Ko dod planētai Jupiters. Planētas Jupiters īss apraksts. Vārdi citās kultūrās

20.09.2020

| |

Jupiters- lielākā planēta Saules sistēmā Interesanti fakti, izmērs, masa, orbīta, sastāvs, virsmas apraksts, satelīti, pētījumi ar Jupitera fotogrāfijām.

Jupiters ir piektā planēta no Saules un lielākais objekts Saules sistēmā.

Jupiters aizrāva novērotājus pirms 400 gadiem, kad to bija iespējams redzēt pirmajos teleskopos. Šis ir skaists gāzes gigants ar virpuļojošiem mākoņiem, noslēpumainu vietu, satelītu saimi un daudzām funkcijām.

Iespaidīgākais ir tā mērogs. Masas, tilpuma un platības ziņā planēta ieņem godpilno pirmo vietu Saules sistēmā. Pat senie cilvēki zināja par tā esamību, tāpēc Jupiters tika atzīmēts daudzās kultūrās.

Interesanti fakti par planētu Jupiters

4. pēc spilgtuma

Spilgtuma ziņā planēta apsteidz Sauli, Mēnesi un Venēru. Tā ir viena no piecām planētām, ko var atrast, neizmantojot instrumentus.

Pirmie ieraksti pieder babiloniešiem

Jupitera pieminēšana sākas jau 7.-8.gs. BC. Saņēma vārdu par godu augstākajai dievībai panteonā (grieķu vidū - Zevs). Mezopotāmijā tas bija Marduks, bet ģermāņu cilšu vidū tas bija Tors.

Ir visīsākā diena

Veic aksiālu rotāciju tikai 9 stundās un 55 minūtēs. Ātrās rotācijas dēļ notiek saplacināšana pie poliem un ekvatoriālās līnijas paplašināšanās.

Gads ilgst 11,8 gadus

No zemes novērošanas pozīcijas tā kustība šķiet neticami lēna.

Ir ievērojami mākoņu veidojumi

Augšējais atmosfēras slānis ir sadalīts mākoņu joslās un zonās. To attēlo amonjaka, sēra un to maisījumu kristāli.

Tur ir lielākā vētra

Attēlos redzams Lielais sarkanais plankums, liela mēroga vētra, kas nav apstājusies 350 gadus. Tas ir tik milzīgs, ka var norīt trīs Zemes.

Struktūra ietver akmens, metāla un ūdeņraža savienojumus

Zem atmosfēras slāņa atrodas gāzveida un šķidrā ūdeņraža slāņi, kā arī ledus, akmens un metālu kodols.

Ganimēds ir lielākais pavadonis sistēmā

No satelītiem lielākie ir Ganimēds, Kalisto, Io un Europa. Pirmā aptver 5268 km diametrā, kas ir lielāks par Mercury.

Ir gredzenu sistēma

Gredzeni ir plāni un ir putekļu daļiņas, ko pavada sadursmes ar komētām vai asteroīdiem laikā. Sākot no 92 000 km attāluma un stiepjas līdz 225 000 km no Jupitera. Biezums - 2000-12500 km.

Nosūtītas 8 misijas

Tie ir Pioneers 10 un 11, Voyagers 1 un 2, Galileo, Cassini, Willis un New Horizons. Nākotne var koncentrēties uz satelītiem.

Planētas Jupitera izmērs, masa un orbīta

Masa - 1,8981 x 10 27 kg, tilpums - 1,43128 x 10 15 km 3, virsmas laukums - 6,1419 x 10 10 km 2, un vidējais apkārtmērs sasniedz 4,39264 x 10 5 km. Lai jūs saprastu, planētas diametrs ir 11 reizes lielāks nekā mūsu un 2,5 reizes masīvāks nekā visām Saules planētām.

Jupitera fiziskās īpašības

polārā kontrakcija	0,06487
Ekvatoriālais	71 492 km
Polārais rādiuss	66 854 km
Vidējais rādiuss	69 911 km
Virsmas laukums	6,22 10 10 km²
Skaļums	1,43 10 15 km³
Svars	1,89 10 27 kg
Vidējais blīvums	1,33 g/cm³
Bez paātrinājuma krist pie ekvatora	24,79 m/s²
Otrās telpas ātrums	59,5 km/s
ekvatoriālais ātrums rotācija	45 300 km/h
Rotācijas periods	9,925 stundas
Ass slīpums	3,13°
labā pacelšanās Ziemeļpols	17 h 52 min 14 s 268,057°
ziemeļpola deklinācija	64,496°
Albedo	0,343 (obligācija) 0,52 (ģeom. albedo)

Tas ir gāzes gigants, tāpēc tā blīvums ir 1,326 g / cm 3 (mazāk nekā ¼ no zemes). Zemais blīvums ir pavediens pētniekiem, ka objekts ir gāzes, taču joprojām notiek diskusijas par kodola sastāvu.

Planēta ir vidēji 778 299 000 km attālumā no Saules, taču šis attālums var svārstīties no 740 550 000 km līdz 816 040 000 km. Lai izietu orbitālo ceļu, nepieciešami 11,8618 gadi, tas ir, viens gads ilgst 4332,59 dienas.

Taču Jupiteram ir viena no ātrākajām aksiālajām rotācijām – 9 stundas, 55 minūtes un 30 sekundes. Tāpēc saulainās dienās gads aizņem 10475,8.

Planētas Jupitera sastāvs un virsma

To attēlo gāzveida un šķidras vielas. Šis ir lielākais no gāzes milžiem, kas sadalīts ārējā atmosfēras slānī un iekšējā telpā. Atmosfēru pārstāv ūdeņradis (88-92%) un hēlijs (8-12%).

Ir arī metāna, ūdens tvaiku, silīcija, amonjaka un benzola pēdas. Nelielos daudzumos var atrast sērūdeņradi, oglekli, neonu, etānu, skābekli, sēru un fosfīnu.

Iekšējā daļa satur blīvus materiālus, tāpēc sastāv no ūdeņraža (71%), hēlija (24%) un citiem elementiem (5%). Kodols ir blīvs šķidrā metāliskā ūdeņraža maisījums ar hēliju un molekulārā ūdeņraža ārējo slāni. Tiek uzskatīts, ka kodols var būt akmeņains, taču precīzu datu nav.

Kodola klātbūtne tika apspriesta 1997. gadā, kad tika aprēķināta gravitācija. Dati liecināja, ka tas varētu sasniegt 12-45 Zemes masas un aptvert 4-14% no Jupitera masas. Kodola klātbūtni pastiprina arī planētu modeļi, kas saka, ka planētām bija nepieciešams akmeņains vai ledus kodols. Bet konvekcijas strāvas, kā arī karsts šķidrais ūdeņradis varētu samazināt kodola izmēru.

Jo tuvāk kodolam, jo augstāka temperatūra un spiediens. Tiek uzskatīts, ka uz virsmas atzīmēsim 67°C un 10 bārus, fāzes pārejā - 9700°C un 200 GPa, bet serdeņa tuvumā - 35700°C un 3000-4500 GPa.

Jupitera pavadoņi

Tagad mēs zinām, ka netālu no planētas atrodas 79 satelītu saime (no 2019. gada). Četri no tiem ir lielākie un tiek saukti par Galileo, jo tos atklāja Galileo Galilejs: Io (cieti aktīvi vulkāni), Eiropa (masīvs zemūdens okeāns), Ganimēds (lielākais satelīts sistēmā) un Callisto (zemzemes okeāns un vecie virsmas materiāli). .

Ir arī Amaltejas grupa, kurā ir 4 satelīti, kuru diametrs ir mazāks par 200 km. Tie atrodas 200 000 km attālumā, un to orbītas slīpums ir 0,5 grādi. Tie ir Metis, Adrastea, Amalthea un Thebe.

Ir arī vesela virkne neregulāru pavadoņu, kas ir mazāki un ar ekscentriskākiem orbitālajiem ejām. Tie ir sadalīti ģimenēs, kas saplūst pēc izmēra, sastāva un orbītas.

Planētas Jupitera atmosfēra un temperatūra

Jūs varat redzēt pazīstamās polārblāzmas ziemeļu un dienvidu polā. Bet uz Jupitera to intensitāte ir daudz lielāka, un viņi reti apstājas. Šo lielisko izrādi veido spēcīgais starojums, magnētiskais lauks un Io vulkānu izmešana.

Ir arī pārsteidzoši laika apstākļi. Vēja ātrums sasniedz 100 m/s un var paātrināties līdz 620 km/h. Jau pēc dažām stundām var parādīties liela mēroga vētra, kas aptver tūkstošiem kilometru diametrā. Lielais sarkanais plankums tika atklāts tālajā 1600. gados, un tas turpina darboties, bet sarūk.

Planēta ir paslēpta aiz amonjaka un amonija hidrosulfāta mākoņiem. Viņi ieņem vietu tropopauzē, un šos apgabalus sauc par tropu reģioniem. Slānis var izstiepties 50 km garumā. Var būt arī ūdens mākoņu slānis, par ko liecina zibens uzliesmojumi, kas ir 1000 reižu spēcīgāki par mūsējiem.

Planētas Jupitera izpētes vēsture

Tā mēroga dēļ planētu varēja atrast debesīs bez instrumentiem, tāpēc par eksistenci bija zināms jau ilgu laiku. Pirmie pieminējumi parādījās Babilonijā 7.-8. gadsimtā pirms mūsu ēras. Ptolemajs 2. gadsimtā izveidoja savu ģeocentrisko modeli, kur izsecināja orbitālo periodu mums apkārt – 4332,38 dienas. Šo modeli matemātiķis Arjabhata izmantoja 499. gadā, un tas saņēma rezultātu 4332,2722 dienas.

1610. gadā Galileo Galilejs izmantoja savu instrumentu un pirmo reizi viņam izdevās ieraudzīt gāzes gigantu. Blakus viņam pamanīja 4 lielākos satelītus. Tas bija svarīgs punkts, jo tas liecināja par labu heliocentriskajam modelim.

Jauns teleskops 1660. gados. izmantoja Cassini, kurš vēlējās izpētīt plankumus un spilgtas joslas. Viņš atklāja, ka mūsu priekšā ir saplacināts sferoīds. 1690. gadā viņam izdevās noteikt atmosfēras rotācijas periodu un diferenciālo rotāciju. Sīkāka informācija par Lielo Sarkano plankumu pirmo reizi tika attēlota Heinrihs Švābe 1831. gadā.

1892. gadā piekto mēnesi novēroja E. E. Bernards. Tā bija Almateja, kas kļuva par pēdējo vizuālajā aptaujā atklāto satelītu. Amonjaka un metāna absorbcijas joslas 1932. gadā pētīja Rūperts Vilts, un 1938. gadā viņš izsekoja trīs garus "baltus ovālus". Daudzus gadus tie palika atsevišķi veidojumi, bet 1998. gadā abi apvienojās vienā veselumā, bet 2000. gadā tie absorbēja trešo.

