداً گالیله که کاوشگر را در جو سیاره انداخت، بیشترین اهمیت را داشت. آخرین فضاپیمایی که از مشتری بازدید کرد، کاوشگر نیوهورایزنز بود که به سمت پلوتون حرکت می کرد.

مشاهده

پارامترهای سیاره

مشتری بزرگترین سیاره منظومه شمسی است. شعاع استوایی آن 71.4 هزار کیلومتر است که 11.2 برابر شعاع زمین است.

جرم مشتری بیش از 2 برابر جرم کل سایر سیارات منظومه شمسی، 318 برابر جرم زمین و تنها 1000 بار کمتر از جرم خورشید است. اگر مشتری حدود 60 برابر جرم داشت، می توانست به یک ستاره تبدیل شود. چگالی مشتری تقریباً برابر با چگالی خورشید و به طور قابل توجهی کمتر از چگالی زمین است.

صفحه استوایی سیاره به صفحه مدار آن نزدیک است، بنابراین هیچ فصلی در مشتری وجود ندارد.

مشتری حول محور خود می چرخد، و نه مانند یک جسم جامد: سرعت زاویه ای چرخش از استوا به قطب ها کاهش می یابد. در خط استوا، یک روز حدود 9 ساعت و 50 دقیقه طول می کشد. مشتری سریعتر از هر سیاره دیگری در منظومه شمسی می چرخد. به دلیل چرخش سریع، فشرده سازی قطبی مشتری بسیار قابل توجه است: شعاع قطبی کمتر از استوایی در 4.6 هزار کیلومتر (یعنی 6.5٪) است.

تنها چیزی که در مشتری می توانیم ببینیم ابرهایی در بالای جو است. سیاره غول پیکر عمدتاً از گاز تشکیل شده است و سطح جامدی که ما به آن عادت کرده ایم را ندارد.

مشتری 2 تا 3 برابر بیشتر از انرژی دریافتی از خورشید آزاد می کند. این ممکن است به دلیل انقباض تدریجی سیاره، غرق شدن هلیوم و عناصر سنگین تر، یا فرآیندهای فروپاشی رادیواکتیو در روده های سیاره باشد.

بیشتر سیارات فراخورشیدی شناخته شده در حال حاضر از نظر جرم و اندازه با مشتری قابل مقایسه هستند، بنابراین جرم آن ( ام جی) و شعاع ( RJ) به طور گسترده ای به عنوان واحدهای مناسب برای تعیین پارامترهای خود استفاده می شود.

ساختار داخلی

مشتری عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. در زیر ابرها لایه ای با عمق 7-25 هزار کیلومتر وجود دارد که در آن هیدروژن با افزایش فشار و دما (تا 6000 درجه سانتیگراد) به تدریج حالت خود را از گاز به مایع تغییر می دهد. ظاهراً هیچ مرز مشخصی وجود ندارد که هیدروژن گازی را از هیدروژن مایع جدا کند. باید شبیه به جوشیدن مداوم اقیانوس جهانی هیدروژن باشد.

مدل ساختار داخلی مشتری: یک هسته سنگی که توسط یک لایه ضخیم از هیدروژن فلزی احاطه شده است.

در زیر هیدروژن مایع لایه ای از هیدروژن فلزی مایع با ضخامت، طبق مدل های نظری، حدود 30-50 هزار کیلومتر وجود دارد. هیدروژن فلزی مایع در فشار چند میلیون اتمسفر تشکیل می شود. پروتون ها و الکترون ها در آن جداگانه وجود دارند و رسانای خوبی برای الکتریسیته است. جریان های الکتریکی قدرتمندی که در لایه ای از هیدروژن فلزی ایجاد می شوند، میدان مغناطیسی غول پیکر مشتری را ایجاد می کنند.

دانشمندان بر این باورند که مشتری دارای یک هسته سنگی جامد است که از عناصر سنگین (سنگین تر از هلیوم) تشکیل شده است. ابعاد آن 15-30 هزار کیلومتر قطر است، هسته چگالی بالایی دارد. بر اساس محاسبات تئوری، دما در مرز هسته سیاره حدود 30000 کلوین و فشار آن 30-100 میلیون اتمسفر است.

