惑星木星を与えるもの. 惑星木星の簡単な説明. 他の文化における名前

20.09.2020

浄化槽

| |

木星- 太陽系で最大の惑星興味深い事実、サイズ、質量、軌道、組成、表面の説明、衛星、木星の写真による研究。

木星は太陽から5番目の惑星そして太陽系最大の天体。

木星は、最初の望遠鏡で見ることができた 400 年前に観測者を魅了しました。これは、渦巻く雲、神秘的なスポット、衛星のファミリー、および多くの機能を持つ美しいガス巨人です。

最も印象的なのはそのスケールです。質量、体積、面積の点で、惑星は太陽系で名誉ある第 1 位を占めています。古代の人々でさえその存在を知っていたので、木星は多くの文化で注目されました。

惑星木星に関する興味深い事実

明るさ4位

明るさの点では、惑星は太陽、月、金星よりも進んでいます。道具を使わずに見つけることができる 5 つの惑星の 1 つです。

最初の記録はバビロニア人のもの

木星についての言及は、7～8 世紀に始まっています。紀元前。パンテオンの最高の神に敬意を表して名前を受け取りました（ギリシャ人の中で - ゼウス）。メソポタミアではマルドゥク、ゲルマン民族ではトール。

日が最も短い

わずか9時間55分で軸回転します。急速な自転により、極での平坦化と赤道線の拡大が発生します。

1年は11.8年

地上観測の位置から見ると、その動きは信じられないほど遅いように見えます。

顕著な雲の形成があります

上層大気層は、雲帯と帯に分けられます。アンモニア、硫黄、およびそれらの混合物の結晶で表されます。

最大の嵐です

画像は、350年間止まることのない大規模な嵐である大赤斑を示しています。地球3つを飲み込むほどの大きさ。

構造には、石、金属、および水素化合物が含まれます

大気層の下には、気体と液体の水素の層と、氷、石、金属のコアがあります。

ガニメデは系で最大の衛星

衛星の中では、ガニメデ、カリスト、イオ、エウロパが最大です。最初のものは、水星よりも大きい直径 5268 km をカバーしています。

リングシステムあり

リングは薄く、彗星や小惑星との衝突中に月から放出された塵の粒子です。木星から 92,000 km の距離から始まり、225,000 km まで伸びています。厚さ - 2000-12500 km。

8つのミッションが送信されました

これらは、パイオニア 10 号と 11 号、ボイジャー 1 号と 2 号、ガリレオ、カッシーニ、ウィリス、ニューホライズンズです。将来は衛星に焦点を当てるかもしれません。

木星の大きさ、質量、軌道

質量 - 1.8981 x 10 27 kg、体積 - 1.43128 x 10 15 km 3、表面積 - 6.1419 x 10 10 km 2、平均円周は 4.39264 x 10 5 km に達します。ご存知のように、惑星の直径は私たちの直径の 11 倍で、すべての太陽系惑星の 2.5 倍の質量があります。

木星の物理的特徴

極収縮	0,06487
赤道	71,492km
極半径	66,854km
中半径	69,911km
表面積	6.22 10 10 km²
音量	1.43 10 15 km³
重さ	1.89 10 27 キロ
平均密度	1.33g/cm³
無加速赤道で落ちる	24.79m/s²
第二空間速度	59.5km/s
赤道速度回転	45 300km/h
ローテーション期間	9.925時間
軸の傾き	3.13°
赤経北極	17時間52分14秒 268.057°
北極の赤緯	64.496°
アルベド	0.343 (ボンド) 0.52 (geom.アルベド)

これはガス巨人であるため、その密度は 1.326 g/cm 3 (地球の 1/4 未満) です。密度が低いことは、この物体がガスで構成されていることを示す手掛かりとなりますが、コアの組成についてはまだ議論が続いています。

惑星は太陽から平均 7 億 7829 万 9000 km 離れていますが、この距離は 7 億 4055 万 km から 8 億 1604 万 km までさまざまです。軌道を通過するには 11.8618 年かかります。つまり、1 年は 4332.59 日続きます。

しかし、木星の自転速度は最速で、9 時間 55 分 30 秒です。このため、晴れた日には、年は 10475.8 かかります。

木星の組成と表面

それは気体と液体の物質で表されます。これは巨大ガス惑星の中で最大のもので、外側の大気層と内側の空間に分かれています。大気は、水素 (88 ～ 92%) とヘリウム (8 ～ 12%) で表されます。

メタン、水蒸気、シリコン、アンモニア、ベンゼンの痕跡もあります。硫化水素、炭素、ネオン、エタン、酸素、硫黄、ホスフィンが少量検出されます。

内部には高密度の物質が含まれているため、水素 (71%)、ヘリウム (24%)、その他の元素 (5%) で構成されています。コアは、液体金属水素とヘリウムの高密度混合物であり、水素分子の外層です。コアは岩石である可能性があると考えられていますが、正確なデータはありません。

核の存在は、重力が計算された 1997 年に議論されました。このデータは、地球質量の 12 ～ 45 倍に達し、木星の質量の 4 ～ 14% をカバーできることを示唆していました。コアの存在は、惑星には岩石または氷のコアが必要だったという惑星モデルによっても補強されています。しかし、対流や高温の液体水素によって、コアのサイズが縮小する可能性があります。

コアに近づくほど、温度と圧力が高くなります。表面では 67°C で 10 bar、相転移では 9700°C で 200 GPa、中心部では 35700°C で 3000 ～ 4500 GPa になると考えられています。

木星の衛星

これで、地球の近くに 79 個の衛星のファミリーがあることがわかりました (2019 年現在)。そのうちの 4 つは最大であり、ガリレオガリレイによって発見されたため、ガリレオと呼ばれています。イオ (固体の活火山)、エウロパ (大規模な地下海)、ガニメデ (システム内で最大の衛星)、カリスト (地下海と古い表面物質) です。 .

また、直径 200 km 未満の衛星が 4 つあるアマルテアグループもあります。それらは 200,000 km 離れており、軌道傾斜角は 0.5 度です。これらは、メティス、アドラステア、アマルテア、テーベです。

より小さく、より偏心した軌道通路を持つ不規則な月もたくさんあります。それらは、サイズ、組成、および軌道が収束するファミリーに分けられます。

木星の大気と温度

北極と南極ではおなじみのオーロラを見ることができます。しかし、木星ではその強度ははるかに高く、めったに止まることはありません。この壮大なショーは、イオの火山の強力な放射、磁場、噴出物によって形作られています。

素晴らしい気象条件もあります。風速は最大 100 m/s で、時速 620 km まで加速できます。ほんの数時間で、直径数千キロメートルに及ぶ大規模な嵐が発生する可能性があります。大赤斑は 1600 年代に発見され、機能し続けていますが、縮小しています。

惑星は、アンモニアと硫酸水素アンモニウムの雲の後ろに隠されています。それらは対流圏界面の位置を占めており、これらの地域は熱帯地域と呼ばれています。レイヤーは 50 km まで拡張できます。また、私たちの 1000 倍強力な稲妻の閃光が示唆するように、水の雲の層があるかもしれません。

惑星木星の研究の歴史

その規模の大きさから、天空に観測機器がなくても発見できるほどの存在であったことから、その存在は古くから知られていました。最初の言及は、紀元前 7 ～ 8 世紀のバビロンに現れました。 2 世紀のプトレマイオスは地球中心モデルを作成し、そこで彼は私たちの周りの公転周期を 4332.38 日と推定しました。このモデルは 499 年に数学者 Aryabhata によって使用され、4332.2722 日という結果を受け取りました。

1610年、ガリレオ・ガリレイは彼の器具を使って、初めてガス巨人を見ることができました. 彼の隣には4つの最大の衛星がありました。これは重要なポイントであり、地動説を支持する証拠でした。

1660年代の新しい望遠鏡。惑星上の黒点と明るいバンドを研究したかったカッシーニによって使用されました。彼は、私たちの前に平らな回転楕円体があることを発見しました。 1690年には大気の自転周期と微分自転の決定に成功した。大赤斑の詳細は、1831 年にハインリッヒシュヴァーベによって初めて描かれました。

1892 年、5 番目の月が E. E. バーナードによって観測されました。目視調査で発見された最後の衛星となったのはアルマテヤでした。アンモニアとメタンの吸収帯は 1932 年にルパートワイルドによって研究され、1938 年には 3 つの長い「白い楕円」を追跡しました。長い間、両者は別々の組織のままでしたが、1998 年に 2 つが 1 つの組織に統合され、2000 年には 3 番目の組織が吸収されました。

電波望遠鏡による調査は 1950 年代に始まりました。最初の信号は 1955 年に捕捉されました。これらは、惑星の自転に対応する電波のバーストであり、速度を計算することができました。

その後、研究者はデカメートル、デシメートル、熱放射の 3 種類の信号を導き出すことができました。前者は回転とともに変化し、イオと惑星の磁場との接触に基づいています。デシメートルのものはトロイダル赤道帯から現れ、電子の低気圧放射によって作られます。しかし、後者は大気の熱によって形成されます。

画像をクリックすると拡大します

木星は、太陽からの距離が 5 番目で、太陽系で最大の惑星です。天王星、海王星、土星と同じように、木星も巨大ガス惑星です。人類は彼について長い間知っていました。宗教的信念や神話では木星への言及がよくあります。現代では、惑星は古代ローマの神に敬意を表してその名前が付けられました。