Radioteleskopiskā apsekošana sākās 1950. gados. Pirmie signāli tika uztverti 1955. gadā. Tie bija planētu rotācijai atbilstoši radioviļņu uzliesmojumi, kas ļāva aprēķināt ātrumu.

Vēlāk pētnieki varēja iegūt trīs veidu signālus: dekametrisko, decimetru un termisko starojumu. Pirmie mainās ar rotāciju un ir balstīti uz Io kontaktu ar planētas magnētisko lauku. Decimetri parādās no toroidālās ekvatoriālās jostas, un tos rada elektronu ciklona starojums. Bet pēdējo veido atmosfēras siltums.

Noklikšķiniet uz attēla, lai to palielinātu

Jupiters ir piektā planēta attāluma no Saules ziņā un lielākā Saules sistēmā. Tāpat kā Urāns, Neptūns un Saturns, Jupiters ir gāzes gigants. Cilvēce par viņu zināja jau ilgu laiku. Diezgan bieži reliģiskajos uzskatos un mitoloģijā ir atsauces uz Jupiteru. Mūsdienās planēta savu nosaukumu ieguva par godu seno romiešu dievam.

Atmosfēras parādības uz Jupitera ir daudz lielākas nekā uz Zemes. Visievērojamākais veidojums uz planētas ir Lielais sarkanais plankums, kas ir milzu vētra, kas mums zināma kopš 17. gadsimta.

Aptuvenais satelītu skaits ir 67, no kuriem lielākie ir: Europa, Io, Callisto un Ganymede. G. Galileo bija pirmais, kas tos atklāja 1610. gadā.

Visi planētas pētījumi tiek veikti, izmantojot orbitālos un zemes teleskopus. Kopš 70. gadiem uz Jupiteru ir nosūtīti 8 NASA transportlīdzekļi. Lielo konfrontāciju laikā planēta bija redzama ar neapbruņotu aci. Jupiters ir viens no spilgtākajiem objektiem debesīs aiz Veneras un Mēness. Un satelīti un pats disks tiek uzskatīti par vispopulārākajiem novērotājiem.

Jupitera novērojumi

Optiskais diapazons

Ja aplūkojam objektu spektra infrasarkanajā reģionā, mēs varam pievērst uzmanību He un H2 molekulām, tādā pašā veidā citu elementu līnijas kļūst pamanāmas. H daudzums runā par planētas izcelsmi, un jūs varat uzzināt par iekšējo evolūciju, pateicoties citu elementu kvalitatīvajam un kvantitatīvajam sastāvam. Bet hēlija un ūdeņraža molekulām nav dipola momenta, kas nozīmē, ka to absorbcijas līnijas nav pamanāmas, kamēr tās nav absorbētas triecienjonizācijas rezultātā. Tāpat šīs līnijas parādās atmosfēras augšējos slāņos, no kurienes tās nespēj pārnēsāt datus par dziļākiem slāņiem. Pamatojoties uz to, visticamāko informāciju par ūdeņraža un hēlija daudzumu uz Jupitera var iegūt, izmantojot Galileo aparātu.

Kas attiecas uz pārējiem elementiem, to analīze un interpretācija ir ļoti sarežģīta. Pilnīgi droši pateikt par planētas atmosfērā notiekošajiem procesiem nav iespējams. Liels jautājums ir arī ķīmiskais sastāvs. Bet, pēc lielākās daļas astronomu domām, visi procesi, kas var ietekmēt elementus, ir lokāli un ierobežoti. No tā izriet, ka tie nenes nekādas īpašas izmaiņas vielu izplatībā.

Jupiters izstaro par 60% vairāk enerģijas nekā patērē no Saules. Šie procesi ietekmē planētas izmēru. Jupiters samazinās par 2 cm gadā.P.Bodenheimers 1974.gadā izvirzīja uzskatu, ka planēta veidošanās brīdī bija 2 reizes lielāka nekā tagad, un temperatūra bija daudz augstāka.

Gamma diapazons

Planētas izpēte gamma diapazonā attiecas uz polārblāzmu un diska izpēti. Einšteina kosmosa laboratorija to reģistrēja 1979. gadā. No Zemes polārblāzmas reģioni ultravioletajā un rentgena staros sakrīt, taču tas neattiecas uz Jupiteru. Iepriekšējie novērojumi noteica starojuma pulsāciju ar frekvenci 40 minūtes, bet vēlākie novērojumi parādīja šo atkarību daudz sliktāk.

Astronomi cerēja, ka rentgenstaru spektrs padarīs Jupitera polāro mirdzumu līdzīgu komētu spīdumam, taču Čandras novērojumi šo cerību atspēkoja.

Saskaņā ar XMM-Newton kosmosa observatorijas datiem, izrādās, ka diska starojums gamma spektrā ir radiācijas saules rentgenstaru atstarojums. Salīdzinot ar auroru, starojuma intensitātei nav periodiskuma.

radionovērošana

Jupiters ir viens no jaudīgākajiem radio avotiem Saules sistēmā metru-decimetru diapazonā. Radio emisija ir sporādiska. Šādi pārrāvumi notiek diapazonā no 5 līdz 43 MHz, ar vidējo platumu 1 MHz. Uzliesmojuma ilgums ir ļoti īss - 0,1-1 sek. Starojums ir polarizēts, un lokā tas var sasniegt 100%.

Planētas radio emisijai īso centimetru-milimetru joslās ir tīri termisks raksturs, lai gan atšķirībā no līdzsvara temperatūras spilgtums ir daudz lielāks. Šī īpašība runā par siltuma plūsmu no Jupitera zarnām.

Gravitācijas potenciāla aprēķini

Kosmosa kuģu trajektoriju analīze un dabisko pavadoņu kustības novērojumi parāda Jupitera gravitācijas lauku. Tam ir lielas atšķirības salīdzinājumā ar sfēriski simetrisku. Parasti gravitācijas potenciāls tiek parādīts paplašinātā veidā, izmantojot Legendre polinomus.

Kosmosa kuģi Pioneer 10, Pioneer 11, Galileo, Voyager 1, Voyager 2 un Cassini gravitācijas potenciāla aprēķināšanai izmantoja vairākus mērījumus: 1) pārraidīja attēlus, lai noteiktu to atrašanās vietu; 2) Doplera efekts; 3) radio interferometrija. Dažiem no viņiem savos mērījumos bija jāņem vērā Lielā sarkanā plankuma gravitācijas klātbūtne.

Turklāt, apstrādājot datus, ir jāpostulē teorija par Galileo satelītu kustību, kas griežas ap planētas centru. Liela problēma precīzu aprēķinu veikšanai ir paātrinājuma ņemšana vērā, kam nav gravitācijas raksturs.

Jupiters Saules sistēmā

Šī gāzes giganta ekvatoriālais rādiuss ir 71,4 tūkstoši km, tādējādi 11,2 reizes pārsniedzot Zemes rādiusu. Jupiters ir vienīgā šāda veida planēta, kuras masas centrs atrodas ārpus Saules.

Jupitera masa pārsniedz visu planētu kopējo svaru 2,47 reizes, Zemes - 317,8 reizes. Bet mazāk nekā Saules masa 1000 reizes. Blīvuma ziņā tas ir ļoti līdzīgs gaismeklim un ir 4,16 reizes mazāks nekā mūsu planētai. Bet gravitācijas spēks pārsniedz Zemes spēku 2,4 reizes.

Planēta Jupiters kā "neizdevusies zvaigzne"

Daži teorētisko modeļu pētījumi ir parādījuši, ka, ja Jupitera masa būtu nedaudz lielāka nekā patiesībā, planēta sāktu sarukt. Lai gan nelielas izmaiņas planētas rādiusu īpaši neietekmētu, ar nosacījumu, ka faktiskā masa pieaugtu četras reizes, planētu blīvums pieauga tik daudz, ka sāksies lieluma samazināšanas process spēcīgās gravitācijas ietekmē.

Pamatojoties uz šo pētījumu, Jupiteram ir maksimālais diametrs planētai ar līdzīgu vēsturi un uzbūvi. Tālāka masas palielināšanās izraisīja kontrakcijas ilgumu, līdz Jupiters zvaigžņu veidošanās procesā pārvērtās par brūnu punduri, kura masa 50 reizes pārsniedza tā pašreizējo masu. Astronomi uzskata, ka Jupiters ir "neizdevusies zvaigzne", lai gan joprojām nav skaidrs, vai pastāv līdzība starp planētas Jupitera veidošanās procesu un tām planētām, kas veido binārās zvaigžņu sistēmas. Agrīnie pierādījumi liecina, ka Jupiteram bija jābūt 75 reizes masīvākam, lai kļūtu par zvaigzni, taču mazākā zināmā sarkanā pundura diametrs ir tikai par 30% lielāks.

Jupitera rotācija un orbīta

Jupitera no Zemes redzamais magnitūds ir 2,94 m, padarot planētu par trešo spožāko objektu, kas redzams ar neapbruņotu aci pēc Veneras un Mēness. Vistālāk no mums planētas šķietamais izmērs ir 1,61 m. Minimālais attālums no Zemes līdz Jupiteram ir 588 miljoni kilometru, bet maksimālais attālums ir 967 miljoni kilometru.

Konfrontācija starp planētām notiek ik pēc 13 mēnešiem. Jāpiebilst, ka reizi 12 gados notiek lielā Jupitera opozīcija, in Šis brīdis planēta atrodas netālu no savas orbītas perihēlija, savukārt objekta leņķiskais izmērs no Zemes ir 50 loka sekundes.

Jupiters atrodas 778,5 miljonu kilometru attālumā no Saules, savukārt planēta veic pilnīgu apgriezienu ap Sauli 11,8 Zemes gados. Vislielāko traucējumu Jupitera kustībai savā orbītā rada Saturns. Ir divi atlīdzības veidi:

Mūžsens - darbojas jau 70 tūkstošus gadu. Tas maina planētas orbītas ekscentriskumu.

Rezonanse - izpaužas tuvuma attiecības dēļ 2:5.

Planētas iezīmi var saukt par to, ka tai ir liels tuvums starp orbītas plakni un planētas plakni. Uz planētas Jupiters nenotiek gadalaiku maiņa, jo planētas griešanās ass ir sasvērta par 3,13 °, salīdzinājumam var piebilst, ka Zemes ass slīpums ir 23,45 °.

Planētas rotācija ap savu asi ir visstraujākā starp visām planētām, kas ir daļa no Saules sistēmas. Tādējādi ekvatora reģionā Jupiters veic apgriezienu ap savu asi 9 stundās 50 minūtēs un 30 sekundēs, un vidējie platuma grādi padara šo apgriezienu par 5 minūtēm un 10 ilgāku. Šīs rotācijas dēļ planētas rādiuss pie ekvatora ir par 6,5% lielāks nekā vidējos platuma grādos.