اندازه گیری های انجام شده هم از زمین و هم توسط کاوشگرها نشان داده است که انرژی ساطع شده از مشتری، عمدتاً به شکل تابش فروسرخ، تقریباً 1.5 برابر بیشتر از دریافتی از خورشید است. از این رو واضح است که مشتری دارای ذخیره قابل توجهی از انرژی حرارتی است که در فرآیند فشرده سازی ماده در طول شکل گیری سیاره تشکیل شده است. به طور کلی، اعتقاد بر این است که در اعماق مشتری هنوز بسیار گرم است - حدود 30000 کلوین.

جو

اتمسفر مشتری از هیدروژن (۸۱ درصد از نظر تعداد اتم ها و ۷۵ درصد از نظر جرم) و هلیوم (۱۸ درصد از نظر تعداد اتم ها و ۲۴ درصد از نظر جرم) تشکیل شده است. سهم سایر مواد بیش از 1٪ نیست. جو حاوی متان، بخار آب، آمونیاک است. همچنین آثاری از ترکیبات آلی، اتان، سولفید هیدروژن، نئون، اکسیژن، فسفین، گوگرد وجود دارد. لایه های بیرونی جو حاوی کریستال هایی از آمونیاک منجمد است.

ابرها در ارتفاعات مختلف رنگ خاص خود را دارند. بالاترین آنها قرمز، کمی پایین تر سفید، حتی پایین تر قهوه ای و در پایین ترین لایه مایل به آبی است.

تغییرات رنگ مایل به قرمز مشتری ممکن است به دلیل وجود ترکیبات فسفر، گوگرد و کربن باشد. از آنجایی که رنگ می تواند بسیار متفاوت باشد، بنابراین، ترکیب شیمیایی جو نیز در مکان های مختلف متفاوت است. به عنوان مثال، مناطق "خشک" و "مرطوب" با محتوای بخار آب متفاوت وجود دارد.

دمای لایه بیرونی ابرها حدود 130- درجه سانتیگراد است، اما با افزایش عمق به سرعت افزایش می یابد. با توجه به وسیله نقلیه فرود گالیله، در عمق 130 کیلومتری دما +150 درجه سانتیگراد، فشار 24 اتمسفر است. فشار در مرز بالایی لایه ابر حدود 1 اتمسفر است، یعنی مانند سطح زمین. گالیله "نقاط گرم" را در امتداد استوا کشف کرد. ظاهراً در این مکان ها لایه ابرهای بیرونی نازک است و نواحی داخلی گرم تری دیده می شود.

سرعت باد در مشتری می تواند بیش از 600 کیلومتر در ساعت باشد. گردش جو توسط دو عامل اصلی تعیین می شود. اولاً، چرخش مشتری در مناطق استوایی و قطبی یکسان نیست، بنابراین ساختارهای جوی به صورت نوارهایی کشیده شده اند که سیاره را احاطه کرده اند. ثانیاً به دلیل گرمای آزاد شده از روده، گردش دما وجود دارد. بر خلاف زمین (جایی که گردش جو به دلیل تفاوت گرمایش خورشید در مناطق استوایی و قطبی رخ می دهد)، در مشتری تأثیر تابش خورشید بر گردش دما ناچیز است.

جریان های همرفتی که گرمای داخلی را به سطح می رسانند، در خارج به شکل مناطق روشن و کمربندهای تیره ظاهر می شوند. در ناحیه مناطق نور، افزایش فشار مربوط به جریان های صعودی وجود دارد. ابرهای تشکیل دهنده مناطق در سطح بالاتری قرار دارند (حدود 20 کیلومتر) و رنگ روشن آنها ظاهراً به دلیل افزایش غلظت کریستال های سفید روشن آمونیاک است. تصور می شود که ابرهای کمربند تیره زیر بلورهای آمونیوم هیدروسولفید قرمز قهوه ای هستند و دمای بالاتری دارند. این سازه ها مناطق پایین دست را نشان می دهند. مناطق و کمربندها سرعت حرکت متفاوتی در جهت چرخش مشتری دارند. دوره مداری بسته به عرض جغرافیایی چندین دقیقه متفاوت است. این منجر به وجود جریان های ناحیه ای پایدار یا بادهایی می شود که به طور مداوم به موازات استوا در یک جهت می وزند. سرعت در این سیستم جهانی از 50 تا 150 متر بر ثانیه و بالاتر می رسد. در مرز کمربندها و مناطق، تلاطم شدید مشاهده می شود که منجر به تشکیل ساختارهای گردابی متعددی می شود. مشهورترین این شکل‌گیری، لکه قرمز بزرگ است که در 300 سال گذشته روی سطح مشتری مشاهده شده است.