木星の大気現象は、地球よりもはるかに大きい。地球上で最も注目すべき地層は、17 世紀から知られている巨大な嵐である大赤斑です。

衛星のおおよその数は 67 で、そのうち最大のものは、エウロパ、イオ、カリスト、ガニメデです。 G. ガリレオは 1610 年にそれらを最初に発見しました。

惑星のすべての研究は、軌道望遠鏡と地上望遠鏡を使用して行われます。 70 年代以来、8 台の NASA 車両が木星に送られてきました。大きな対立の間、惑星は肉眼で見えました。木星は、金星と月に次いで空で最も明るい天体の 1 つです。そして、衛星とディスク自体は、オブザーバーにとって最も人気があると考えられています。

木星観測

光学範囲

スペクトルの赤外線領域にある物体を考えると、他の元素の線が目立つように、He と H2 の分子に注意を払うことができます。 Hの量は惑星の起源を物語っており、他の元素の質的および量的組成のおかげで内部進化について知ることができます. しかし、ヘリウムと水素の分子には双極子モーメントがありません。つまり、それらの吸収線は、衝撃電離によって吸収されるまで目立ちません。また、これらの線は大気の上層に現れ、そこからはより深い層に関するデータを運ぶことができません。これに基づいて、木星の水素とヘリウムの量に関する最も信頼できる情報は、ガリレオ装置を使用して取得できます。

残りの要素に関しては、それらの分析と解釈は非常に困難です。惑星の大気中で進行中のプロセスについて完全に確実に言うことは不可能です。化学組成も大きな問題です。しかし、ほとんどの天文学者によると、元素に影響を与えるすべてのプロセスは局所的で限定的です。このことから、それらは物質の分布に特別な変化をもたらさないということになります。

木星は、太陽から消費するよりも 60% 多くのエネルギーを放射しています。これらのプロセスは、惑星の大きさに影響を与えます。木星は 1 年に 2 cm 減少します. P. ボーデンハイマーは 1974 年に、形成時には惑星は現在の 2 倍の大きさであり、温度ははるかに高かったという意見を提唱しました。

ガンマ範囲

ガンマ範囲の惑星の研究は、オーロラと円盤の研究に関係しています。アインシュタインの宇宙研究所は 1979 年にこれを登録しました。地球からは、紫外線と X 線のオーロラの領域が一致しますが、これは木星には当てはまりません。以前の観測では、40 分の頻度で放射線の脈動が確認されましたが、その後の観測では、この依存性がさらに悪化していることが示されました。

天文学者は、X線スペクトルが木星のオーロラの輝きを彗星の輝きに似たものにすることを望んでいましたが、チャンドラの観測はその希望を反証しました.

XMM-Newton 宇宙天文台によると、ガンマスペクトルの円盤放射は、放射の太陽 X 線反射であることがわかります。オーロラに比べて、放射の強さに周期性はありません。

無線監視

木星は、太陽系でメートルからデシメートルの範囲で最も強力な電波源の 1 つです。無線放射は散発的です。このようなバーストは、5 ～ 43 MHz の範囲で発生し、平均幅は 1 MHz です。バーストの持続時間は非常に短く、0.1 ～ 1 秒です。放射は偏光されており、円内では 100% に達することがあります。

短いセンチメートルからミリ波帯の惑星の電波放射は、純粋に熱的な特徴を持っていますが、平衡温度とは異なり、明るさははるかに高くなっています。この機能は、木星の腸からの熱の流れを物語っています。

重力ポテンシャル計算

宇宙船の軌道の分析と自然の衛星の動きの観測は、木星の重力場を示しています。球対称と比べて大きな違いがあります。原則として、重力ポテンシャルはルジャンドル多項式で展開された形式で表されます。

パイオニア 10、パイオニア 11、ガリレオ、ボイジャー 1、ボイジャー 2、およびカッシーニの宇宙船は、重力ポテンシャルを計算するためにいくつかの測定値を使用しました。 2) ドップラー効果; 3) 電波干渉法。それらのいくつかは、測定において大赤斑の重力の存在を考慮に入れなければなりませんでした。

さらに、データを処理して、惑星の中心の周りを回転するガリレオの衛星の運動の理論を仮定する必要があります。正確な計算の大きな問題は、非重力特性を持つ加速度を考慮することです。

太陽系の木星

この巨大ガス惑星の赤道半径は 71.4 千 km で、地球の 11.2 倍です。木星は、太陽の外側に位置する太陽に質量の中心を持つ唯一の惑星です。

木星の質量は、すべての惑星の総重量の 2.47 倍、地球の 317.8 倍を超えています。しかし、質量は太陽の 1000 分の 1 未満です。密度に関しては、ルミナリーと非常に似ており、地球の 4.16 分の 1 です。しかし、重力は地球の 2.4 倍を超えています。

「失敗した星」としての惑星木星

理論モデルのいくつかの研究では、木星の質量が実際よりもわずかに大きい場合、惑星が縮小し始めることが示されています。小さな変化は惑星の半径に大きな影響を与えませんが、実際の質量が4倍に増加した場合、惑星の密度が非常に増加し、強い重力の作用によるサイズの縮小プロセスが始まります.

この研究に基づいて、木星は同様の歴史と構造を持つ惑星の中で最大の直径を持っています。質量がさらに増加すると、星形成の過程で木星が現在の質量の 50 倍を超える質量を持つ褐色矮星に変わるまで、収縮の期間が続きました。天文学者は、木星が「失敗した星」であると信じていますが、惑星木星の形成プロセスと連星系を形成する惑星との間に類似性があるかどうかはまだ明らかではありません. 初期の証拠によると、木星が星になるには 75 倍の質量が必要であることが示唆されていますが、既知の最小の赤色矮星の直径は 30% しか大きくありません。

木星の自転と公転

地球からの木星の視等級は 2.94m で、金星と月に次いで 3 番目に明るい天体です。私たちから最も遠い惑星の見かけの大きさは 1.61m です。地球から木星までの最短距離は 5 億 8800 万キロメートル、最長距離は 9 億 6700 万キロメートルです。

惑星間の対立は13か月ごとに発生します。 12 年に 1 回、木星の大衝が起こることに注意してください。この瞬間惑星は自身の軌道の近日点近くにあり、地球からの物体の角度サイズは 50 秒角です。

木星は太陽から 7 億 7850 万キロメートル離れていますが、惑星は 11.8 地球年で太陽の周りを完全に公転します。木星の軌道上での動きに対する最大の摂動は、土星によってもたらされます。払い戻しには次の 2 種類があります。

古くから - それは70,000年にわたって稼働しています。これにより、惑星の軌道の離心率が変化します。

レゾナンス - 2:5の近接比により現れます。

惑星の特徴は、軌道面と惑星面との距離が非常に近いことと言えます。惑星木星では、惑星の回転軸が 3.13 ° 傾いているため、季節の変化はありません。比較のために、地球の軸の傾きは 23.45 ° であると付け加えることができます。

その軸の周りの惑星の回転は、太陽系の一部であるすべての惑星の中で最も速い. したがって、赤道の領域では、木星はその軸の周りを 9 時間 50 分 30 秒で公転し、中緯度ではこの公転が 5 分 10 長くなります。この自転により、赤道での惑星の半径は中緯度での半径よりも 6.5% 大きくなります。

木星の生命の存在についての理論

時間の経過に伴う膨大な量の研究は、木星の状態が生命の起源を助長しないことを示唆しています. まず第一に、これは惑星の大気の組成における水の含有量が少なく、惑星の強固な基盤がないためです。前世紀の70年代に、木星の上層大気にはアンモニアに基づいて生きる生物が存在する可能性があるという理論が提唱されたことに注意する必要があります。この仮説を支持して、惑星の大気は浅い深さでも高温で高密度であり、これが化学進化プロセスに寄与していると言えます。この理論はカール・セーガンによって表明され、その後、E.E. Salpeter 氏によると、科学者たちは一連の計算を行い、地球上の 3 つの生命体とされるものを結論付けました。

フローター - 地球上の大都市ほどの大きさの巨大な生物として行動することになっていました。彼らは似ています熱気球、彼らは大気からヘリウムを汲み出し、水素を残しているからです. 彼らは上層大気に住んでいて、自分で食べ物の分子を作ります。
シンカーは非常に急速に増殖できる微生物であり、種の生存を可能にします。
ハンターは、フローターを食べる捕食者です。

しかし、これらは科学的事実によって裏付けられていない仮説にすぎません。

惑星の構造

現代の技術では、科学者が惑星の化学組成を正確に決定することはまだできませんが、それでも木星の大気の上層は高精度で研究されています。大気の研究は、1995 年 12 月に惑星の大気圏に入ったガリレオと呼ばれる宇宙船の降下によってのみ可能になりました。これにより、大気はヘリウムと水素で構成されていると正確に言うことができ、これらの元素に加えて、メタン、アンモニア、水、ホスフィン、硫化水素が検出されました。大気のより深い領域、すなわち対流圏は、硫黄、炭素、窒素、および酸素で構成されていると想定されています。