Teorijas par dzīvības esamību uz Jupitera

Milzīgs pētījumu apjoms laika gaitā liecina, ka Jupitera apstākļi nav labvēlīgi dzīvības izcelsmei. Pirmkārt, tas ir saistīts ar zemo ūdens saturu planētas atmosfēras sastāvā un planētas stabila pamata trūkumu. Jāpiebilst, ka pagājušā gadsimta 70. gados tika izvirzīta teorija, ka Jupitera atmosfēras augšējos slāņos ir iespējama dzīvo organismu eksistence, kas dzīvo uz amonjaka bāzes. Pamatojot šo hipotēzi, mēs varam teikt, ka planētas atmosfērā pat nelielā dziļumā ir augsta temperatūra un augsts blīvums, un tas veicina ķīmiskos evolūcijas procesus. Šo teoriju izteica Karls Sagans, pēc kura kopā ar E.E. Salpeter, zinātnieki veica virkni aprēķinu, kas ļāva secināt par trim iespējamām dzīvības formām uz planētas:

Pludinātājiem - vajadzēja darboties kā milzīgiem organismiem, kas ir lielas pilsētas uz Zemes lielumā. Tie ir līdzīgi gaisa balons, jo tie izsūknē hēliju no atmosfēras un atstāj ūdeņradi. Viņi dzīvo atmosfēras augšējos slāņos un paši ražo molekulas pārtikai.
Sinkers ir mikroorganismi, kas var ļoti ātri vairoties, kas ļauj sugai izdzīvot.
Mednieki ir plēsēji, kas barojas ar pludiņiem.

Bet tās ir tikai hipotēzes, kuras neatbalsta zinātniski fakti.

Planētas uzbūve

Mūsdienu tehnoloģijas vēl neļauj zinātniekiem precīzi noteikt planētas ķīmisko sastāvu, taču, neskatoties uz to, Jupitera atmosfēras augšējie slāņi ir pētīti ar augstu precizitāti. Atmosfēras izpēte bija iespējama tikai ar kosmosa kuģa Galileo nolaišanos, kas planētas atmosfērā iegāja 1995. gada decembrī. Tas ļāva precīzi pateikt, ka atmosfēra sastāv no hēlija un ūdeņraža, papildus šiem elementiem tika atklāts metāns, amonjaks, ūdens, fosfīns un sērūdeņradis. Tiek pieņemts, ka dziļākā atmosfēras sfēra, proti, troposfēra, sastāv no sēra, oglekļa, slāpekļa un skābekļa.

Ir arī inertās gāzes, piemēram, ksenons, argons un kriptons, un to koncentrācija ir lielāka nekā Saulē. Ūdens, dioksīda un oglekļa monoksīda pastāvēšanas iespēja ir iespējama planētas atmosfēras augšējos slāņos sadursmju ar komētām dēļ, piemēram, ir dota komēta Shoemaker-Levy 9.

Planētas sarkanā krāsa ir saistīta ar sarkanā fosfora, oglekļa un sēra savienojumu klātbūtni vai pat organiskām vielām, kas radušās, pakļaujot elektrisko izlādi. Jāņem vērā, ka atmosfēras krāsa nav viendabīga, kas liecina, ka dažādas zonas sastāv no dažādām ķīmiskām sastāvdaļām.

Jupitera struktūra

Ir vispāratzīts, ka planētas iekšējā struktūra zem mākoņiem sastāv no hēlija un ūdeņraža slāņa, kura biezums ir 21 tūkstotis kilometru. Šeit vielai ir vienmērīga pāreja savā struktūrā no gāzveida stāvokļa uz šķidru stāvokli, pēc tam ir slānis ar metālisku ūdeņradi ar ietilpību 50 tūkstoši kilometru. Planētas vidusdaļu aizņem ciets kodols ar 10 tūkstošu kilometru rādiusu.

Vispazīstamākais Jupitera struktūras modelis:

Atmosfēra:
ārējais ūdeņraža slānis.

Vidējo slāni attēlo hēlijs (10%) un ūdeņradis (90%).

Apakšējā daļa sastāv no hēlija, ūdeņraža, amonija un ūdens maisījuma. Šis slānis ir sadalīts vēl trīs daļās:
- Augšējais ir cietā veidā amonjaks, kura temperatūra ir -145 ° C ar spiedienu 1 atm.
- Vidū ir amonija hidrosulfāts kristalizētā stāvoklī.
- Apakšējo pozīciju aizņem ūdens cietā stāvoklī un, iespējams, pat šķidrā stāvoklī. Temperatūra ir aptuveni 130 °C, un spiediens ir 1 atm.

Slānis, kas sastāv no ūdeņraža metāliskā stāvoklī. Temperatūra var svārstīties no 6,3 tūkstošiem līdz 21 tūkstotim kelvinu. Tajā pašā laikā spiediens ir arī mainīgs - no 200 līdz 4 tūkstošiem GPa.
Akmens kodols.

Šī modeļa izveide kļuva iespējama, pateicoties novērojumu un pētījumu analīzei, ņemot vērā ekstrapolācijas un termodinamikas likumus. Jāņem vērā, ka šai strukturālajai struktūrai nav skaidru robežu un pāreju starp blakus esošajiem slāņiem, un tas savukārt liecina, ka katrs slānis ir pilnībā lokalizēts, un tos var pētīt atsevišķi.

Jupitera atmosfēra

Temperatūras izaugsmes rādītāji uz visas planētas nav vienmuļi. Jupitera atmosfērā, kā arī Zemes atmosfērā var izdalīt vairākus slāņus. Atmosfēras augšējos slāņos ir visaugstākā temperatūra, un, virzoties uz planētas virsmu, šie rādītāji ievērojami samazinās, bet savukārt spiediens palielinās.

Planētas termosfēra zaudē lielāko daļu pašas planētas siltuma, un šeit veidojas arī tā sauktā polārblāzma. Termosfēras augšējo robežu uzskata par spiediena atzīmi 1 nbar. Pētījuma laikā tika iegūti dati par temperatūru šajā slānī, tā sasniedz rādītāju 1000 K. Zinātnieki vēl nav spējuši izskaidrot, kāpēc šeit ir tik augsta temperatūra.

Dati no Galileo aparāta parādīja, ka augšējo mākoņu temperatūra pie 1 atmosfēras spiediena ir -107 ° C, un, nolaižoties līdz 146 kilometru dziļumam, temperatūra paaugstinās līdz +153 ° C un spiediens 22 atmosfēras.

Jupitera un tā pavadoņu nākotne

Ikviens zina, ka galu galā Saule, tāpat kā jebkura cita zvaigzne, izsmēs visu savu kodoltermiskās degvielas krājumu, savukārt tās spožums palielināsies par 11% ik pēc miljarda gadu. Sakarā ar to pazīstamā apdzīvojamā zona ievērojami novirzīsies ārpus mūsu planētas orbītas, līdz sasniegs Jupitera virsmu. Tas ļaus izkausēt visu ūdeni uz Jupitera pavadoņiem, kas ļaus uzsākt dzīvo organismu dzimšanu uz planētas. Zināms, ka pēc 7,5 miljardiem gadu Saule kā zvaigzne pārvērtīsies par sarkano milzi, pateicoties tam Jupiters iegūs jaunu statusu un kļūs par karstu Jupiteru. Šajā gadījumā planētas virsmas temperatūra būs aptuveni 1000 K, un tas novedīs pie planētas spīduma. Šajā gadījumā pavadoņi izskatīsies kā nedzīvi tuksneši.

Jupitera pavadoņi

Mūsdienu dati liecina, ka Jupiteram ir 67 dabiskie pavadoņi. Pēc zinātnieku domām, var secināt, ka ap Jupiteru var būt vairāk nekā simts šādu objektu. Planētas pavadoņi ir nosaukti galvenokārt mītisku varoņu vārdā, kuri zināmā mērā ir saistīti ar Zevu. Visi satelīti ir sadalīti divās grupās: ārējie un iekšējie. Tikai 8 satelīti pieder iekšējiem, starp kuriem ir Galilejas satelīti.

Pirmos Jupitera pavadoņus 1610. gadā atklāja slavenais zinātnieks Galileo Galilejs, tie ir Eiropa, Ganimēds, Io un Kalisto. Šis atklājums bija apstiprinājums Kopernika un viņa heliocentriskās sistēmas pareizībai.

20. gadsimta otrā puse iezīmējās ar aktīvu kosmosa objektu izpēti, starp kuriem Jupiters ir pelnījis īpašu uzmanību. Šī planēta ir izpētīta ar jaudīgiem uz zemes izvietotiem teleskopiem un radioteleskopiem, taču lielākais sasniegums šajā nozarē ir panākts, izmantojot Habla teleskopu un daudzu zonžu palaišanu uz Jupiteru. Šobrīd aktīvi turpinās pētījumi, jo Jupiteram joprojām ir daudz noslēpumu un noslēpumu.

Raksturojot šo gāzes gigantu, bieži tiek lietoti superlatīvi. Tas ir tāpēc, ka Jupiters ir ne tikai lielākais objekts visā Saules sistēmā, bet arī visnoslēpumainākais. Un arī pirmais pēc masas, griešanās ātruma un otrais pēc spilgtuma. Ja saskaitīsiet kopā visas sistēmas planētas, pavadoņus, asteroīdus, komētas, Jupiters joprojām būs lielāks par tiem kopā. Tas ir noslēpumaini, jo šī objekta sastāvdaļas atrodas vielā, no kuras tiek veidota visa Saules sistēma. Un visu, kas notiek uz milža virsmas un zarnās, var uzskatīt par piemēru materiālu sintēzei, kas notiek planētu un galaktiku veidošanās laikā.

Ja Jupiters būtu vēl masīvāks un lielāks, tas ļoti labi varētu būt "brūnais punduris".

Šis milzis ir īsts Zemes aizsargs: visas komētas, kas lido uz to, piesaista tās spēcīgā gravitācija.

Atklājumu vēsture

Jupiters ir otrā spožākā planēta aiz Veneras. Tāpēc to, tāpat kā pārējās četras planētas, var redzēt tieši no Zemes virsmas bez jebkādas optiskās iekārtas. Tāpēc neviens zinātnieks nevar piedēvēt sev sava atklājuma godu, kas, šķiet, pieder vissenākajām ciltīm.

Bet pirmais no zinātniekiem, kas sāka sistemātisku milža novērošanu, bija itāļu astronoms Galileo Galilejs. 1610. gadā viņš atklāja pirmos pavadoņus, kas riņķo ap planētu. Un viņi griezās ap Jupiteru. Šos četrus viņš nosauca par Ganimēdu, Io, Eiropu, Kalisto. Šis atklājums bija pats pirmais visas astronomijas vēsturē, un vēlāk satelītus sāka saukt par Galilejas.