در جو مشتری رعد و برق مشاهده می شود که قدرت آن سه مرتبه بزرگتر از زمین است و همچنین شفق های قطبی. علاوه بر این، تلسکوپ مداری چاندرا یک منبع تشعشعات پرتو ایکس (به نام نقطه پرتو ایکس بزرگ) را شناسایی کرده است که علل آن هنوز یک راز است.

نقطه قرمز بزرگ

لکه قرمز بزرگ یک سازند بیضی شکل با اندازه متغیر است که در منطقه گرمسیری جنوبی واقع شده است. در حال حاضر ابعاد آن 15 × 30 هزار کیلومتر است (بسیار بزرگتر از اندازه زمین) و 100 سال پیش، ناظران ابعاد 2 برابر بزرگتر را ذکر کردند. گاهی اوقات خیلی واضح قابل مشاهده نیست. لکه قرمز بزرگ یک طوفان غول پیکر با عمر طولانی است، ماده ای که در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد ​​و در 6 روز زمینی یک انقلاب کامل ایجاد می کند. با جریان های رو به بالا در جو مشخص می شود. ابرهای موجود در آن بالاتر قرار دارند و دمای آنها کمتر از مناطق همسایه است.

میدان مغناطیسی و مگنتوسفر

زندگی در مشتری

در حال حاضر به دلیل غلظت کم آب در جو و عدم وجود سطح جامد، وجود حیات در مشتری بعید به نظر می رسد. در دهه 1970، اخترشناس آمریکایی، کارل ساگان، درباره احتمال وجود حیات مبتنی بر آمونیاک در جو فوقانی مشتری اظهار نظر کرد. لازم به ذکر است که حتی در اعماق کم در جو جوین، دما و چگالی بسیار بالا است و امکان حداقل تکامل شیمیایی را نمی توان رد کرد، زیرا سرعت و احتمال واکنش های شیمیایی به این امر کمک می کند. با این حال، وجود حیات آب-هیدروکربنی در مشتری نیز امکان پذیر است: در لایه اتمسفر حاوی ابرهای بخار آب، دما و فشار نیز بسیار مطلوب است.

دنباله دار شومیکر-لوی

ردی از یکی از بقایای دنباله دار.

در جولای 1992، یک دنباله دار به مشتری نزدیک شد. این سیاره از فاصله حدود 15 هزار کیلومتری از مرز بالایی ابرها عبور کرد و اثر گرانشی قدرتمند این سیاره غول پیکر هسته آن را به 17 قسمت بزرگ تقسیم کرد. این دسته از دنباله دارها در رصدخانه مونت پالومار توسط کارولین و یوجین شومیکر و ستاره شناس آماتور دیوید لوی کشف شد. در سال 1994، در طول نزدیک شدن بعدی به مشتری، تمام قطعات دنباله دار با سرعت فوق العاده ای - حدود 64 کیلومتر در ثانیه - به جو سیاره برخورد کردند. این فاجعه عظیم کیهانی هم از زمین و هم با کمک وسایل فضایی، به ویژه با کمک تلسکوپ فضایی هابل، ماهواره مادون قرمز IUE و ایستگاه فضایی بین سیاره ای گالیله مشاهده شد. سقوط هسته ها با اثرات جوی جالبی همراه بود، به عنوان مثال شفق های قطبی، لکه های سیاه در مکان هایی که هسته های دنباله دار سقوط کردند و تغییرات آب و هوایی.