キセノン、アルゴン、クリプトンなどの不活性ガスも存在し、その濃度は太陽よりも高くなります。彗星との衝突により、惑星の上層大気に水、二酸化物、一酸化炭素が存在する可能性があります。例として、シューメーカー・レヴィ9彗星が挙げられます。

惑星の赤みを帯びた色は、赤リン、炭素、硫黄の化合物の存在、または放電にさらされたときに生まれた有機物によるものです. 大気の色は均一ではないことに注意してください。これは、異なる領域が異なる化学成分で構成されていることを示しています。

木星の構造

雲の下の惑星の内部構造は、厚さ21,000キロメートルのヘリウムと水素の層で構成されていると一般に認められています。ここで、物質はその構造が気体状態から液体状態にスムーズに移行し、その後、5万キロメートルの容量を持つ金属水素の層があります。惑星の中央部は、半径1万キロメートルの固体コアで占められています。

木星の構造の最も有名なモデル:

雰囲気：
外水素層。

中間層は、ヘリウム (10%) と水素 (90%) で表されます。

下部は、ヘリウム、水素、アンモニウム、水の混合物で構成されています。このレイヤーはさらに 3 つに分割されます。
- 上の方は固体のアンモニアで、温度は-145℃、圧力は1気圧。
- 真ん中は結晶化した状態の硫酸水素アンモニウムです。
- 一番下の位置は、固体状態の水、場合によっては液体状態の水で占められています。温度は約130℃、圧力は1気圧。

金属状態の水素からなる層。温度は 6.3 千から 21,000 ケルビンまで変化します。同時に、圧力も可変です - 200から4千GPaまで。
ストーンコア。

このモデルの作成は、外挿と熱力学の法則を考慮した観察と研究の分析により可能になりました。この構造構造には、隣接するレイヤー間の明確な境界と遷移がないことに注意してください。これは、各レイヤーが完全にローカライズされており、個別に調査できることを示しています。

木星の大気

地球全体の成長の温度指標は単調ではありません。木星の大気と地球の大気では、いくつかの層を区別できます。大気の上層は最も温度が高く、惑星の表面に向かって移動すると、これらの指標は大幅に減少しますが、圧力が上昇します。

惑星の熱圏は惑星自体の熱の大部分を失い、いわゆるオーロラもここで形成されます。熱圏の上限は、1 nbar の圧力マークと見なされます。調査中に、この層の温度に関するデータが取得され、1000 K の指標に達しました。科学者は、なぜここにこのような高温があるのかをまだ説明できていません。

ガリレオ装置からのデータは、上層雲の温度が 1 気圧の圧力で -107 °C であり、146 km の深さまで下降すると、温度が +153 ° C で圧力が 22 気圧に上昇することを示しました。

木星とその衛星の未来

最終的に、太陽は別の星と同様に、熱核燃料の供給をすべて使い果たし、その光度は 10 億年ごとに 11% 増加することは誰もが知っています。このため、おなじみのハビタブルゾーンは、木星の表面に到達するまで、地球の軌道を大幅に超えて移動します。これにより、木星の衛星の水をすべて溶かすことが可能になり、地球上の生物の誕生が始まります。 75億年後に恒星としての太陽が赤色巨星に変わることが知られています。これにより、木星は新しいステータスを獲得し、ホットジュピターになります。この場合、惑星の表面温度は約1000 Kになり、これが惑星の輝きにつながります。この場合、衛星は生命のない砂漠のように見えます。

木星の衛星

現代のデータによると、木星には 67 個の衛星があります。科学者によると、木星の周りにはそのような物体が 100 個以上存在する可能性があると結論付けることができます。惑星の衛星は、主にゼウスとある程度関係のある神話上の人物にちなんで名付けられています。すべてのサテライトは、外部と内部の 2 つのグループに分けられます。内部衛星に属する衛星は 8 つだけで、その中にはガリレオ衛星があります。

木星の最初の衛星は、1610 年に有名な科学者ガリレオガリレイによって発見されました。エウロパ、ガニメデ、イオ、カリストです。この発見は、コペルニクスと彼の地動説の正しさを確認するものでした。

20 世紀の後半は、宇宙物体の研究が活発に行われた時期であり、その中でも木星は特に注目に値します。この惑星は強力な地上望遠鏡と電波望遠鏡で研究されてきましたが、この業界での最大の進歩は、ハッブル望遠鏡の使用と木星への多数の探査機の打ち上げからもたらされました。木星にはまだ多くの秘密や謎が隠されているため、現在も活発に研究が続けられています。

このガス巨人を説明するとき、最上級がよく使われます。これは、木星が太陽系全体で最大の天体であるだけでなく、最も神秘的な天体でもあるためです。また、質量、回転速度で 1 番目、明るさで 2 番目です。システムのすべての惑星、月、小惑星、彗星を足し合わせても、木星はそれらを合わせたものよりも大きくなります。この天体の構成成分は、太陽系全体を構成する物質に含まれているため不思議です。そして、巨人の表面と深部で起こるすべてのことは、惑星や銀河の形成中に起こる物質の合成の一例と考えることができます.

木星がもっと重くて大きければ、「褐色矮星」である可能性が非常に高いです。

この巨人は地球の真の保護者です。この巨人に向かって飛んでいるすべての彗星は、その強力な重力に引き付けられます。

発見の歴史

木星は金星に次いで2番目に明るい惑星です。したがって、他の4つの惑星と同様に、光学機器なしで地球の表面から直接見ることができます. そのため、明らかに最も古い部族に属している彼の発見の名誉を自分自身に帰することができる科学者は一人もいません。

しかし、巨人の体系的な観察を始めた最初の科学者は、イタリアの天文学者ガリレオ・ガリレイでした。 1610 年、彼は惑星を周回する最初の衛星を発見しました。そしてそれらは木星の周りを回っていました。彼はこれをガニメデ、イオ、エウロパ、カリストと呼んだ。この発見はすべての天文学の歴史の中で最初のものであり、衛星は後にガリレオと呼ばれるようになりました。

この発見は、自らをヘリオセントリストと考える科学者に自信を与え、他の理論の支持者に対して新しい力で戦うことを可能にしました。光学機器がより完璧になると、星の寸法が確立され、もともと巨大な木星の海の島と考えられていた大赤斑が発見されました。

リサーチ

1972 年から 1974 年にかけて、2 機のパイオニア宇宙船がこの惑星を訪れました。彼らは、惑星自体、その小惑星帯を観察し、放射線と強力な磁場を修正することに成功しました。 2 番目のパイオニア宇宙船は、木星に輪があるという科学的な「疑惑」を引き起こしました。

1977 年に打ち上げられたボイジャーは、わずか 2 年後に木星に到達しました。惑星の最初の驚くほど美しい写真を地球に送り、その中にリングが存在することを確認し、科学者が木星の大気プロセスが地球のものよりも何倍も強力で壮大であるという考えを確立することを可能にしたのは彼らでした.

1989年、ガリレオ宇宙船が地球に飛んだ。しかし、1995 年になって初めて巨人に探査機を送ることができ、巨人は星の大気に関する情報を収集し始めました。将来、科学者はハッブル軌道望遠鏡を使用して巨人の体系的な研究を続けることができました。

ガス巨人は非常に強力な放射線を放出するため、宇宙船がそれに近づきすぎて「危険を冒すことはありません」: 搭載された電子機器が故障する可能性があります。

特徴

惑星には次の物理的特徴があります。

赤道の半径は 71,492 キロメートル (誤差 4 キロメートル) です。
極の半径は 66,854 キロメートル (誤差 10 キロメートル) です。
表面積は 6.21796⋅1010 km² です。
質量 - 1.8986⋅1027 kg。
体積 - 1.43128⋅1015 km³。
回転周期は 9.925 時間です。
指輪もある

木星は、その強力な磁場のために、私たちのシステムで最大、最速、そして最も危険な天体です。惑星は最も多くを持っています大きな数既知の衛星。とりわけ、科学者たちは、太陽を誕生させた雲から星間ガスを捕獲してそのまま保持したのは、このガス巨人であると信じています。

しかし、これらすべての最上級にもかかわらず、木星は恒星ではありません。これを行うには、水素原子の融合とヘリウムの形成が不可能な、より多くの質量と熱が必要です。科学者によると、星になるには、木星の質量が約 80 倍に増加する必要があります。その後、熱核融合を開始することが可能になります。しかし今、木星は重力収縮によっていくらかの熱を放出しています。これにより、体の体積が減少しますが、加熱に寄与します。

動き

木星は大きさだけでなく、大気も巨大です。 90% の水素と 10% のヘリウムで構成されています。この天体はガス巨人であるため、大気と惑星の残りの部分は分離されていません。また、水素とヘリウムは中心まで下げると温度と密度が変化します。木星の大気が 4 つの部分に分かれている理由は次のとおりです。

対流圏;
成層圏;
熱圏;
外気圏。

木星にはおなじみの固体表面がないため、科学界では、気圧が 1 気圧になる点を大気の下限と見なすのが通例です。高度が下がると、大気の温度も下がり、最低点まで下がります。木星の対流圏と成層圏は、いわゆる惑星の「表面」から 50 キロメートル上空にある対流圏界面によって分離されています。

巨人の大気には少量のメタン、アンモニア、水、硫化水素が含まれています。これらの組み合わせが、望遠鏡を通して地球の表面から見ることができる非常に美しい雲の形成の理由です。木星の色を正確に判断することはできません。しかし、芸術的な観点から見ると、彼は赤白で明暗の縞模様です。

木星の可視平行帯はアンモニア雲です。暗い帯は科学者によって極と呼ばれ、明るい帯はゾーンと呼ばれます。そして、それらは交互になります。さらに、暗い縞だけが完全にアンモニアで構成されています。そして、どの物質または化合物が明るい色調の原因であるかはまだ確立されていません.