Atklājums deva pārliecību zinātniekiem, kuri sevi uzskata par heliocentristiem, un ļāva viņiem cīnīties ar jauniem spēkiem pret citu teoriju piekritējiem. Kad optiskie instrumenti kļuva pilnīgāki, tika noteikti zvaigznes izmēri un tika atklāts Lielais sarkanais plankums, kas sākotnēji tika uzskatīts par salu milzu Jupitera okeānā.

Pētījumi

No 1972. līdz 1974. gadam planētu apmeklēja divi Pioneer kosmosa kuģi. Viņiem izdevās novērot pašu planētu, tās asteroīdu joslu, fiksēt starojumu un spēcīgu magnētisko lauku, kas ļāva izdarīt pieņēmumu par šķidruma klātbūtni planētas iekšpusē, kas spēj vadīt elektrisko strāvu. Otrs Pioneer kosmosa kuģis radīja zinātniskas "aizdomas", ka Jupiteram ir gredzeni.

1977. gadā palaistie Voyagers Jupiteru sasniedza tikai divus gadus vēlāk. Tieši viņi uz Zemi nosūtīja pirmos, satriecoši skaistos planētas attēlus, apstiprināja gredzenu klātbūtni tajā, kā arī ļāva zinātniekiem nostiprināties idejā, ka Jupitera atmosfēras procesi ir daudzkārt jaudīgāki un grandiozāki par Zemes.

1989. gadā Galileo kosmosa kuģis lidoja uz planētu. Taču tikai 1995. gadā viņš varēja nosūtīt milzim zondi, kas sāka vākt informāciju par zvaigznes atmosfēru. Nākotnē zinātnieki varēja turpināt sistemātisku milža izpēti, izmantojot Habla orbitālo teleskopu.

Gāzes gigants rada tik spēcīgu starojumu, ka kosmosa kuģis “neriskē” tam lidot pārāk tuvu: borta elektronika var sabojāties.

Raksturlielumi

Planētai ir šādas fiziskās īpašības:

Ekvatora rādiuss ir 71 492 kilometri (kļūda 4 kilometri).
Polu rādiuss ir 66 854 kilometri (kļūda 10 kilometri).
Platība ir 6,21796⋅1010 km².
Masa - 1,8986⋅1027 kg.
Tilpums - 1,43128⋅1015 km³.
Rotācijas periods ir 9,925 stundas.
Ir gredzeni

Jupiters ir lielākais, ātrākais un bīstamākais objekts mūsu sistēmā, pateicoties tā spēcīgajam magnētiskajam laukam. Planētai ir visvairāk liels skaitlis zināmie satelīti. Cita starpā zinātnieki uzskata, ka tieši šis gāzes gigants notvēra un noturēja neskartu starpzvaigžņu gāzi no mākoņa, kas radīja mūsu Sauli.

Bet, neskatoties uz visiem šiem superlatīviem, Jupiters nav zvaigzne. Lai to izdarītu, viņam ir jābūt lielākai masai un siltumam, bez kura nav iespējama ūdeņraža atomu saplūšana un hēlija veidošanās. Lai kļūtu par zvaigzni, pēc zinātnieku domām, Jupitera masai jāpalielina aptuveni 80 reizes. Tad būs iespējams palaist kodolsintēzi. Tomēr tagad Jupiters izdala nedaudz siltuma, jo tam ir gravitācijas kontrakcija. Tas samazina ķermeņa apjomu, bet veicina tā sildīšanu.

Kustība

Jupiteram ir milzīgs ne tikai izmērs, bet arī atmosfēra. Tas sastāv no 90 procentiem ūdeņraža un 10 procentiem hēlija. Tā kā šis objekts ir gāzes gigants, atmosfēra un pārējā planēta nav atdalītas. Turklāt, nolaižoties līdz centram, ūdeņradis un hēlijs maina temperatūru un blīvumu. Tāpēc Jupitera atmosfēra ir sadalīta četrās daļās:

troposfēra;
stratosfēra;
termosfēra;
eksosfēra.

Tā kā Jupiteram nav pazīstamas cietas virsmas, zinātnieku aprindās ir ierasts uzskatīt atmosfēras apakšējo robežu par tādu vietā, kur spiediens ir viens bārs. Samazinoties augstumam, samazinās arī atmosfēras temperatūra, nokrītot līdz minimumam. Jupitera troposfēru un stratosfēru atdala tropopauze, kas atrodas 50 kilometru attālumā virs tā dēvētās planētas "virsmas".

Milža atmosfērā ir neliels daudzums metāna, amonjaka, ūdens, sērūdeņraža. Šīs kombinācijas ir iemesls ļoti gleznainu mākoņu veidošanai, ko var redzēt no Zemes virsmas caur teleskopiem. Nav iespējams precīzi noteikt Jupitera krāsu. Bet no mākslinieciskā viedokļa viņš ir sarkanbalts ar gaiši tumšām svītrām.

Jupitera redzamās paralēlās joslas ir amonjaka mākoņi. Zinātnieki tumšās joslas dēvē par stabiem, bet gaišās – par zonām. Un tie mainās. Turklāt tikai tumšas svītras pilnībā sastāv no amonjaka. Un kāda viela vai savienojums ir atbildīgs par gaišo toni, vēl nav noskaidrots.

Jupitera laikapstākļus, tāpat kā visu uz šīs planētas, var aprakstīt tikai, izmantojot superlatīvas. Planētas virsma ir milzīgas, nepārtrauktas, nepārtraukti mainīgas vētras, kas dažu stundu laikā var izaugt līdz tūkstošiem kilometru. Vēji uz Jupitera pūš ar ātrumu nedaudz vairāk par 350 kilometriem stundā.

Vismajestātiskākā vētra ir arī uz Jupitera. Šis ir Lielais Sarkanais punkts. Tas nav apstājies vairākus simtus Zemes gadu, un tā vēji paātrinās līdz 432 kilometriem stundā. Vētras izmēri spēj uzņemt iekšā trīs Zemes, tās ir tik milzīgas.

satelīti

Lielākie Jupitera pavadoņi, kurus Galilejs atklāja 1610. gadā, kļuva par pirmajiem satelītiem astronomijas vēsturē. Tie ir Ganimēds, Io, Eiropa un Kalisto. Papildus tiem visvairāk pētītie milža satelīti ir Thebe, Amalthea, Jupitera gredzeni, Himalia, Lysitea, Metis. Šie ķermeņi veidojās no gāzes un putekļiem - elementiem, kas apņēma planētu pēc tās veidošanās procesa beigām. Pagāja daudzas desmitgades, pirms zinātnieki atklāja atlikušos Jupitera pavadoņus, kuriem šodien ir sešdesmit septiņi. Nevienai citai planētai nav tik daudz zināmu pavadoņu. Un, iespējams, šis skaitlis var nebūt galīgs.

Ganimēds ir ne tikai lielākais Jupitera pavadonis, bet arī lielākais visā Saules sistēmā. Ja tas negrieztos ap gāzes gigantu, bet ap Sauli, zinātnieki šo ķermeni iekļautu planētu klasē. Objekta diametrs ir 5268 km. Tas pārsniedz Titāna diametru par 2 procentiem un dzīvsudraba diametru par 8 procentiem. Satelīts atrodas nedaudz vairāk kā miljona kilometru attālumā no planētas virsmas, un tas ir vienīgais satelīts visā sistēmā, kuram ir sava magnetosfēra.

Ganimēda virsmu veido 60 procenti neizpētītu ledus svītru un 40 procentus seno ledus "čaulas" jeb garozas, kas klāta ar neskaitāmiem krāteriem. Ledus joslas ir trīsarpus miljardus gadu vecas. Tie parādījās ģeoloģisku procesu dēļ, kuru darbība tagad tiek apšaubīta.

Ganimīda atmosfēras galvenais elements ir skābeklis, kas padara to līdzīgu Eiropas atmosfērai. Krāteri, kas atrodas uz satelīta virsmas, ir gandrīz plakani, bez centrālās ieplakas. Tas ir tāpēc, ka Mēness mīkstā, ledainā virsma turpina lēnām kustēties.

Jupitera pavadonim Io ir vulkāniska aktivitāte, un kalni uz tā virsmas sasniedz 16 kilometru augstumu.

Kā norāda zinātnieki, uz Eiropas zem virszemes ledus slāņa atrodas okeāns, kura ūdens ir šķidrā stāvoklī.

Gredzeni

Jupitera gredzeni veidojušies no putekļiem, tāpēc tos ir tik grūti atšķirt. Planētas pavadoņi sadūrās ar komētām un asteroīdiem, kā rezultātā kosmosā tika izmests materiāls, ko notvēra planētas gravitācija. Tā, pēc zinātnieku domām, izveidojās gredzeni. Tā ir sistēma, kas sastāv no četrām sastāvdaļām:

Tora vai Halo (biezs gredzens);
Galvenais gredzens (plāns);
Gossamer gredzens 1 (caurspīdīgs, no Tēbu materiāla);
Zirnekļa gredzens 2 (caurspīdīgs, izgatavots no Amalthea materiāla);

Spektra redzamā daļa, kas ir tuvu infrasarkanajam staram, padara trīs gredzenus sarkanus. Halo gredzens ir zilā vai gandrīz neitrālā krāsā. Gredzenu kopējā masa vēl nav aprēķināta. Bet pastāv viedoklis, ka tas svārstās no 1011 līdz 1016 kilogramiem. Jovijas gredzenu sistēmas vecums arī nav precīzi zināms. Domājams, ka tie ir pastāvējuši kopš planētas veidošanās beidzot.

24,79 m/s² Otrās telpas ātrums 59,5 km/s Rotācijas ātrums (pie ekvatora) 12,6 km/s jeb 45 300 km/h Rotācijas periods 9,925 stundas Slīpuma rotācijas ass 3,13° Labā pacelšanās ziemeļpolā 17 h 52 min 14 s
268,057° Deklinācija ziemeļpolā 64,496° Albedo 0,343 (obligācija)
0,52 (geom.albedo)

Planēta cilvēkiem ir zināma kopš seniem laikiem, atspoguļojas daudzu kultūru mitoloģijā un reliģiskajos uzskatos.

Jupiters galvenokārt sastāv no ūdeņraža un hēlija. Visticamāk, planētas centrā zem tā atrodas smagāku elementu akmens kodols augstspiediena. Ātrās rotācijas dēļ Jupitera forma ir izliekta sferoīda forma (tam ir ievērojams izliekums ap ekvatoru). Planētas ārējā atmosfēra ir skaidri sadalīta vairākās iegarenās joslās gar platuma grādiem, un tas noved pie vētrām un vētrām gar to mijiedarbības robežām. Ievērojams rezultāts ir Lielais sarkanais plankums, milzu vētra, kas ir pazīstama kopš 17. gadsimta. Saskaņā ar Galileo nolaižamo ierīci, spiediens un temperatūra strauji palielinās, kad mēs nonākam dziļāk atmosfērā. Jupiteram ir spēcīga magnetosfēra.