نقطه ای در نزدیکی قطب جنوبی مشتری.

یادداشت

پیوندها

ماهواره ها سیاره مشتری فهرست بندی در گروه ها به ترتیب صعودی محور نیمه اصلی مدار
ماهواره های داخلی	متیس آدراستئا آمالتیا تبه
ماهواره های گالیله	آیو اروپا گانیمد کالیستو
گروه Themisto	تمیستو
گروه هیمالیا	Leda Himalia Lysitea Elara S/2000 J 11
گروه کارپو	Carpo S/2003 J 12
گروه آنانکه	Evporie S/2003 J 3 S/2003 J 18 Telxinoe Evante Helike

کسانی که حداقل یک بار در شب به دقت ستاره ها را تماشا می کردند، نمی توانستند متوجه یک نقطه درخشان شوند که با درخشندگی و اندازه آن از بقیه متمایز است. این یک ستاره دور نیست که میلیون ها سال است که نور آن به ما می رسد. این مشتری، بزرگترین سیاره در منظومه شمسی است. در مواقعی که نزدیک‌ترین فاصله به زمین است، این جرم آسمانی قابل‌توجه‌ترین و از نظر روشنایی کمتر از سایر ماهواره‌های فضایی ما - زهره و ماه - می‌شود.

بزرگترین سیاره در منظومه شمسی ما هزاران سال پیش برای مردم شناخته شد. نام خود این سیاره از اهمیت آن برای تمدن بشری صحبت می کند: رومیان باستان به دلیل احترام به اندازه بدن آسمانی، آن را به افتخار خدای اصلی باستان - مشتری نامگذاری کردند.

سیاره غول پیکر، ویژگی های اصلی آن

با مطالعه منظومه شمسی در منطقه دید، شخصی بلافاصله متوجه وجود یک شی فضایی عظیم در آسمان شب شد. در ابتدا اعتقاد بر این بود که یکی از درخشان ترین اجرام در آسمان شب یک ستاره سرگردان است، اما با گذشت زمان ماهیت متفاوتی از این جرم آسمانی مشخص شد. روشنایی بالای مشتری با اندازه عظیم آن توضیح داده می شود و در طول نزدیک شدن سیاره به زمین به حداکثر مقادیر خود می رسد. نور این سیاره غول پیکر 2.94- متر از قدر ظاهری ستاره ای دارد و درخشندگی آن تنها به روشنایی ماه و زهره کاهش می یابد.

اولین توصیف مشتری، بزرگترین سیاره منظومه شمسی، به قرن های 8-7 قبل از میلاد برمی گردد. ه. حتی بابلی‌های باستان ستاره‌ای درخشان را در آسمان مشاهده می‌کردند که آن را با خدای عالی مردوک، حامی بابل، تجسم می‌داد. در زمان‌های بعد، یونانیان باستان و سپس رومی‌ها مشتری را به همراه زهره یکی از درخشان‌های اصلی کره آسمانی می‌دانستند. قبایل آلمانی به سیاره غول پیکر قدرت الهی عرفانی بخشیدند و به افتخار خدای اصلی خود دونار نامی به آن دادند. علاوه بر این، عملاً همه اخترشناسان، منجمان و پیشگویان دوران باستان همیشه موقعیت مشتری، روشنایی نور آن را در پیش بینی ها و گزارش های خود در نظر گرفته اند. در زمان‌های اخیر، زمانی که سطح تجهیزات فنی امکان مشاهده دقیق‌تر فضا را فراهم کرد، مشخص شد که مشتری به وضوح در مقایسه با سایر سیارات منظومه شمسی متمایز است.

اندازه واقعی یک نقطه روشن کوچک در شب ما از اهمیت زیادی برخوردار است. شعاع مشتری در ناحیه استوایی 71490 کیلومتر است. در مقایسه با زمین، قطر غول گازی کمی کمتر از 140 هزار کیلومتر است. این 11 برابر قطر سیاره ما است. چنین اندازه بزرگ با جرم مطابقت دارد. جرم این غول 1.8986x1027 کیلوگرم است و وزن آن 2.47 برابر بیشتر از مجموع جرم هفت سیاره، دنباله دار و سیارک باقی مانده متعلق به منظومه شمسی است.