木星の天気は、この惑星上のすべてのものと同様に、最上級を使用してのみ説明できます。地球の表面は巨大で絶え間なく変化する嵐であり、ほんの数時間で数千キロメートルにまで拡大する可能性があります。木星の風は、時速 350 キロメートル強の速さで吹いています。

宇宙で最も雄大な嵐は木星にも存在します。これが大赤斑です。地球で数百年の間、風が止まることはなく、風は時速 432 キロメートルのマークまで加速しています。嵐の寸法は、地球が 3 つ入る大きさで、非常に巨大です。

衛星

1610 年にガリレオによって発見された木星の最大の衛星は、天文学の歴史における最初の衛星となりました。ガニメデ、イオ、エウロパ、カリストです。それらに加えて、巨人の最も研究されている衛星は、テーベ、アマルテア、木星の環、ヒマリア、リシテア、メティスです。これらの物体は、形成プロセスの終了後に惑星を取り囲んだガスと塵から形成されました。科学者が木星の残りの衛星を発見するまでには、何十年もかかりました。これほど多くの衛星が知られている惑星は他にありません。そして、おそらく、この数字は最終的なものではないかもしれません。

ガニメデは木星最大の衛星であるだけでなく、太陽系全体でも最大です。それが巨大ガス惑星ではなく、太陽の周りを公転している場合、科学者はこの天体を惑星のクラスに登録するでしょう。天体の直径は5268km。それは、タイタンの直径を 2 パーセント、水星の直径を 8 パーセント超えています。この衛星は、地球の表面からわずか 100 万キロメートルの距離に位置しており、システム全体で独自の磁気圏を持つ唯一の衛星です。

ガニメデの表面は、60% が未踏の氷の筋であり、40% が無数のクレーターで覆われた古代の氷の「殻」または地殻です。氷帯は 35 億年前のものです。それらは地質学的プロセスのために現れましたが、その活動は現在疑問視されています。

ガニメデの大気の主な要素は酸素であり、エウロパの大気に似ています。衛星の表面に存在するクレーターはほぼ平らで、中央のくぼみはありません。これは、月の柔らかい氷の表面がゆっくりと動き続けているためです。

木星の衛星イオには火山活動があり、その表面の山は高さ 16 km に達します。

科学者が示唆するように、エウロパでは表面の氷の層の下に海があり、その中の水は液体の状態です。

指輪

木星の輪はちりからできているため、見分けるのが非常に困難です。惑星の衛星が彗星や小惑星と衝突した結果、物質が宇宙に投げ出され、惑星の重力によって捕獲されました。これが、科学者によると、リングが形成された方法です。これは、次の 4 つのコンポーネントで構成されるシステムです。

Torah または Halo (太い輪);
メインリング（薄い）;
Gossamer ring 1 (透明、テーベの素材から);
スパイダーリング 2 (透明、アマルテア素材製);

赤外線に近いスペクトルの可視部分は、3 つのリングを赤くします。 Halo リングは青色またはほぼ中間色です。リングの総質量はまだ計算されていません。しかし、それは1011から1016キログラムの範囲であるという意見があります。木星環系の年代も正確にはわかっていません。おそらく、それらは惑星の形成が最終的に完了したときから存在していたと思われます。

24.79m/s² 第二空間速度 59.5km/s 自転速度（赤道上） 12.6 km/s または 45,300 km/h ローテーション期間 9.925時間チルト回転軸 3.13° 北極での赤経 17時間52分14秒
268.057° 北極での赤緯 64.496° アルベド 0.343 (ボンド)
0.52 (geom.アルベド)

惑星は古代から人々に知られており、多くの文化の神話や宗教的信念に反映されています。

木星は主に水素とヘリウムでできています。おそらく、惑星の中心には、より重い元素の石のコアがあります。高圧. 自転が速いため、木星の形状は扁平な回転楕円体です (赤道の周りにかなりの膨らみがあります)。惑星の外側の大気は、緯度に沿っていくつかの細長い帯に明確に分割されており、これにより、相互作用する境界に沿って嵐と嵐が発生します。この注目すべき結果は、17 世紀から知られている巨大な嵐である大赤斑です。ガリレオ着陸船によると、大気圏に深く入るにつれて圧力と温度が急速に上昇します。木星には強力な磁気圏があります。

木星の衛星システムは、1610 年にガリレオガリレイによって発見された「ガリレオ」とも呼ばれる 4 つの大型衛星を含む、少なくとも 63 の衛星で構成されています。木星の衛星ガニメデは、水星よりも大きな直径を持っています。エウロパの表面下に地球規模の海洋が発見されており、イオは太陽系で最も強力な火山があることで知られています。木星にはかすかな惑星環があります。

木星は、NASA の 8 つの惑星間ステーションによって探査されています。最も重要なのは、パイオニアとボイジャーの装置、そして後に探査機を惑星の大気に落としたガリレオの助けを借りた研究でした。木星を訪れた最後の探査機は、冥王星に向かう探査機ニューホライズンズでした。

観察

惑星パラメータ

木星は太陽系で最大の惑星です。その赤道半径は 71.4 千 km で、地球の半径の 11.2 倍です。

木星の質量は、太陽系の他のすべての惑星の総質量の 2 倍以上、地球の質量の 318 倍、太陽の質量のわずか 1000 分の 1 です。木星の質量が約 60 倍あれば、恒星になる可能性があります。木星の密度は太陽の密度とほぼ等しく、地球の密度よりもかなり劣っています。

惑星の赤道面は軌道面に近いため、木星には季節がありません。

木星はその軸を中心に回転しますが、固体とは異なります。回転の角速度は、赤道から極に向かって減少します。赤道では、1 日は約 9 時間 50 分です。木星は、太陽系のどの惑星よりも速く自転しています。急速な回転により、木星の極圧縮は非常に顕著です。極半径は赤道半径よりも 4.6 千 km (つまり、6.5%) 小さくなっています。

木星で見えるのは上層大気の雲だけです。巨大な惑星は主にガスで構成されており、私たちが慣れ親しんだ固体の表面を持っていません。

木星は、太陽から受け取るエネルギーの 2 ～ 3 倍のエネルギーを放出します。これは、惑星の緩やかな収縮、ヘリウムやより重い元素の沈下、または惑星の内部での放射性崩壊のプロセスによる可能性があります。

現在知られている太陽系外惑星のほとんどは、質量とサイズが木星に匹敵するため、その質量 ( MJ) と半径 ( R J) は、パラメータを指定するための便利な単位として広く使用されています。

内部構造

木星は主に水素とヘリウムで構成されています。雲の下には深さ 7 ～ 25,000 km の層があり、その中で水素は圧力と温度の上昇 (最大 6000 ° C) に伴って気体から液体に徐々に変化します。どうやら、気体水素と液体水素を分ける明確な境界はないようです。それは、地球規模の水素の海が絶えず沸騰しているように見えるはずです。

モデル内部構造木星：金属水素の厚い層に囲まれた岩のコア。

液体水素の下には、理論モデルによると、約 3 万から 5 万 km の厚さの液体金属水素の層があります。液体金属水素は、数百万気圧の圧力で形成されます。その中の陽子と電子は別々に存在し、電気の良導体です。金属水素の層で発生する強力な電流は、木星の巨大な磁場を生成します。

科学者は、木星には重元素 (ヘリウムより重い) で構成された固い岩のコアがあると信じています。その寸法は直径15〜3万kmで、コアは高密度です。理論計算によると、惑星のコアの境界の温度は約 30,000 K であり、圧力は 3,000 万から 1 億気圧です。

地球と探査機の両方から行われた測定により、主に赤外線の形で木星が放出するエネルギーは、太陽から受け取るエネルギーの約 1.5 倍であることが明らかになりました。したがって、木星には、惑星の形成中の物質圧縮の過程で形成される熱エネルギーのかなりの蓄えがあることは明らかです。一般に、木星の深部ではまだ非常に高温であると考えられており、約 30,000 K です。

雰囲気

木星の大気は、水素 (原子数で 81%、質量で 75%) とヘリウム (原子数で 18%、質量で 24%) で構成されています。他の物質の割合は1％以下です。大気にはメタン、水蒸気、アンモニアが含まれています。有機化合物、エタン、硫化水素、ネオン、酸素、ホスフィン、硫黄の痕跡もあります。大気の外層には、凍ったアンモニアの結晶が含まれています。

異なる高さの雲には独自の色があります。それらの最上部は赤、少し下は白、さらに下は茶色、最下層は青みがかっています。

木星の赤みがかった色の変化は、リン、硫黄、および炭素の化合物の存在による可能性があります。色は大きく異なる可能性があるため、大気の化学組成も場所によって異なります。たとえば、水蒸気含有量が異なる「乾燥した」領域と「湿った」領域があります。