Jupitera satelītu sistēma sastāv no vismaz 63 satelītiem, tostarp 4 lieliem satelītiem, kurus sauc arī par "Galilean", kurus Galileo Galilejs atklāja 1610. gadā. Jupitera pavadoņa Ganimēda diametrs ir lielāks nekā Merkura diametrs. Zem Eiropas virsmas ir atklāts globālais okeāns, un Io ir pazīstams ar to, ka tajā ir visspēcīgākie vulkāni Saules sistēmā. Jupiteram ir vāji planētu gredzeni.

Jupiteru ir izpētījuši astoņas NASA starpplanētu stacijas. Vislielākā nozīme bija pētījumiem ar Pioneer un Voyager aparātu, vēlāk Galileo palīdzību, kas zondi nometa planētas atmosfērā. Pēdējais kosmosa kuģis, kas apmeklēja Jupiteru, bija zonde New Horizons, kas virzījās uz Plutonu.

Novērošana

Planētas parametri

Jupiters ir lielākā planēta Saules sistēmā. Tā ekvatoriālais rādiuss ir 71,4 tūkstoši km, kas ir 11,2 reizes lielāks par Zemes rādiusu.

Jupitera masa ir vairāk nekā 2 reizes lielāka par visu pārējo Saules sistēmas planētu kopējo masu, 318 reizes lielāka par Zemes masu un tikai 1000 reizes mazāka par Saules masu. Ja Jupiters būtu apmēram 60 reizes masīvāks, tas varētu kļūt par zvaigzni. Jupitera blīvums ir aptuveni vienāds ar Saules blīvumu un ievērojami zemāks par Zemes blīvumu.

Planētas ekvatoriālā plakne atrodas tuvu tās orbītas plaknei, tāpēc uz Jupitera nav gadalaiku.

Jupiters griežas ap savu asi, nevis kā ciets ķermenis: griešanās leņķiskais ātrums samazinās no ekvatora līdz poliem. Pie ekvatora diena ilgst aptuveni 9 stundas un 50 minūtes. Jupiters griežas ātrāk nekā jebkura cita planēta Saules sistēmā. Ātrās rotācijas dēļ Jupitera polārā saspiešana ir ļoti pamanāma: polārais rādiuss ir par 4,6 tūkstošiem km (tas ir, par 6,5%) mazāks nekā ekvatoriālais.

Viss, ko mēs varam redzēt uz Jupitera, ir mākoņi atmosfēras augšējos slāņos. Milzu planēta sastāv galvenokārt no gāzes, un tai nav tādas cietas virsmas, pie kuras esam pieraduši.

Jupiters izdala 2-3 reizes vairāk enerģijas nekā saņem no Saules. Tas var būt saistīts ar pakāpenisku planētas saraušanos, hēlija un smagāku elementu nogrimšanu vai radioaktīvās sabrukšanas procesiem planētas zarnās.

Lielākā daļa šobrīd zināmo eksoplanetu pēc masas un izmēra ir salīdzināmas ar Jupiteru, tāpēc tā masa ( M Dž) un rādiuss ( RJ) tiek plaši izmantoti kā ērtas vienības to parametru precizēšanai.

Iekšējā struktūra

Jupiters sastāv galvenokārt no ūdeņraža un hēlija. Zem mākoņiem ir slānis ar dziļumu 7-25 tūkstoši km, kurā ūdeņradis pakāpeniski maina savu stāvokli no gāzes uz šķidrumu, palielinoties spiedienam un temperatūrai (līdz 6000 ° C). Acīmredzot nav skaidras robežas, kas atdalītu gāzveida ūdeņradi no šķidrā ūdeņraža. Tam vajadzētu izskatīties pēc globālā ūdeņraža okeāna nepārtrauktas viršanas.

Modelis iekšējā struktūra Jupiters: akmeņains kodols, ko ieskauj biezs metāliska ūdeņraža slānis.

Zem šķidrā ūdeņraža atrodas šķidrā metāliskā ūdeņraža slānis, kura biezums pēc teorētiskajiem modeļiem ir aptuveni 30-50 tūkstoši km. Šķidrais metāliskais ūdeņradis veidojas vairāku miljonu atmosfēru spiedienā. Protoni un elektroni tajā pastāv atsevišķi, un tas ir labs elektrības vadītājs. Spēcīgas elektriskās strāvas, kas rodas metāliskā ūdeņraža slānī, rada milzīgu Jupitera magnētisko lauku.

Zinātnieki uzskata, ka Jupiteram ir ciets akmeņains kodols, kas sastāv no smagiem elementiem (smagāk par hēliju). Tās izmēri ir 15-30 tūkstoši km diametrā, kodolam ir augsts blīvums. Saskaņā ar teorētiskajiem aprēķiniem, temperatūra uz planētas kodola robežas ir aptuveni 30 000 K, bet spiediens ir 30-100 miljoni atmosfēru.

Mērījumi, kas veikti gan no Zemes, gan ar zondēm, atklājuši, ka Jupitera izstarotā enerģija, galvenokārt infrasarkanā starojuma veidā, ir aptuveni 1,5 reizes lielāka nekā tā saņem no Saules. Līdz ar to ir skaidrs, ka Jupiteram ir ievērojama siltumenerģijas rezerve, kas veidojas matērijas saspiešanas procesā planētas veidošanās laikā. Kopumā tiek uzskatīts, ka Jupitera dzīlēs joprojām ir ļoti karsts - aptuveni 30 000 K.

Atmosfēra

Jupitera atmosfēru veido ūdeņradis (81% pēc atomu skaita un 75% pēc masas) un hēlija (18% pēc atomu skaita un 24% pēc masas). Citu vielu īpatsvars nepārsniedz 1%. Atmosfērā ir metāns, ūdens tvaiki, amonjaks; ir arī organisko savienojumu, etāna, sērūdeņraža, neona, skābekļa, fosfīna, sēra pēdas. Atmosfēras ārējie slāņi satur sasaldēta amonjaka kristālus.

Mākoņiem dažādos augstumos ir sava krāsa. Augstākie no tiem ir sarkani, nedaudz zemāki ir balti, vēl zemāki ir brūni, bet zemākajā slānī ir zilgani.

Jupitera sarkanīgās krāsas variācijas var būt saistītas ar fosfora, sēra un oglekļa savienojumu klātbūtni. Tā kā krāsa var ievērojami atšķirties, tāpēc arī atmosfēras ķīmiskais sastāvs dažādās vietās ir atšķirīgs. Piemēram, ir "sausas" un "slapjas" zonas ar atšķirīgu ūdens tvaiku saturu.

Mākoņu ārējā slāņa temperatūra ir aptuveni –130 °C, taču tā strauji palielinās līdz ar dziļumu. Saskaņā ar Galileo nolaišanās transportlīdzekli 130 km dziļumā temperatūra ir +150 ° C, spiediens ir 24 atmosfēras. Spiediens uz mākoņu slāņa augšējās robežas ir aptuveni 1 atm, t.i., kā uz Zemes virsmas. Galileo atklāja "siltos punktus" gar ekvatoru. Acīmredzot šajās vietās ārējo mākoņu slānis ir plāns, un redzami siltāki iekšējie rajoni.

Vēja ātrums uz Jupitera var pārsniegt 600 km/h. Atmosfēras cirkulāciju nosaka divi galvenie faktori. Pirmkārt, Jupitera rotācija ekvatoriālajā un polārajā apgabalā nav vienāda, tāpēc atmosfēras struktūras ir izstieptas joslās, kas apņem planētu. Otrkārt, no zarnām izdalītā siltuma dēļ notiek temperatūras cirkulācija. Atšķirībā no Zemes (kur atmosfēras cirkulācija notiek saules siltuma atšķirības dēļ ekvatoriālajā un polārajā apgabalā), uz Jupitera saules starojuma ietekme uz temperatūras cirkulāciju ir nenozīmīga.

Konvektīvās strāvas, kas novada iekšējo siltumu uz virsmu, ārēji parādās gaišu zonu un tumšu jostu veidā. Gaismas zonu zonā ir paaugstināts spiediens, kas atbilst augšupejošām plūsmām. Zonas veidojošie mākoņi atrodas augstākā līmenī (apmēram 20 km), un to gaišā krāsa acīmredzot ir saistīta ar palielinātu spilgti balto amonjaka kristālu koncentrāciju. Tiek uzskatīts, ka zemāk esošie tumšie jostas mākoņi ir sarkanbrūni amonija hidrosulfīda kristāli, un tiem ir augstāka temperatūra. Šīs struktūras pārstāv lejteces reģionus. Zonām un jostām ir atšķirīgs kustības ātrums Jupitera griešanās virzienā. Orbitālais periods mainās par vairākām minūtēm atkarībā no platuma. Tas noved pie stabilām zonālām straumēm vai vējiem, kas pastāvīgi pūš paralēli ekvatoram vienā virzienā. Ātrumi šajā globālajā sistēmā sasniedz no 50 līdz 150 m/s un vairāk. Jostu un zonu robežās tiek novērota spēcīga turbulence, kas izraisa daudzu virpuļu struktūru veidošanos. Slavenākais šāds veidojums ir Lielais sarkanais plankums, kas novērots uz Jupitera virsmas pēdējo 300 gadu laikā.

Jupitera atmosfērā tiek novērots zibens, kura spēks ir par trim lieluma kārtām lielāks nekā zemes, kā arī polārblāzmas. Turklāt Čandras orbītas teleskops ir atklājis pulsējoša rentgena starojuma avotu (sauktu par Lielo rentgenstaru punktu), kura cēloņi joprojām ir noslēpums.

liels sarkans plankums

Lielais sarkanais plankums ir dažāda izmēra ovāls veidojums, kas atrodas dienvidu tropiskajā zonā. Pašlaik tā izmēri ir 15 × 30 tūkstoši km (daudz lielāki par Zemes izmēru), un pirms 100 gadiem novērotāji atzīmēja 2 reizes lielākus izmērus. Dažreiz tas nav ļoti skaidri redzams. Lielais Sarkanais plankums ir unikāla ilgmūžīga milzu viesuļvētra (anticiklons), viela, kurā griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam un veic pilnīgu apgriezienu 6 Zemes dienās. To raksturo augšupejošas straumes atmosfērā. Mākoņi tajā atrodas augstāk, un to temperatūra ir zemāka nekā kaimiņos.