جرم زمین 5.97219x1024 کیلوگرم است که 315 برابر کمتر از جرم مشتری است.

با این حال، "پادشاه سیارات" از همه نظر بزرگترین سیاره نیست. با وجود اندازه و جرم عظیم مشتری، چگالی مشتری 4.16 برابر کمتر از سیاره ما است، به ترتیب 1326 کیلوگرم بر متر مکعب و 5515 کیلوگرم بر متر مکعب. این به این دلیل است که سیاره ما یک توپ سنگی با هسته داخلی سنگین است. مشتری یک تجمع متراکم از گازها است که چگالی آن به ترتیب کمتر از چگالی هر جسم جامد است.

واقعیت دیگری نیز جالب است. با چگالی به اندازه کافی کم، نیروی گرانش روی سطح غول گازی 2.4 برابر بیشتر از پارامترهای زمینی است. شتاب سقوط آزاد در مشتری 24.79 متر بر ثانیه خواهد بود (همین مقدار در زمین 9.8 متر بر ثانیه است). تمام پارامترهای اخترفیزیکی ارائه شده سیاره با ترکیب و ساختار آن تعیین می شود. بر خلاف چهار سیاره اول، عطارد، زهره، زمین و مریخ که اجرام زمینی هستند، مشتری گروه غول های گازی را رهبری می کند. مانند زحل، اورانوس و نپتون، بزرگترین سیاره ای که برای ما شناخته شده است فلک ندارد.

مدل سه لایه سیاره ای که امروزه وجود دارد، ایده ای از چیستی مشتری را به دست می دهد. در پشت پوسته گازی بیرونی، که جو غول گازی را تشکیل می دهد، لایه ای از یخ آب قرار دارد. اینجا جایی است که قسمت شفاف و قابل مشاهده برای ابزارهای نوری سیاره به پایان می رسد. تشخیص رنگ سطح سیاره از نظر فنی غیرممکن است. حتی با کمک تلسکوپ فضایی هابل، دانشمندان توانستند تنها جو فوقانی یک توپ عظیم گازی را ببینند.

بعلاوه، اگر به سمت سطح حرکت کنید، دنیای تاریک و داغی به وجود می آید که از کریستال های آمونیاک و هیدروژن فلزی متراکم تشکیل شده است. دماهای بالا (6000-21000 کلوین) و فشار عظیم بیش از 4000 Gpa در اینجا غالب است. تنها عنصر جامد ساختار سیاره، هسته سنگی است. وجود یک هسته سنگی که در مقایسه با اندازه سیاره، قطر کمی دارد، تعادل هیدرودینامیکی به سیاره می بخشد. به لطف او است که قوانین بقای جرم و انرژی در مشتری عمل می کند و غول را در مدار خود نگه می دارد و آن را مجبور می کند تا حول محور خود بچرخد. این غول مرزی به وضوح قابل ردیابی بین جو و مرکز، بقیه سیاره ندارد. در جامعه علمی، مرسوم است که سطح مشروط سیاره را در نظر می گیرند، جایی که فشار 1 بار است.

فشار در جو فوقانی مشتری کم است و تنها 1 اتمسفر است. اما قلمرو سرما در اینجا حاکم است ، زیرا دما به زیر علامت - 130 درجه سانتیگراد نمی رسد.

جو مشتری حاوی مقدار زیادی هیدروژن است که کمی با هلیوم و ناخالصی های آمونیاک و متان رقیق شده است. این رنگارنگ بودن ابرهایی را که به طور متراکم سیاره را پوشانده اند توضیح می دهد. دانشمندان بر این باورند که چنین تجمعی از هیدروژن در طول شکل گیری منظومه شمسی رخ داده است. ماده کیهانی جامدتر، تحت تأثیر نیروهای گریز از مرکز، به سمت تشکیل سیارات زمینی رفت، در حالی که مولکول های آزاد سبک تر گازها، تحت تأثیر همان قوانین فیزیکی، شروع به تجمع در لخته ها کردند. این ذرات گاز به ماده ساختمانی تبدیل شده اند که هر چهار سیاره غول پیکر از آن تشکیل شده اند.