雲の外層の温度は約-130 °Cですが、深さとともに急速に上昇します。ガリレオ降下車両によると、深さ130kmで気温は+150℃、気圧は24気圧。雲層の上部境界での圧力は、地球の表面と同じ約 1 気圧です。ガリレオは、赤道に沿って「暖かい場所」を発見しました。どうやら、これらの場所では外側の雲の層が薄く、より暖かい内側の領域を見ることができます。

木星の風速は 600 km/h を超えることがあります。大気の循環は、主に 2 つの要因によって決定されます。まず、赤道域と極域での木星の自転は同じではないため、大気構造が引き伸ばされて惑星を取り囲む帯になっています。第二に、腸から放出される熱による温度循環があります。地球（赤道域と極域での太陽熱の違いによって大気の循環が発生する）とは異なり、木星では太陽放射が温度循環に与える影響はわずかです。

内部の熱を表面に運ぶ対流は、明るいゾーンと暗い帯の形で外部に現れます。ライトゾーンの領域では、上昇流に対応する圧力が増加しています。ゾーンを形成する雲はより高いレベル (約 20 km) にあり、それらの明るい色は明らかに明るい白色のアンモニア結晶の濃度の増加によるものです。下の暗い帯の雲は、赤褐色の水硫化アンモニウムの結晶であると考えられており、より高い温度を持っています。これらの構造は、下流領域を表します。ゾーンとベルトは、木星の自転方向の移動速度が異なります。公転周期は緯度によって数分異なります。これにより、安定した帯状の流れまたは風が常に赤道と平行に一方向に吹いています。このグローバルシステムの速度は 50 ～ 150 m/s 以上に達します。ベルトとゾーンの境界では、強い乱流が観察され、多数の渦構造が形成されます。最も有名なのは、過去 300 年間に木星の表面で観測された大赤斑です。

木星の大気では、オーロラと同様に、その力が地球よりも3桁大きい稲妻が観察されます。さらに、チャンドラ軌道望遠鏡は脈動する X 線放射源 (グレート X 線スポットと呼ばれる) を検出しましたが、その原因はまだ謎のままです。

大きな赤い斑点

大赤斑は、熱帯南部に位置するさまざまなサイズの楕円形の層です。現在、それは 15 × 30,000 km (地球のサイズよりもはるかに大きい) の寸法を持ち、100 年前、観測者は 2 倍の大きさの寸法に注目しました。はっきりと見えないこともあります。大赤斑はユニークな長寿命の巨大ハリケーン (高気圧) であり、反時計回りに回転し、6 地球日で完全に一周する物質です。大気中の上昇気流が特徴です。その中の雲はより高い位置にあり、その温度は近隣の地域よりも低くなっています。

磁場と磁気圏

木星の生命

現時点では、大気中の水の濃度が低く、固体の表面がないため、木星に生命が存在する可能性は低いと思われます。 1970 年代、アメリカの天文学者カールセーガンは、木星の上層大気にアンモニアに基づく生命が存在する可能性についてコメントしました。木星大気の浅い深さでも、温度と密度は非常に高く、化学反応の速度と確率がこれを支持するため、少なくとも化学進化の可能性を排除できないことに注意する必要があります。ただし、木星に水と炭化水素の生命が存在する可能性もあります。水蒸気からの雲を含む大気の層では、温度と圧力も非常に良好です。

シューメーカー・レビー彗星

彗星の残骸の 1 つの痕跡。

1992 年 7 月、彗星が木星に接近しました。雲の上部境界から約15,000キロメートルの距離を通過し、巨大な惑星の強力な重力効果がそのコアを17の大きな部分に引き裂きました。この彗星群は、マウントパロマー天文台で、キャロラインシューメーカーとユージーンシューメーカー、そしてアマチュア天文学者のデイビッドレヴィによって発見されました。 1994年、木星への次の接近中に、彗星のすべての破片が毎秒約64キロメートルという驚異的な速度で惑星の大気に衝突しました。この壮大な宇宙の大変動は、地球から、そして宇宙手段の助けを借りて、特にハッブル宇宙望遠鏡、IUE赤外線衛星、ガリレオ惑星間宇宙ステーションの助けを借りて観測されました。核の落下には、興味深い大気の影響が伴いました。たとえば、オーロラ、彗星の核が落下した場所の黒い斑点、気候の変化などです。

木星の南極付近にスポット。

ノート

リンク

衛星木星軌道長半径の昇順でグループ分けして記載
内部衛星	メティスアドラステアアマルテアテーベ
ガリレオ衛星	イオエウロパガニメデカリスト
テミストグループ	テミスト
ヒマリアグループ	レダヒマリアリシテアエララ S/2000 J 11
カーポグループ	カルポ S/2003 J 12
アナンケグループ	Euporia S/2003 J 3 S/2003 J 18 Telxinoe Evante Helike Orthosia Jocasta S/2003 J 16 Praxidike Harpalike Mneme Hermippe Tione Ananke
カルメグループ	ヘルセエトナカレータイゲテ S/2003 J 19 ハルデン S/2003 J 10

木星は最大の惑星です太陽系。太陽から5番目の軌道にあります。
カテゴリに属しています ガス巨人そして、そのような分類の正しさを完全に正当化します。

木星は、古代の最高の雷神に敬意を表してその名前が付けられました。おそらく、この惑星は古くから知られており、神話で出会うこともあるという事実によるものです。

重量とサイズ。
木星と地球の大きさを比べてみると、その違いがよくわかります。木星は地球の半径の 11 倍以上です。
同時に、木星の質量は地球の質量の 318 倍です。そして、これは巨人の密度が小さいことにも影響されます（地球のほぼ5倍です）。

構造と構成。
非常に興味深い惑星の核は石です。その直径は約2万キロメートルです。
次に、コアの直径の 2 倍の金属水素の層が続きます。この層の温度は6〜2万度の範囲です。
次の層は、水素、ヘリウム、アンモニア、水などの物質です。その厚さも約2万キロメートルです。興味深いことに、この層は表面では気体ですが、徐々に液体に変化します。
さて、最後の外層は、大部分が水素で構成されています。ヘリウムも少しあり、他の元素は少し少ないです。この層は気体です。

軌道と回転。
木星の軌道の速度はそれほど速くありません。惑星は、ほぼ12年で中心星の周りを一周します。
しかし、逆に、その軸を中心とした回転速度は高速です。さらに、システムのすべての惑星の中で最高です。ターンオーバーには 10 時間弱かかります。

惑星木星に関する情報

雰囲気。
木星の大気は約 89% の水素と 8 ～ 10% のヘリウムで構成されています。残りのクラムは、メタン、アンモニウム、水などに落ちます。
遠くから観察すると、木星のバンドがはっきりと見えます - 組成、温度、圧力が異なる大気の層です。色も異なります。明るいものもあれば、暗いものもあります。時々、彼らは惑星の周りを異なる方向に移動し、ほとんどの場合、異なる速度で移動します。これは非常に美しいことです。

木星の大気では、雷、嵐などの顕著な現象が発生します。それらは私たちの惑星よりもはるかに大きいです。

温度。
太陽からの距離にもかかわらず、地球の温度は非常に高いです。
大気中 - 約-110°Cから+1000°Cまで。さて、惑星の中心までの距離が短くなるにつれて、温度も上昇します。
しかし、それは均等に起こるわけではありません。特にその大気については、さまざまな層の温度変化が予想外の方法で発生します。これまでのところ、そのような変化をすべて説明することはできませんでした。

- 自転が速いため、木星の高さはわずかに伸びています。そのため、その赤道半径は極半径をほぼ5千キロメートル超えています（それぞれ71.5千kmと66.8千km）。

- 木星の直径は、このタイプの構造の惑星の限界に可能な限り近いものです。理論上、惑星がさらに増加すると、直径はほとんど変化しませんが、収縮し始めます。彼女が今持っているもの。
そのような収縮は、新しい星の出現につながります。

- 木星の大気には巨大な絶え間ないハリケーンがあります - いわゆる 木星の赤い斑点（観察時の色のため）。このスポットのサイズは、地球のいくつかの直径を超えています! 15 から 30,000 キロメートル - おおよそこれらはその寸法です (また、過去 100 年間で 2 倍に減少しました)。

- 惑星には、非常に薄くて目立たない 3 つのリングがあります。

木星にはダイヤモンドの雨が降っています。

- 木星は 最大数の衛星太陽系のすべての惑星の中で - 67。
これらの衛星の 1 つであるエウロパには、深さ 90 キロメートルに達する地球規模の海があります。この海の水の量は、地球の海の量よりも大きい (ただし、衛星のサイズは地球よりも著しく小さい)。この海には生物がいるのかもしれません。

木星は、太陽系で太陽から 5 番目の惑星です。これは巨大な惑星です。木星の赤道直径は地球の約11倍です。木星の質量は地球の質量の 318 倍です。

木星は、水星、金星、火星、土星と同じように、夜空に肉眼で見える惑星として古くから知られています。 16世紀の終わりに、最初の不完全な望遠鏡がヨーロッパに広まり始めたとき、イタリアの科学者ガリレオ・ガリレイはそのような望遠鏡を自分で作ることに決めました. 彼はまた、天文学の利益のためにそれを使用することを推測しました. 1610年、ガリレオは木星の周りを回る小さな「星」を望遠鏡で見ました。ガリレオ（ガリレオ衛星）によって発見されたこれらの4つの衛星は、イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストと名付けられました。