Magnētiskais lauks un magnetosfēra

Dzīve uz Jupitera

Pašlaik dzīvības pastāvēšana uz Jupitera šķiet maz ticama, jo atmosfērā ir zema ūdens koncentrācija un nav cietas virsmas. 70. gados amerikāņu astronoms Karls Sagans komentēja uz amonjaku balstītas dzīvības iespējamību Jupitera atmosfēras augšējos slāņos. Jāatzīmē, ka pat nelielā dziļumā Jovijas atmosfērā temperatūra un blīvums ir diezgan augsts, un nevar izslēgt vismaz ķīmiskās evolūcijas iespējamību, jo ķīmisko reakciju ātrums un iespējamība to veicina. Taču arī ūdens-ogļūdeņražu dzīvības pastāvēšana uz Jupitera ir iespējama: atmosfēras slānī, kurā ir mākoņi no ūdens tvaiku, arī temperatūra un spiediens ir ļoti labvēlīgi.

Komēta Shoemaker-Levy

Pēda no vienas komētas atlūzas.

1992. gada jūlijā Jupiteram pietuvojās komēta. Tā pagāja aptuveni 15 tūkstošu kilometru attālumā no mākoņu augšējās robežas, un milzu planētas spēcīgais gravitācijas efekts saplēsa tās kodolu 17 lielās daļās. Šo komētu baru Palomara kalna observatorijā atklāja Karolīna un Jevgeņijs Shoemaker un amatieru astronoms Deivids Levijs. 1994. gadā kārtējā Jupitera tuvošanās laikā visi komētas fragmenti ietriecās planētas atmosfērā ar milzīgu ātrumu – aptuveni 64 kilometri sekundē. Šī grandiozā kosmiskā kataklizma tika novērota gan no Zemes, gan ar kosmosa līdzekļu palīdzību, jo īpaši ar Habla kosmosa teleskopa, IUE infrasarkanā satelīta un Galileo starpplanētu kosmosa stacijas palīdzību. Kodolu krišanu pavadīja interesanti atmosfēras efekti, piemēram, polārblāzmas, melni plankumi komētas kodolu krišanas vietās un klimata pārmaiņas.

Vieta netālu no Jupitera Dienvidpola.

Piezīmes

Saites

satelīti Jupiters Uzskaitījums grupās augošā secībā pēc orbītas daļēji galvenās ass
Iekšējie satelīti	Metis Adrastea Amalthea Thebe
Galilejas satelīti	Io Europa Ganymede Callisto
Themisto grupa	Themisto
Himalia grupa	Leda Himalia Lysitea Elara S/2000 J 11
Carpo grupa	Carpo S/2003 J 12
Ananke grupa	Euporia S/2003 J 3 S/2003 J 18 Telxinoe Evante Helike Orthosia Jocasta S/2003 J 16 Praxidike Harpalike Mneme Hermippe Tione Ananke
Karmes grupa	Herse Etna Calais Taygete S/2003 J 19 Halden S/2003 J 10

Jupiters ir lielākā planēta Saules sistēma. Tas atrodas piektajā orbītā no Saules.
Pieder kategorijai gāzes giganti un pilnībā pamato šādas klasifikācijas pareizību.

Jupiters savu nosaukumu ieguva par godu senajam augstākajam pērkona dievam. Iespējams, pateicoties tam, ka planēta ir zināma kopš seniem laikiem un dažkārt satikta mitoloģijā.

Svars un izmērs.
Ja salīdzina Jupitera un Zemes izmērus, var saprast, cik ļoti tie atšķiras. Jupiters pārsniedz mūsu planētas rādiusu vairāk nekā 11 reizes.
Tajā pašā laikā Jupitera masa ir 318 reizes lielāka par Zemes masu! Un to ietekmē arī nelielais milža blīvums (tas ir gandrīz 5 reizes zemāks par zemi).

Struktūra un sastāvs.
Planētas kodols, kas ir ļoti interesants, ir akmens. Tās diametrs ir aptuveni 20 tūkstoši kilometru.
Pēc tam seko metāliskā ūdeņraža slānis, kura diametrs ir divreiz lielāks par serdes diametru. Šī slāņa temperatūra svārstās no 6 līdz 20 tūkstošiem grādu.
Nākamais slānis ir ūdeņraža, hēlija, amonjaka, ūdens un citu vielu viela. Tā biezums ir arī aptuveni 20 tūkstoši kilometru. Interesanti, ka virspusē šim slānim ir gāzveida forma, bet pēc tam tas pamazām pārvēršas šķidrumā.
Nu, pēdējais, ārējais slānis - lielākoties sastāv no ūdeņraža. Ir arī nedaudz hēlija un nedaudz mazāk citu elementu. Šis slānis ir gāzveida.

Orbīta un rotācija.
Jupitera orbītas ātrums nav īpaši liels. Gandrīz 12 gadu laikā planēta veic pilnu apgriezienu ap centrālo zvaigzni.
Bet griešanās ātrums ap savu asi, gluži pretēji, ir augsts. Un vēl vairāk - augstākā starp visām sistēmas planētām. Apgrozījums aizņem nedaudz mazāk par 10 stundām.

Informācija par planētu Jupiters

Atmosfēra.
Jupitera atmosfērā ir aptuveni 89% ūdeņraža un 8-10% hēlija. Atlikušās drupatas nokrīt uz metāna, amonija, ūdens un citiem.
Vērojot no tālienes, skaidri redzamas Jupitera joslas – atmosfēras slāņi, kas atšķiras pēc sastāva, temperatūras un spiediena. Viņiem pat ir dažādas krāsas - daži ir gaišāki, citi ir tumšāki. Dažreiz viņi pārvietojas pa planētu dažādos virzienos un gandrīz vienmēr ar dažādu ātrumu, kas ir diezgan skaisti.

Jupitera atmosfērā notiek izteiktas parādības: zibens, vētras un citas. Tie ir daudz lielāki nekā uz mūsu planētas.

Temperatūra.
Neskatoties uz attālumu no Saules, temperatūra uz planētas ir ļoti augsta.
Atmosfērā - no aptuveni -110 ° C līdz +1000 ° C. Nu, samazinoties attālumam līdz planētas centram, palielinās arī temperatūra.
Bet tas nenotiek vienmērīgi. Īpaši tās atmosfērai - temperatūras izmaiņas tās dažādos slāņos notiek diezgan negaidītā veidā. Pagaidām visas šādas izmaiņas nav izdevies izskaidrot.

- Pateicoties straujai rotācijai ap savu asi, Jupiters ir nedaudz izstiepts augstumā. Tātad tā ekvatoriālais rādiuss pārsniedz polāro par gandrīz 5 tūkstošiem kilometru (attiecīgi 71,5 tūkstoši km un 66,8 tūkstoši km).

- Jupitera diametrs ir pēc iespējas tuvāks šāda veida struktūras planētu robežai. Ar teorētisku turpmāku planētas pieaugumu tā sāktu sarukt, bet tās diametrs paliktu gandrīz nemainīgs. Tāda, kas viņai ir tagad.
Šāda saraušanās izraisītu jaunas zvaigznes parādīšanos.

– Jupitera atmosfērā valda nemitīga milzu viesuļvētra – t.s Jupitera sarkanais plankums(tās krāsas dēļ, kad to novēroja). Šīs vietas izmērs pārsniedz vairākus Zemes diametrus! 15 līdz 30 tūkstoši kilometru - aptuveni tādi ir tā izmēri (un arī pēdējo 100 gadu laikā tas ir samazinājies 2 reizes).

- Planētai ir 3 ļoti plāni un neuzkrītoši gredzeni.

Uz Jupitera līst dimantu lietus.

- Jupiteram ir lielākais satelītu skaits starp visām Saules sistēmas planētām - 67.
Uz viena no šiem satelītiem Europa atrodas globālais okeāns, kas sasniedz 90 kilometru dziļumu. Ūdens tilpums šajā okeānā ir lielāks par Zemes okeānu tilpumu (lai gan satelīta izmērs ir ievērojami zemāks par Zemi). Varbūt šajā okeānā ir dzīvi organismi.

Jupiters ir piektā planēta no Saules Saules sistēmā. Šī ir milzu planēta. Jupitera ekvatoriālais diametrs ir gandrīz 11 reizes lielāks nekā Zemes diametrs. Jupitera masa 318 reizes pārsniedz Zemes masu.

Planēta Jupiters cilvēkiem ir pazīstama kopš seniem laikiem: tāpat kā Merkurs, Venera, Marss, Saturns, tā ir redzama naksnīgajās debesīs ar neapbruņotu aci. Kad 16. gadsimta beigās Eiropā sāka izplatīties pirmie nepilnīgie teleskopi, itāļu zinātnieks Galileo Galilejs nolēma izgatavot sev šādu instrumentu. Viņš arī uzminēja to izmantot astronomijas labā. 1610. gadā Galilejs caur teleskopu redzēja mazas "zvaigznes", kas riņķo ap Jupiteru. Šie četri Galileo atklātie satelīti (Galiles satelīti) tika nosaukti Io, Europa, Ganymede, Callisto.

Senie romieši daudzus savus dievus identificēja ar grieķiem. Jupiters – augstākais romiešu dievs ir identisks Olimpa augstākajam dievam – Zevam. Jupitera pavadoņiem tika doti Zeva vides varoņu vārdi. Io ir viens no viņa daudzajiem mīļotājiem. Eiropa ir skaists feniķietis, kuru Zevs nolaupīja, pārvēršoties par varenu vērsi. Ganimēds ir izskatīgs jauns krūzes nesējs, kas kalpo Zevam. Nimfa Kalisto greizsirdības dēļ Zeva sieva Hēra pārvērtās par lāci. Zevs to novietoja debesīs Lielās Ursas zvaigznāja formā.

Gandrīz trīs gadsimtus zinātnei kā Jupitera pavadoņi bija zināmi tikai Galilejas satelīti. 1892. gadā tika atklāts piektais Jupitera pavadonis Amalteja. Amalteja ir dievišķa kaza, kas baroja Zevu ar savu pienu, kad viņa māte bija spiesta pasargāt savu jaundzimušo dēlu no viņa tēva dieva Kronosa nevaldāmajām dusmām. Amaltejas rags ir kļuvis par pasakainu pārpilnības ragu. Pēc Amaltejas Jupitera pavadoņu atklājumi krita kā pārpilnības rags. Pašlaik ir zināmi 63 Jupitera pavadoņi.

Jupiteru un tā pavadoņus ne tikai pēta Zemes zinātnieki, izmantojot mūsdienu zinātniskās metodes, bet tie ir pētīti arī no tuvāka attāluma, izmantojot kosmosa kuģus. Amerikāņu starpplanētu automātiskā stacija "Pioneer-10" pirmo reizi salīdzinoši tuvu Jupiteram pietuvojās 1973.gadā, "Pioneer-11" - gadu vēlāk. 1979. gadā Jupiteram pietuvojās amerikāņu kosmosa kuģis Voyager 1 un Voyager 2. 2000. gadā Jupiteram garām pabrauca automātiskā starpplanētu stacija "Cassini", kas uz Zemi pārraidīja fotogrāfijas un unikālu informāciju par planētu un tās pavadoņiem. No 1995. līdz 2003. gadam Jupitera sistēmā darbojās Galileo kosmosa kuģis, kura uzdevums bija detalizēti izpētīt Jupiteru un tā pavadoņus. Kosmosa kuģis ne tikai palīdzēja savākt lielu daudzumu informācijas par Jupiteru un tā daudzajiem pavadoņiem, bet arī atklāja ap Jupiteru gredzenu, kas sastāv no mazām cietām daļiņām.