حضور در این سیاره در چنین مقدار هیدروژن که عنصر اساسی آب است، حاکی از وجود مقادیر عظیمی از منابع آبی در مشتری است. در عمل معلوم می شود که تغییرات ناگهانی دما و شرایط فیزیکی روی سیاره اجازه نمی دهد مولکول های آب از حالت گازی و جامد به مایع منتقل شوند.

پارامترهای اخترفیزیکی مشتری

سیاره پنجم به دلیل پارامترهای اخترفیزیکی خود نیز جالب است. مشتری با قرار گرفتن در پشت کمربند سیارکی، منظومه شمسی را به طور مشروط به دو قسمت تقسیم می کند و تأثیر شدیدی بر تمام اجرام فضایی که در حوزه نفوذ آن هستند، می گذارد. نزدیکترین سیاره به مشتری مریخ است که دائماً در حوزه نفوذ میدان مغناطیسی و نیروی گرانش سیاره عظیم قرار دارد. مدار مشتری شکل یک بیضی منظم و یک گریز جزئی دارد، تنها 0.0488. از این نظر، مشتری تقریباً همیشه در همان فاصله از ستاره ما باقی می ماند. در حضیض، سیاره در مرکز منظومه شمسی در فاصله 740.5 میلیون کیلومتری و در aphelion، مشتری در فاصله 816.5 میلیون کیلومتری از خورشید قرار دارد.

در اطراف خورشید، غول به آرامی حرکت می کند. سرعت آن تنها 13 کیلومتر در ثانیه است، در حالی که این پارامتر زمین تقریباً سه برابر بیشتر است (29.78 کیلومتر در ثانیه). مشتری کل سفر به دور ستاره مرکزی ما را در 12 سال کامل می کند. همسایه مشتری، زحل عظیم، به شدت بر سرعت حرکت سیاره حول محور خود و سرعت گردش سیاره تأثیر می گذارد.

شگفت آور از دیدگاه اخترفیزیک و موقعیت محور سیاره. صفحه استوایی مشتری تنها 3.13 درجه از محور مداری منحرف می شود. در زمین ما، انحراف محوری از صفحه مدار 23.45 درجه است. به نظر می رسد این سیاره در کنار خود قرار دارد. با وجود این، چرخش مشتری حول محور خود با سرعت فوق العاده ای رخ می دهد که منجر به فشردگی طبیعی سیاره می شود. بر اساس این شاخص، غول گازی سریع ترین در منظومه ستاره ای ما است. مشتری در کمتر از 10 ساعت به دور محور خود می چرخد. به طور دقیق تر، یک روز کیهانی در سطح این غول گازی 9 ساعت و 55 دقیقه است، در حالی که سال مشتری 10475 روز زمینی به طول می انجامد. با توجه به چنین ویژگی های موقعیت محور چرخش، هیچ فصلی در مشتری وجود ندارد.

در نزدیک ترین نقطه، مشتری در فاصله 740 میلیون کیلومتری از سیاره ما قرار دارد. کاوشگرهای فضایی مدرن که در فضای بیرونی با سرعت 40000 کیلومتر در ساعت پرواز می کنند، به روش های مختلف بر این مسیر غلبه می کنند. اولین فضاپیمای پایونیر 10 در جهت مشتری در مارس 1972 به فضا پرتاب شد. آخرین دستگاهی که به سمت مشتری پرتاب شد، کاوشگر خودکار "جونو" بود. کاوشگر فضایی در 5 آگوست 2011 به فضا پرتاب شد و تنها پنج سال بعد، در تابستان 2018، به مدار "سیاره پادشاه" رسید. در طول پرواز، دستگاه جونو مسافتی معادل 2.8 میلیارد کیلومتر را طی کرد.