古代ローマ人は、自分たちの神々の多くをギリシャ人と同一視していました。木星 - 最高のローマの神は、オリンパスの最高の神 - ゼウスと同一です。木星の衛星には、ゼウスの環境から文字の名前が付けられました。イオは彼の多くの恋人の一人です。エウロパは美しいフェニキア人で、ゼウスに誘拐され、強大な雄牛に変身しました。ガニメデは、ゼウスに仕えるハンサムな若い酌取りです。ニンフ・カリストは嫉妬からゼウスの妻ヘラを熊に変えてしまいました。ゼウスはそれをおおぐま座の形で空に置きました。

ほぼ 3 世紀の間、ガリレオ衛星だけが木星の衛星として科学に知られていました。 1892年、木星の5番目の衛星アマルテアが発見されました。アマルテアは、母親が生まれたばかりの息子を父親であるクロノス神の抑えきれない怒りから保護することを余儀なくされたときに、ゼウスを乳で育てた神聖なヤギです。アマルテアの角は素晴らしい宝庫になりました。アマルテアの後、木星の衛星の発見は宝庫のようになりました。現在、木星には63個の衛星が知られています。

木星とその衛星は、地球の科学者によって最新の科学的方法を使用して研究されているだけでなく、宇宙船を使用してより近い距離からも調査されています。アメリカの惑星間自動ステーション「パイオニア-10」は、1年後の1973年「パイオニア-11」で初めて木星に比較的近い距離に接近しました。 1979 年、アメリカの探査機ボイジャー 1 号とボイジャー 2 号が木星に接近しました。 2000 年、自動惑星間ステーション「カッシーニ」が木星のそばを通過し、写真や惑星とその衛星に関する独自の情報を地球に送信しました。 1995 年から 2003 年まで、ガリレオ宇宙船は木星系内で運用され、その使命は木星とその衛星を詳細に研究することでした。探査機は、木星とその多くの衛星に関する大量の情報を収集するのに役立っただけでなく、木星の周りに小さな固体粒子からなるリングを発見しました。

木星の衛星群全体は、2 つのグループに分けることができます。そのうちの 1 つは内部 (木星の近くに位置) で、4 つのガリレオ衛星とアマルテアが含まれています。比較的小さなアマルテアを除いて、それらはすべて大きな宇宙体です。ガリレオ衛星の中で最も小さい衛星であるエウロパの直径は、月の直径の約 0.9 倍です。最大のガニメデの直径は、月の直径の 1.5 倍です。これらの衛星はすべて、木星の赤道面上を惑星の自転方向にほぼ円形の軌道を描いて移動します。私たちの月のように、木星のガリレオ衛星は常に同じ側を惑星に向けています。各衛星がその軸の周りと惑星の周りを公転する時間は同じです。ほとんどの科学者は、木星のこれら 5 つの衛星が惑星とともに形成されたと信じています。

木星の外側の衛星の膨大な数は、小さな宇宙体です。移動中の外部衛星は、木星の赤道面に付着していません。外側の衛星のほとんどは、木星の自転と反対方向に公転しています。ほとんどの場合、それらはすべて木星の世界の「見知らぬ人」です。おそらく、それらは木星の近くで衝突した大きな宇宙体の断片か、強い重力場でバラバラになった1つの前駆体です.

現在、科学者は木星とその衛星に関する大量の情報を収集しており、宇宙船は比較的近い距離から撮影された膨大な数の写真を地球に送信しています。しかし、惑星の衛星に関する科学者の以前の既存の考えを打ち破った本当の感覚は、木星の衛星イオで火山噴火が発生したという事実でした。小さな宇宙体は、その存在中に宇宙空間で冷却されます。深部では、火山活動を維持するために必要な巨大な温度はありません。

イオは、まだ地下活動の痕跡を残しているだけでなく、現在知られている太陽系で最も活発な火山体です。イオの火山噴火は、ほぼ連続していると見なすことができます。そしてその強さは、地上の火山の噴火の何倍にも及びます。

木星の特徴

とっくの昔に死んだ塊になったはずの小さな天体に「命」を与えるもの。科学者は、木星の巨大な重力とエウロパとガニメデからの引力の影響下で、衛星を形成する岩石の摩擦により、惑星の本体が常に暖められていると信じています。公転ごとに、イオは軌道を 2 回変更し、半径方向に木星に向かって 10 km 移動し、木星から遠ざかります。定期的に圧迫したり緩めたりするイオの体は、曲がったワイヤーが熱くなるのと同じように熱くなります。

木星と彼の大家族のメンバーの既知の事実とまだ明らかにされていない謎に子供たちを巻き込みます。インターネットは、このトピックへの関心を満たす機会を提供します。

4.14. 木星

4.14.1. 体格的特徴

木星 (巨大ガス惑星) は、太陽系の 5 番目の惑星です。
赤道半径: 71492 ± 4 km、極半径: 66854 ± 10 km。
質量: 1.8986 × 1027 kg または 317.8 地球質量。
平均密度: 1.326 g/cm³。
木星の球面アルベドは0.54です。

木星の「表面」の単位面積あたりの内部熱の流れは、太陽から受ける流れとほぼ同じです。この点で、木星は地球型惑星よりも恒星に近い。しかし、木星の内部エネルギーの源は明らかに核反応ではありません。惑星の重力収縮中に蓄積されたエネルギーの蓄えが放射されます。

4.14.2. 軌道要素と運動特徴

太陽から木星までの平均距離は 7 億 7,855 万 km (5.204 AU) です。軌道の離心率は e = 0.04877 です。太陽の公転周期は 11.859 年 (4331.572 日) です。平均軌道速度は 13.07 km/s です。黄道面に対する軌道の傾きは 1.305° です。回転軸の傾き: 3.13°。惑星の赤道面は軌道面に近いため、木星には季節がありません。

木星は太陽系の他のどの惑星よりも速く回転し、回転の角速度は赤道から極に向かって減少します。回転周期は 9.925 時間です。急速な自転により、木星の極圧縮は非常に顕著です。極半径は赤道半径より 6.5% 小さくなっています。

木星は、太陽系の惑星の中で最大の大気を持ち、その深さは 5000 km を超えます。木星には固体の表面がないため、大気の内側の境界は、圧力が 10 バール (つまり、約 10 気圧) になる深さに対応します。

木星の大気は、主に水素分子 H 2 (約 90%) とヘリウム He (約 10%) で構成されています。大気には、水、メタン、硫化水素、アンモニア、ホスフィンなどの単純な分子化合物も含まれています。最も単純な炭化水素、エタン、ベンゼン、およびその他の化合物の痕跡も見つかっています。

大気は、表面に内部熱を運ぶ対流の現れの結果である明るいゾーンと暗いゾーンからなる顕著な縞模様の構造を持っています。

ライトゾーンの領域では、上昇流に対応する圧力が増加しています。ゾーンを形成する雲はより高いレベルにあり、それらの明るい色は明らかにアンモニア NH 3 と水硫化アンモニウム NH 4 HS の濃度の増加によるものです。

下の暗黒帯の雲には、リンと硫黄の化合物、および最も単純な炭化水素が含まれていると考えられています。これらは、通常の条件下では、太陽からの紫外線にさらされた結果、無色の化合物が暗い色になります。暗い帯の雲は、明るいゾーンよりも温度が高く、下降気流の領域です。ゾーンとベルトは、木星の自転方向の移動速度が異なります。

赤外線で見る木星

強い乱気流が観察されるベルトとゾーンの境界では、渦構造が発生します。その最も顕著な例は、大赤斑 (GRS) - 350 年以上にわたって存在してきた木星の大気中の巨大なサイクロンです。 BKP 内のガスは、約 6 地球日周期で反時計回りに回転しています。スポット内の風速は時速500kmを超える。スポットの明るいオレンジ色は、明らかに大気中の硫黄とリンの存在に関連しています。

木星は最も重い惑星です

BKP は、長さが約 30,000 km、幅が約 13,000 km (地球よりかなり大きい) です。 100 年前の BKL は約 2 倍だったので、スポットのサイズは常に変化しており、減少する傾向にあります。スポットは、惑星の赤道に平行に移動します。

4.14.4. 内部構造

木星の内部構造

現在、木星の中心には固体のコアがあり、その後に少量のヘリウムを含む液体金属水素の層があり、主に水素分子からなる外層があると考えられています。一般的で一般的に形成された概念にもかかわらず、それにはより多くの曖昧で不明確な詳細が含まれています。

コアを説明するために、惑星の石のコアのモデルが最も頻繁に使用されますが、コアで到達した極端な圧力と温度 (少なくとも 3000–4500 GPa と 36000 K) での物質の特性も、その詳細な組成もわかっていません。木星の重力場の測定から、地球質量の 12 ～ 45 倍 (または木星の質量の 3 ～ 15%) の質量を持つ固体コアの存在が確認されています。さらに、その後の軽い水素とヘリウムの降着のための固体 (氷または石) の原始木星胚は、惑星系の起源の現代モデルに必要な要素です (セクション 4.6 を参照)。

コアは、ヘリウムとネオンの混合物が液滴に凝縮された金属水素の層に囲まれています。このシェルは、惑星の半径の約 78% にわたって広がっています。液体金属水素の状態を実現するには、少なくとも 200 GPa の圧力と約 10,000 K の温度が必要です (推定によると)。