Visu Jupitera pavadoņu baru var iedalīt divās grupās. Viens no tiem ir iekšējs (atrodas tuvāk Jupiteram), kurā ietilpst četri Galilejas pavadoņi un Amalteja. Tie visi, izņemot salīdzinoši nelielo Amalteju, ir lieli kosmiski ķermeņi. Mazākā Galilejas pavadoņa – Eiropas – diametrs ir aptuveni 0,9 no mūsu mēness diametra. Lielākā - Ganimēda diametrs ir 1,5 reizes lielāks par mēness diametru. Visi šie pavadoņi pārvietojas savās gandrīz apļveida orbītās Jupitera ekvatora plaknē planētas griešanās virzienā. Tāpat kā mūsu Mēness, arī Jupitera Galilejas satelīti vienmēr ir vērsti pret savu planētu no vienas puses: katra satelīta apgriezienu laiks ap savu asi un ap planētu ir vienāds. Lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka šie pieci Jupitera pavadoņi veidojās kopā ar viņu planētu.

Liels skaits Jupitera ārējo satelītu ir mazi kosmiski ķermeņi. Ārējie pavadoņi savā kustībā nepiekrīt Jupitera ekvatora plaknei. Lielākā daļa ārējo pavadoņu griežas ap Jupiteru pretējā planētas rotācijas virzienā. Visticamāk, viņi visi ir "svešinieki" Jupitera pasaulē. Iespējams, tie ir lielu kosmisko ķermeņu fragmenti, kas sadūrās Jupitera tuvumā, vai viens priekštecis, kas sabruka spēcīgā gravitācijas laukā.

Šobrīd zinātnieki ir savākuši lielu daudzumu informācijas par planētu Jupiteru un tās pavadoņiem, kosmosa kuģi nosūtījuši uz zemi milzīgu skaitu fotogrāfiju, kas uzņemtas no salīdzinoši tuviem attālumiem. Taču īstā sensācija, kas lauza iepriekš pastāvošās zinātnieku idejas par planētu pavadoņiem, bija fakts, ka uz Jupitera pavadoņa Io notiek vulkāna izvirdumi. Mazie kosmiskie ķermeņi to pastāvēšanas laikā kosmosā atdziest, to dziļumos nevajadzētu būt milzīgai temperatūrai, kas nepieciešama vulkāniskās aktivitātes uzturēšanai.

Io ir ne tikai ķermenis, kas joprojām saglabā dažas zemūdens aktivitātes pēdas, bet gan aktīvākais Saules sistēmas vulkāniskais ķermenis, kāds šobrīd ir zināms. Vulkānu izvirdumus uz Io var uzskatīt par gandrīz nepārtrauktiem. Un savā spēkā tie ir daudzkārt lielāki par sauszemes vulkānu izvirdumiem.

Jupitera raksturojums

Kas dod “dzīvību” mazam kosmiskam ķermenim, kuram jau sen vajadzēja pārvērsties par mirušu kamolu. Zinātnieki uzskata, ka planētas ķermenis pastāvīgi uzsilst berzes dēļ akmeņos, kas veido pavadoni, Jupitera milzīgā gravitācijas spēka un Eiropas un Ganimēda pievilkšanas spēku ietekmē. Katram apgriezienam Io maina savu orbītu divas reizes, virzoties radiāli 10 km virzienā uz Jupiteru un prom no tā. Periodiski saspiežot un atspiežot, Io korpuss uzsilst tāpat kā saliekts vads.

Iesaistiet bērnus zināmos faktos un vēl neatklātos Jupitera un viņa lielās ģimenes locekļu noslēpumos. Internets sniedz iespēju apmierināt interesi par šo tēmu.

4.14. Jupiters

4.14.1. fiziskās īpašības

Jupiters (gāzes gigants) ir piektā planēta Saules sistēmā.
Ekvatoriālais rādiuss: 71492 ± 4 km, polārais rādiuss: 66854 ± 10 km.
Masa: 1,8986 × 1027 kg vai 317,8 Zemes masas.
Vidējais blīvums: 1,326 g/cm³.
Jupitera sfēriskais albedo ir 0,54.

Iekšējā siltuma plūsma uz Jupitera "virsmas" laukuma vienību ir aptuveni vienāda ar plūsmu, kas saņemta no Saules. Šajā ziņā Jupiters atrodas tuvāk zvaigznēm nekā sauszemes planētām. Tomēr Jupitera iekšējās enerģijas avots acīmredzot nav kodolreakcijas. Tiek izstarota enerģijas rezerve, kas uzkrāta planētas gravitācijas kontrakcijas laikā.

4.14.2. Orbitālie elementi un kustības pazīmes

Jupitera vidējais attālums no Saules ir 778,55 miljoni km (5,204 AU). Orbītas ekscentricitāte ir e = 0,04877. Revolūcijas periods ap Sauli ir 11 859 gadi (4331 572 dienas); vidējais orbītas ātrums ir 13,07 km/s. Orbītas slīpums pret ekliptikas plakni ir 1,305°. Rotācijas ass slīpums: 3,13°. Tā kā planētas ekvatoriālā plakne atrodas tuvu tās orbītas plaknei, uz Jupitera nav gadalaiku.

Jupiters griežas ātrāk nekā jebkura cita Saules sistēmas planēta, un rotācijas leņķiskais ātrums samazinās no ekvatora līdz poliem. Rotācijas periods ir 9,925 stundas. Ātrās rotācijas dēļ Jupitera polārā saspiešana ir ļoti pamanāma: polārais rādiuss ir par 6,5% mazāks nekā ekvatoriālais.

Jupiteram ir lielākā atmosfēra starp Saules sistēmas planētām, kas sniedzas vairāk nekā 5000 km dziļumā. Tā kā Jupiteram nav cietas virsmas, atmosfēras iekšējā robeža atbilst dziļumam, kurā spiediens ir 10 bāri (t.i., aptuveni 10 atm).

Jupitera atmosfēru galvenokārt veido molekulārā ūdeņraža H 2 (apmēram 90%) un hēlija He (apmēram 10%). Atmosfērā ir arī vienkārši molekulāri savienojumi: ūdens, metāns, sērūdeņradis, amonjaks, fosfīns uc Tika atrastas arī vienkāršāko ogļūdeņražu - etāna, benzola un citu savienojumu pēdas.

Atmosfērai ir izteikta svītraina struktūra, kas sastāv no gaišām un tumšām zonām, kas ir konvektīvo strāvu izpausmes rezultāts, kas iekšējo siltumu pārnes uz virsmu.

Gaismas zonu zonā ir paaugstināts spiediens, kas atbilst augšupejošām plūsmām. Zonas veidojošie mākoņi atrodas augstākā līmenī, un to gaišā krāsa acīmredzot ir saistīta ar paaugstinātu amonjaka NH 3 un amonija hidrosulfīda NH 4 HS koncentrāciju.

Tiek uzskatīts, ka zemāk esošie tumšie jostas mākoņi satur fosfora un sēra savienojumus, kā arī dažus no vienkāršākajiem ogļūdeņražiem. Šie, normālos apstākļos, bezkrāsaini savienojumi Saules UV starojuma iedarbības rezultātā iegūst tumšu krāsu. Tumšajiem jostas mākoņiem ir augstāka temperatūra nekā gaišajām zonām, un tie ir lejupslīdes zonas. Zonām un jostām ir atšķirīgs kustības ātrums Jupitera griešanās virzienā.

Jupiters infrasarkanajā starā

Jostu un zonu robežās, kur novērojama spēcīga turbulence, rodas virpuļstruktūras, kuru spilgtākais piemērs ir Lielais Sarkanais Plankums (GRS) – Jupitera atmosfērā esošais milzu ciklons, kas pastāv jau vairāk nekā 350 gadus. Gāze BKP griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam ar rotācijas periodu aptuveni 6 Zemes dienas. Vēja ātrums vietas iekšienē pārsniedz 500 km/h. Plankuma spilgti oranžā krāsa acīmredzot ir saistīta ar sēra un fosfora klātbūtni atmosfērā.

Jupiters ir masīvākā planēta

BKP ir aptuveni 30 000 km garš un 13 000 km plats (ievērojami lielāks nekā Zeme). Plankuma lielums nemitīgi mainās, un tam ir tendence samazināties, jo pirms 100 gadiem BKL bija apmēram 2 reizes lielāks. Plankums pārvietojas paralēli planētas ekvatoram.

4.14.4. Iekšējā struktūra

Jupitera iekšējā struktūra

Pašlaik tiek pieņemts, ka Jupitera centrā ir ciets kodols, kam seko šķidra metāliskā ūdeņraža slānis ar nelielu daudzumu hēlija un ārējais slānis, kas sastāv galvenokārt no molekulārā ūdeņraža. Neskatoties uz vispārīgo, vispārīgi veidoto koncepciju, tajā tomēr ir daudz neskaidrāku un neskaidrāku detaļu.

Kodola aprakstam visbiežāk tiek izmantots planētas akmens kodola modelis, tomēr netiek ņemtas vērā ne vielas īpašības pie kodolā sasniegtā ekstremālā spiedienā un temperatūrā (vismaz 3000–4500 GPa un 36000 K), ne arī tās īpašības. ir zināms detalizēts sastāvs. Cieta kodola klātbūtne ar masu no 12 līdz 45 Zemes masām (vai 3–15% no Jupitera masas) izriet no Jupitera gravitācijas lauka mērījumiem. Turklāt cietais (ledus vai akmens) proto-Jupitera embrijs turpmākai vieglā ūdeņraža un hēlija akrecijai ir nepieciešams elements mūsdienu planētu sistēmu izcelsmes modeļos (sk. 4.6. sadaļu).

Kodolu ieskauj metāliska ūdeņraža slānis ar hēlija un neona piejaukumu, kas kondensēts pilienos. Šis apvalks sniedzas aptuveni 78% no planētas rādiusa. Lai sasniegtu šķidrā metāliskā ūdeņraža stāvokli, ir nepieciešams (saskaņā ar aplēsēm) vismaz 200 GPa spiediens un aptuveni 10 000 K temperatūra.