ماهواره های سیاره مشتری: چرا تعداد زیادی از آنها وجود دارد؟

حدس زدن اینکه چنین اندازه چشمگیر سیاره حضور یک گروه بزرگ را تعیین می کند دشوار نیست. از نظر تعداد ماهواره های طبیعی، مشتری مشابهی ندارد. تعداد آنها 69 نفر است. این مجموعه همچنین شامل غول های واقعی است که از نظر اندازه قابل مقایسه با یک سیاره تمام عیار و بسیار کوچک هستند که به سختی با تلسکوپ قابل مشاهده هستند. مشتری نیز حلقه های خاص خود را دارد، شبیه حلقه های زحل. حلقه های مشتری کوچکترین عناصر ذرات هستند که توسط میدان مغناطیسی سیاره به طور مستقیم از فضا در طول شکل گیری سیاره جذب شده اند.

چنین تعداد زیادی از ماهواره ها با این واقعیت توضیح داده می شود که مشتری دارای قوی ترین میدان مغناطیسی است که تأثیر زیادی بر تمام اجرام مجاور دارد. نیروی جاذبه غول گازی آنقدر زیاد است که به مشتری اجازه می دهد تا چنین خانواده گسترده ای از ماهواره ها را در اطراف خود نگه دارد. علاوه بر این، عمل میدان مغناطیسی سیاره برای جذب تمام اجرام فضایی سرگردان کاملاً کافی است. مشتری عملکرد یک سپر فضایی در منظومه شمسی را انجام می دهد و دنباله دارها و سیارک های بزرگ را از فضا می گیرد. وجود نسبتاً آرام سیارات درونی دقیقاً با این عامل توضیح داده می شود. مگنتوسفر یک سیاره عظیم چندین برابر میدان مغناطیسی زمین قدرتمندتر است.

برای اولین بار، گالیله گالیله با ماهواره های غول گازی در سال 1610 ملاقات کرد. این دانشمند در تلسکوپ خود چهار ماهواره را به طور همزمان دید که در اطراف یک سیاره عظیم در حال حرکت بودند. این واقعیت ایده مدل خورشید مرکزی منظومه شمسی را تایید کرد.

اندازه این ماهواره ها شگفت انگیز است که حتی می تواند با برخی از سیارات منظومه شمسی رقابت کند. به عنوان مثال، قمر گانیمد بزرگتر از عطارد، کوچکترین سیاره منظومه شمسی است. کمی پایین تر از عطارد یکی دیگر از ماهواره های غول پیکر است - Callisto. یکی از ویژگی های بارز سیستم ماهواره ای مشتری این است که تمام سیاراتی که به دور غول گازی می چرخند ساختاری جامد دارند.

اندازه های معروف ترین ماهواره های مشتری به شرح زیر است:

• قطر گانیمد 5260 کیلومتر است (قطر عطارد 4879 کیلومتر است).
• قطر کالیستو 4820 کیلومتر است.
• قطر آیو 3642 کیلومتر است.
• قطر اروپا 3122 کیلومتر است.

برخی از ماهواره ها به سیاره مادر نزدیکتر هستند، برخی دیگر دورتر هستند. تاریخچه ظهور چنین ماهواره های طبیعی بزرگ هنوز فاش نشده است. احتمالاً با سیارات کوچکی روبرو هستیم که زمانی به دور مشتری در همسایگی خود می چرخیدند. ماهواره های کوچک قطعاتی از دنباله دارهای نابود شده هستند که از ابر اورت به منظومه شمسی می رسند. به عنوان مثال سقوط دنباله دار شومیکر-لوی روی مشتری است که در سال 1994 مشاهده شد.

این ماهواره‌های مشتری هستند که مورد توجه دانشمندان قرار می‌گیرند، زیرا در دسترس‌تر و از نظر ساختار شبیه به سیارات زمینی هستند. غول گازی خود نمایانگر محیطی خصمانه برای بشریت است، جایی که تصور وجود گونه های شناخته شده حیات غیرقابل تصور است.

اگر سوالی دارید - آنها را در نظرات زیر مقاله بگذارید. ما یا بازدیدکنندگان ما خوشحال خواهیم شد که به آنها پاسخ دهیم.