金属水素の層の上には、ヘリウムの混合物を含む気液 (超臨界状態) の水素からなるシェルがあります。このシェルの上部は、木星の大気である外層にスムーズに入ります。

この単純な 3 層モデルのフレームワーク内では、主要な層の間に明確な境界はありませんが、相転移領域の厚さも薄くなります。したがって、ほとんどすべてのプロセスが局所化されていると想定でき、各レイヤーを個別に考慮することができます。

木星には強力な磁場があります。雲の目に見える表面のレベルでの電界強度は、北極で 14 エルステッド、南極で 10.7 エルステッドです。双極子の軸は回転軸に対して10°傾いており、極性は地球の磁場の極性と反対です。磁場の存在は、木星の腸内に金属水素が存在することによって説明されます。これは、良好な導体であり、高速で回転し、磁場を作り出します。

木星は強力な磁気圏に囲まれており、昼側では惑星半径の 50 ～ 100 倍の距離まで広がり、夜側では土星の軌道を超えて広がっています。木星の磁気圏が地球の表面から見える場合、その角の大きさは月の大きさを超えます。

木星の磁気圏は、地球の磁気圏と比べて大きく強力なだけでなく、形状が少し異なり、双極子とともに四重極成分と八重極成分が顕著です。木星の磁気圏の形状は、地球の場合には存在しない 2 つの追加要因によるものです。木星の急速な自転と、近くに強力な磁気圏プラズマ源が存在することです。木星の衛星イオです。

ラジオの中の木星

火山活動により、惑星の上層からわずか約 4.9R J の距離に位置するイオは、硫黄、二酸化硫黄、酸素、およびナトリウムが豊富な最大 1 トンの中性ガスを毎秒木星の磁気圏に供給しています。このガスは部分的に電離し、イオの軌道の近くでプラズマトーラスを形成します。

プラズマの高速回転と磁気圏内形成の共同作用の結果として、追加の磁場源、木星の磁気ディスクが作成されます。プラズマは低緯度地域の磁気圏のコアに集中し、磁気ディスク - 薄い電流シート、惑星からの距離に比例して減少する方位角電流を形成します。磁気ディスクの合計電流は、約 1 億アンペアの値に達します。

木星の放射線帯を移動する電子は、電波範囲内の磁気圏の強力な非干渉性シンクロトロン放射源です。

4.14.6. 木星の衛星とリングの一般的な特徴

現在、木星には 63 個の衛星とリングシステムがあることが知られています。すべてのサテライトは、レギュラーとイレギュラーの 2 つのカテゴリに分類されます。

8 つの規則的な衛星が木星の周りをほぼ円形の軌道で自転方向に公転しています。通常の衛星は、内部（アマルテアグループの衛星）とメイン（またはガリレオ）に分けられます。

羊飼いの仲間。木星の 4 つの内側の衛星 - メティス (60 × 40 × 34 km)、アドラステア (20 × 16 × 14 km)、アマルテア (250 × 146 × 128 km)、テバ (116 × 98 × 84 km) - は不規則です。いわゆるの役割を形作り、演じる。木星の輪がバラバラにならないようにしている羊飼いの月。

木星の環。木星には、大気から 55,000 km の高度にあるかすかな環があります。 2 つのメインリングと 1 つの非常に薄い内側のリングがあり、特徴的なオレンジ色をしています。リングの主要部分の半径は 123 ～ 129,000 km です。リングの厚さは約 30 km です。地上の観察者にとって、リングはほとんど常に真横になっているため、長い間気付かれませんでした。リング自体は、主に太陽光線をうまく反射しないほこりや小さな石の粒子で構成されているため、区別が困難です。

ガリレオ衛星。木星の 4 つのガリレオ衛星 (イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト) は、太陽系で最大の衛星の 1 つです。ガリレオ衛星の総質量は、木星を周回するすべてのオブジェクトの 99.999% です (ガリレオ衛星の詳細については、セクション 4.14.7 を参照してください)。

不規則な衛星。軌道に大きな離心率があるような不規則な衛星と呼ぶのが通例です。または反対方向に周回する衛星。または、その軌道が赤道面に対して大きく傾いていることを特徴とする衛星。不規則な衛星は、明らかに、「トロイの木馬」または「ギリシャ人」の中から捕獲された小惑星です。

木星の周りを自転方向に回る不規則衛星：
Themisto (家族を形成しない);
ヒマリア群 (レダ、ヒマリア、リシティア、エララ、S/2000 J 11);
カルポ（家族を形成しない）。

木星の周りを反対方向に公転する不規則衛星:
S/2003 J 12 (家族を形成しない);
カルメグループ (13 衛星);
アナンケグループ (16 衛星);
Pasiphe グループ (17 の衛星);
S/2003 J 2 (家族を形成しない)。

4.14.7. ガリレオ衛星：イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト

木星のガリレオ衛星 (イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト) は、1610 年 1 月 8 日にガリレオガリレイ (後に命名されました) によって発見されました。

ガリレオ衛星は同期して回転し、巨大惑星の強力な潮汐力の影響により、常に木星に同じ面を向けています (つまり、スピン軌道共鳴 1:1 にあります)。さらに、イオ、エウロパ、ガニメデは軌道共鳴状態にあり、それらの軌道周期は 1:2:4 の関係にあります。ガリレオ衛星の軌道共鳴の安定性は、発見の瞬間から、つまり、400 地球年と 2 万年以上の「衛星」 (ガニメデ) 年 (ガニメデの公転周期は 7.155 地球日) にわたって観測されています。

そして約（平均直径 - 3640 km、質量 - 8.93 × 10 22 kg または 0.015 地球質量、平均密度 - 3.528 g / cm 3）は、他のガリレオ衛星よりも木星に近い（表面から平均 4.9R J の距離）、どうやら、そしてその火山活動のために - 太陽系で最高です。同時に、10 以上の火山がイオの地表で噴火する可能性があります。その結果、イオの地形は数百年で一変します。イオニア火山の最大の噴火では、物質が毎秒 1 km の速度で最大 300 km の高さまで噴出します。地球の火山と同様に、イオの火山は硫黄と二酸化硫黄を放出します. イオの衝突クレーターは、絶え間ない噴火と溶岩流によって破壊されるため、実質的に存在しません. 火山に加えて、イオには非火山性の山々、溶融硫黄の湖、粘性のある溶岩流が数百キロメートルあります。他のガリレオ衛星とは異なり、イオには水も氷もありません。

ヨーロッパ(直径 - 3122 km、質量 - 4.80 × 10 22 kg または 0.008 地球質量、平均密度 - 3.01 g / cm 3) は、木星の表面から平均 8.4R J の距離にあります。エウロパは、おそらく約 100 km の厚さの水の層で完全に覆われています (一部は厚さ 10 ～ 30 km の氷の地殻の形で、一部は地下の液体の海の形であると考えられています)。さらに、岩が横たわっており、中央にはおそらく小さな金属のコアがあります。海の深さは最大90 kmで、その量は地球の世界の海の量を超えています。それを液体状態に保つために必要な熱は、おそらく潮の相互作用によって生成されます (特に、潮汐は衛星の表面を最大 30 メートルの高さまで上昇させます)。エウロパの表面は非常に平らで、高さ数百メートルの丘のような地形がいくつかあるだけです。衛星の高いアルベド (0.67) は、表面の氷がかなりきれいであることを示しています。クレーターの数は少なく、直径 5 km を超えるクレーターは 3 つしかありません。

木星の強い磁場は、エウロパの塩辛い海に電流を引き起こし、異常な磁場を形成します。

磁極は衛星の赤道付近にあり、常に移動しています。磁場の強さと向きの変化は、エウロパが木星の磁場を通過することと相関しています。エウロパの海には生命が存在できると考えられています。

ガニメデの表面には、基本的に 2 種類の領域があります。非常に古く、クレーターの多い暗い領域と、尾根とくぼみの延長された列によってマークされた、より「若い」(しかし古い) 明るい領域です。明るい領域の起源は、明らかに構造過程に関連しています。両方のタイプのガニメデの表面に多数の衝突クレーターが発見されており、これはそれらが 30 億年から 35 億年 (月面のように) までの古さを示しています。

カリスト(直径 - 4821 km、質量 - 1.08 × 10 23 kg または 0.018 地球質量、平均密度 - 1.83 g / cm 3) は、木星の表面から平均 25.3R J の距離にあります。カリストは、太陽系で最もクレーターのある天体の 1 つです。そのため、衛星の表面は非常に古く（約 40 億年）、地質学的活動は非常に低くなっています。カリストはすべてのガリレオ衛星の中で最も密度が低く (傾向があり、衛星が木星から遠いほど密度が低くなります)、おそらく 60% の氷と水、40% の岩石と鉄で構成されています。カリストは厚さ 200 km の氷の地殻で覆われており、その下には厚さ約 10 km の水の層があると考えられています。より深い層は圧縮された岩石と氷で構成されているように見え、中心に向かって岩石と鉄が徐々に増加しています。

追加資料:

T.オーウェン、S.アトレヤ、H.ニーマン。「突然の推測」：宇宙船「ホイヘンス」によるタイタンの大気の観測の最初の結果

基本データ

オブジェクト	半径軌道、百万キロ惑星木星の簡単な説明	軌道流通期間	半径、千キロ	重量、kg	流通期間その軸の周り、日	自由落下加速度、g	表面温度、K
太陽	—	—	695	2*10^30	24,6
水星	58	88日	2,4	3,3*10^23	58,6	0,38	440
金星	108	225日	6,1	4,9*10^24	243（編）	0,91	730
地球	150	365日	6,4	6*10^24	1	1	287
火星	228	687日	3,4	6,4*10^23	1,03	0,38	218
木星	778	12年間	71	1,9*10^27	0,41	2,4	120
土星	1429	29歳	60	5,7*10^26	0,45	0,92	88
天王星	2871	84歳	26	8,7*10^25	0.72 (サンプル)	0,89	59
ネプチューン	4504	165年	25	1,0*10^26	0,67	1,1	48

惑星の最大の衛星

オブジェクト	半径軌道、千キロ。	軌道流通期間、日数	半径、キロ	重量、kg	周りを回る
ガニメデ	1070	7,2	2634	1,5*10^23	木星
チタン	1222	16	2575	1,4*10^23	土星
カリスト	1883	16,7	2403	1,1*10^23	木星
そして約	422	1,8	1821	8,9*10^22	木星
月	384	27,3	1738	7,4*10^22	地球
ヨーロッパ	671	3,6	1565	4,8*10^22	木星
トリトン	355	5.9（着）	1353	2,2*10^22	ネプチューン

arr - 軌道と反対方向に回転します

木星は太陽系最大の惑星で、直径は地球の11倍、質量は地球の318倍です。木星の太陽の周りの軌道は 12 年かかり、太陽までの平均距離は 8 億 km です。大気中の雲の帯と大赤斑により、木星は非常に絵のように美しい惑星になっています。

木星は固体の惑星ではありません。太陽に最も近い 4 つの固体惑星とは異なり、木星は巨大なガスの球です。太陽からさらに遠いガス惑星は、土星、天王星、海王星の 3 つです。自分のやり方で化学組成これらのガス惑星は太陽に非常に似ており、太陽系の固体の内惑星とは非常に異なっています。たとえば、木星の大気は水素が 85%、ヘリウムが約 14% です。木星の雲を通して硬い岩の表面は見えませんが、惑星の奥深くで、水素は金属の特性の一部を帯びるほどの圧力を受けています。

木星は自転速度が非常に速く、10 時間で 1 回転します。自転速度が非常に速いため、惑星は赤道に沿って膨らんでいます。この急速な自転は、雲が長くカラフルなリボン状に伸びている上層大気に非常に強い風の原因にもなっています。大気のさまざまな部分がわずかに異なる速度で回転しており、この違いが雲の帯を生じさせます。木星の雲は不均一で嵐が多いため、雲の帯の外観はわずか数日で変化する可能性があります。さらに、木星の雲には非常に多くの渦と大きな斑点があります。それらの最大のものは、地球よりも大きい、いわゆる大赤斑です。小さな望遠鏡でも見ることができます。大赤斑は、300 年間観測されてきた木星の大気中の巨大な嵐です。木星を周回する衛星は少なくとも 16 個あります。の一つ
それらは、最大の衛星であり、太陽系です。それは水星よりも大きい。

木星への旅

すでに5隻の宇宙船が木星に送られています。そのうちの 5 番目のガリレオは、1989 年 10 月に 6 年間の旅に送られました。宇宙船パイオニア 10 号とパイオニア 11 号が最初の測定を行いました。その後、1979 年に息をのむようなクローズアップ写真を撮影した 2 機のボイジャー宇宙船が続きました。 1991 年以降、木星の撮影はハッブル宇宙望遠鏡によって行われ、これらの写真はボイジャーによって撮影されたものに劣りません。さらに、ハッブル宇宙望遠鏡は数年間にわたって写真を撮りますが、ボイジャーは木星を通過する間、わずかな期間しかありませんでした。

有毒ガスの雲

木星の暗い赤みを帯びたバンドはベルトと呼ばれ、明るいバンドはゾーンと呼ばれます。宇宙船とハッブル宇宙望遠鏡によって撮影された写真は、ほんの数週間でベルトと臀部に顕著な変化が起こることをうずきます. これは、私たちが見ている木星の特徴が、実際には上層大気の色と白い雲であるという事実によるものです。大赤斑雲の形成の近く美しい写真旋風と波で。渦巻く雲は、時速 500 km を超える最強の風によってバンドに沿って吹き飛ばされます。

木星の大気の多くは、人間にとって致命的です。主なガスである水素とヘリウムに加えて、メタン、有毒なアンモニア、水蒸気、アセチレンも含まれています。そのような場所は悪臭を放つでしょう。このガス組成は太陽に似ています。

白い雲には、凍ったアンモニアと水の氷の結晶が含まれています。茶色、赤、青の雲の色は、染料や硫黄などの化学物質によるものかもしれません。落雷は、大気の外層を通して見ることができます。

活動中の雲層は非常に薄く、惑星の半径の 100 分の 1 未満です。雲の下は徐々に気温が上昇。そして、雲層の表面では-160°Cですが、大気をわずか60 km降下しただけで、地球の表面と同じ温度になります. そしてもう少し深く、温度はすでに水の沸点に達しています。

珍しい物質

木星の深部では、物質は非常に異常な方法で動き始めます。惑星の中心に小さな鉄の核があることは否定できませんが、それにもかかわらず、深部領域の大部分は水素で構成されています。惑星内部では、巨大な圧力の下で、気体からの水素が液体に変わります。ますます深いレベルでは、大気の上層の巨大な重量のために、圧力が試み続けます。

深さ約100kmには液体水素の無限の海があります。 17,000 km 以下では、水素は非常に強く圧縮され、その原子が破壊されます。そして、金属のように振る舞い始めます。この状態では、電気を通しやすいです。金属水素に電流が流れると、木星の周りに強い磁場が発生します。

金属水素と木星の深部は、天文学者が研究できる異常な種類の物質の一例ですが、実験室で再現することはほとんど不可能です。

ほとんど星

木星は、太陽から受け取るよりも多くのエネルギーを放出します。探査機による測定では、木星が太陽放射から受け取る熱エネルギーよりも約 60% 多い熱エネルギーを放射していることが示されました。

追加の熱は次の 3 つの原因から生じると考えられています。放出されたエネルギーのスラッジと、ゆっくりとした収縮、惑星の収縮のプロセス。そして最後に、放射性崩壊のエネルギーから。

惑星木星

しかし、この熱は、恒星で起こるように、水素がヘリウムに変化することによって生じるわけではありません。実際、このような終末のエネルギーを使用する最小の星でさえ、木星の約 80 倍の質量があります。これは、他の「太陽系」では、恒星よりは小さいが、木星よりも大きい惑星が存在する可能性があることを意味します。

木星ラジオ局

木星は自然ラジオ局です。木星の電波信号はすべてノイズで構成されているため、意味を抽出することはできません。これらの電波信号は、木星の非常に強力な磁場を駆け抜ける電子によって生成されます。強力な嵐と落雷が、混沌としたラジオランブルに重なっています。木星には強力な磁場があり、惑星の直径の 50 倍の全方向に広がっています。太陽系の惑星で、これほど強力な磁気を持ち、これほど強力な電波を放出しない惑星は他にありません。

木星の衛星

木星の 16 個の衛星のファミリーは、いわばミニチュアの太陽系であり、木星が太陽の役割を果たし、その拡大鏡が惑星の役割を果たします。最大の月はガニメデで、直径は5262km。岩のコアの上にある厚い氷の地殻で覆われています。 40億年前に巨大な小惑星が衝突した痕跡だけでなく、隕石が衝突した痕跡もたくさんあります。

カリストはガニメデとほぼ同じ大きさで、表面全体にクレーターが密集しています。ヨーロッパは最も軽い表面を持っています。ヨーロッパの 5 分の 1 は水で構成されており、その上に厚さ 100 km の氷殻を形成しています。この氷床は、金星の雲と同じくらい強く光を反射します。

すべてのループの中で、最も絵のように美しいのはイオで、木星に最も近く自転しています。 Cyst Io は非常に珍しい - 黒、赤、黄色の混合物です。このような驚くべき色は、イオの深部から大量の硫黄が噴出したという事実によるものです。ボイジャーのカメラは、イオのいくつかの活火山を示しました。彼らは、地表から最大200 km上に硫黄噴水を投げます。硫黄溶岩は1000m1秒の速さで飛び出します。この溶岩物質の一部は、イオの重力ゼロから脱出し、木星を取り囲むリングを形成します。

イオの表面は研磨されています。隕石クレーターの痕跡がほとんどあるので、これは約束できます。イオの軌道は木星から 400,000 km 未満です。したがって、イオは巨大な潮汐力にさらされます。イオ内部の引き潮と圧縮潮が絶え間なく交替することで、激しい内部摩擦が発生します。これにより、イオが太陽から遠く離れているにもかかわらず、内部は熱く溶けた状態に保たれます。

木星には 4 つの大きな衛星に加えて、小さな「ループ」もあります。そのうちの 4 つは木星の表面でイオよりも低く飛んでおり、科学者はそれらが存在しなくなった他の衛星の単なる大きな断片であると信じています。