Virs metāliskā ūdeņraža slāņa atrodas apvalks, kas sastāv no gāzveida šķidruma (kas atrodas superkritiskā stāvoklī) ūdeņraža ar hēlija piejaukumu. Šī apvalka augšējā daļa vienmērīgi pāriet ārējā slānī - Jupitera atmosfērā.

Šī vienkāršā trīsslāņu modeļa ietvaros starp galvenajiem slāņiem nav skaidras robežas, tomēr arī fāzu pārejas apgabaliem ir neliels biezums. Tāpēc var pieņemt, ka gandrīz visi procesi ir lokalizēti, kas ļauj aplūkot katru slāni atsevišķi.

Jupiteram ir spēcīgs magnētiskais lauks. Lauka stiprums mākoņu redzamās virsmas līmenī ir 14 ostes ziemeļpolā un 10,7 ostes dienvidos. Dipola ass ir par 10° slīpi pret rotācijas asi, un polaritāte ir pretēja zemes magnētiskā lauka polaritātei. Magnētiskā lauka esamība izskaidrojama ar metāliskā ūdeņraža klātbūtni Jupitera zarnās, kas, būdams labs vadītājs, griežoties lielā ātrumā, rada magnētiskos laukus.

Jupiteru ieskauj spēcīga magnetosfēra, kas dienas pusē sniedzas 50–100 planētu rādiusu attālumā, bet nakts pusē pārsniedz Saturna orbītu. Ja Jupitera magnetosfēru varētu redzēt no Zemes virsmas, tad tās leņķiskie izmēri pārsniegtu Mēness izmērus.

Salīdzinot ar Zemes magnetosfēru, Jupitera magnetosfēra ir ne tikai liela un jaudīga, bet arī nedaudz atšķirīgas formas, un tai līdzās dipolam ir izteiktas kvadrupola un oktupola sastāvdaļas. Jupitera magnetosfēras formu nosaka divi papildu faktori, kuru Zemes gadījumā nav - Jupitera straujā rotācija un tuva un spēcīga magnetosfēras plazmas avota - Jupitera pavadoņa Io klātbūtne.

Jupiters radio

Pateicoties vulkāniskajai aktivitātei, Io, kas atrodas tikai aptuveni 4,9 R J attālumā no planētas augšējā slāņa, katrs otrais piegādā Jupitera magnetosfērai līdz pat 1 tonnu neitrālas gāzes, kas bagāta ar sēru, sēra dioksīdu, skābekli un nātriju. Šī gāze ir daļēji jonizēta un veido plazmas toru netālu no Io orbītas.

Ātras rotācijas un plazmas intramagnetosfēras veidošanās kopīgas darbības rezultātā tiek izveidots papildu magnētiskā lauka avots - Jupitera magnetodisks. Plazma koncentrējas magnetosfēras kodolā zemo platuma grādu reģionā, veidojot magnetodisku - plānu strāvas loksni, kurā azimutālā strāva samazinās proporcionāli attālumam no planētas. Kopējā strāva magnetodiskā sasniedz aptuveni 100 miljonus ampēru.

Elektroni, kas pārvietojas Jupitera starojuma joslās, ir spēcīgas nesakarīgas magnetosfēras sinhrotronu starojuma avots radio diapazonā.

4.14.6. Jupitera pavadoņu un gredzenu vispārīgie raksturojumi

Pašlaik zināms, ka Jupiteram ir 63 dabiski pavadoņi un gredzenu sistēma. Visi satelīti ir sadalīti divās kategorijās: regulāri un neregulāri.

Ap Jupiteru tā griešanās virzienā riņķo astoņi regulāri pavadoņi gandrīz apļveida orbītā. Savukārt regulārie satelīti ir sadalīti iekšējos (Amaltejas grupas satelīti) un galvenajos (jeb Galilejas).

Ganu pavadoņi.Četriem Jupitera iekšējiem pavadoņiem - Metisam (60 × 40 × 34 km), Adrastea (20 × 16 × 14 km), Amaltejai (250 × 146 × 128 km) un Tēbai (116 × 98 × 84 km) - ir neregulāri. veido un spēlē tā saukto lomu. ganu pavadoņi, kas neļauj Jupitera gredzeniem sabrukt.

Jupitera gredzeni. Jupiteram ir vāji gredzeni, kas atrodas 55 000 km augstumā no atmosfēras. Ir divi galvenie gredzeni un viens ļoti plāns iekšējais ar raksturīgu oranžu krāsojumu. Galvenās gredzenu daļas rādiuss ir 123–129 tūkstoši km. Gredzenu biezums ir aptuveni 30 km. Zemes vērotājam gredzeni gandrīz vienmēr ir apgriezti ar malu, tāpēc tie ilgu laiku palika nepamanīti. Paši gredzeni sastāv galvenokārt no putekļiem un mazām akmens daļiņām, kas slikti atstaro saules starus, un tāpēc tos ir grūti atšķirt.

Galilejas satelīti.Četri Galilejas Jupitera pavadoņi (Io, Eiropa, Ganimēds un Kalisto) ir vieni no lielākajiem pavadoņiem Saules sistēmā. Galilejas satelītu kopējā masa ir 99,999% no visiem objektiem, kas riņķo ap Jupiteru (sīkāku informāciju par Galilejas satelītiem skatīt 4.14.7. sadaļā).

neregulāri satelīti. Par neregulāriem ir pieņemts saukt tādus satelītus, kuru orbītās ir lielas ekscentritātes; vai satelīti, kas orbītā pretējā virzienā; vai satelīti, kuru orbītām ir raksturīgi lieli slīpumi pret ekvatoriālo plakni. Acīmredzot neregulārie pavadoņi ir asteroīdi, kas notverti no "trojiešu" vai "grieķu" vidus.

Neregulāri pavadoņi, kas riņķo ap Jupiteru tā rotācijas virzienā:
Themisto (neveido ģimeni);
grupa Himalia (Leda, Himalia, Lysitia, Elara, S/2000 J 11);
Carpo (neveido ģimeni).

Neregulāri pavadoņi, kas riņķo ap Jupiteru pretējā virzienā:
S/2003 J 12 (ģimeni neveido);
Carme grupa (13 satelīti);
grupa Ananke (16 satelīti);
grupa Pasiphe (17 satelīti);
S/2003 J 2 (ģimeni neveido).

4.14.7. Galilejas satelīti: Io, Europa, Ganimēds un Callisto

Galilejas Jupitera pavadoņus (Io, Eiropa, Ganimēds un Kalisto) atklāja Galileo Galilejs (kura vārdā tie tika nosaukti) 1610. gada 8. janvārī.

Galilejas satelīti rotē sinhroni un vienmēr ir vērsti pret Jupiteru ar vienu un to pašu pusi (t.i., tie atrodas spin-orbītas rezonansē 1:1) milzu planētas spēcīgo paisuma spēku ietekmes dēļ. Turklāt Io, Eiropa un Ganimēds atrodas orbitālajā rezonansē – to orbītas periodi ir saistīti kā 1:2:4. Galilejas pavadoņu orbitālo rezonanšu stabilitāte ir novērota kopš atklāšanas brīža, t.i., 400 Zemes gadu un vairāk nekā 20 tūkstošus "satelītu" (Ganimēda) gadu (Ganimēda apgriezienu periods ir 7,155 Zemes dienas).

Un apmēram(vidējais diametrs - 3640 km, masa - 8,93 × 10 22 kg jeb 0,015 Zemes masas, vidējais blīvums - 3,528 g / cm 3) ir tuvāk Jupiteram nekā citi Galilejas pavadoņi (vidēji 4,9 R J attālumā no tā virsmas) nekā , acīmredzot, un savas vulkāniskās aktivitātes dēļ - augstākā Saules sistēmā. Tajā pašā laikā uz Io virsmas var izvirt vairāk nekā 10 vulkāni. Rezultātā Io topogrāfija dažu simtu gadu laikā pilnībā mainās. Lielākie Jonijas vulkānu izvirdumi izgrūž vielu ar ātrumu 1 km/s līdz 300 km augstumam. Tāpat kā sauszemes vulkāni, arī vulkāni uz Io izdala sēru un sēra dioksīdu.Io krāteru praktiski nav, jo tos iznīcina pastāvīgie izvirdumi un lavas plūsmas. Papildus vulkāniem Io ir nevulkāniski kalni, izkausēta sēra ezeri un viskozas lavas plūsmas simtiem kilometru garumā. Atšķirībā no citiem Galilejas pavadoņiem, Io nav ūdens vai ledus.

Eiropā(diametrs - 3122 km, masa - 4,80 × 10 22 kg jeb 0,008 Zemes masas, vidējais blīvums - 3,01 g / cm 3) atrodas vidēji 8,4 R J attālumā no Jupitera virsmas. Eiropu pilnībā klāj aptuveni 100 km biezs ūdens slānis (daļēji 10–30 km biezas ledainās virsmas garozas veidā; daļēji, domājams, pazemes šķidra okeāna veidā). Tālāk guļ akmeņi, un centrā, iespējams, ir neliela metāla serde. Okeāna dziļums ir līdz 90 km, un tā tilpums pārsniedz Zemes pasaules okeāna tilpumu. Siltumu, kas nepieciešams, lai to saglabātu šķidrā stāvoklī, iespējams, rada plūdmaiņu mijiedarbība (jo īpaši plūdmaiņas paceļ satelīta virsmu līdz pat 30 metru augstumam). Eiropas virsma ir ļoti līdzena, tajā ir tikai daži vairāku simtu metru augsti kalniem līdzīgi veidojumi. Satelīta augstais albedo (0,67) norāda, ka virszemes ledus ir diezgan tīrs. Krāteru skaits ir neliels, ir tikai trīs krāteri, kuru diametrs pārsniedz 5 km.

Jupitera spēcīgais magnētiskais lauks izraisa elektriskās strāvas Eiropas sāļajā okeānā, kas veido tā neparasto magnētisko lauku.

Magnētiskie stabi atrodas netālu no satelīta ekvatora un pastāvīgi mainās. Izmaiņas lauka stiprumā un orientācijā korelē ar Eiropas pāreju caur Jupitera magnētisko lauku. Tiek pieņemts, ka dzīvība var pastāvēt Eiropas okeānā.

Pamatā uz Ganimēda virsmas ir divu veidu apgabali: ļoti veci, ar lielu krāteriem izklāti tumši apgabali un vairāk "jauni" (bet joprojām seni) gaiši apgabali, ko iezīmē paplašinātas grēdu un ieplaku rindas. Gaismo reģionu izcelsme acīmredzami ir saistīta ar tektoniskajiem procesiem. Uz abiem Ganimīda virsmas veidiem ir atrasti daudzi trieciena krāteri, kas liecina par to senumu - līdz 3–3,5 miljardiem gadu (tāpat kā uz Mēness virsmas).

Kalisto(diametrs - 4821 km, masa - 1,08 × 10 23 kg jeb 0,018 Zemes masas, vidējais blīvums - 1,83 g / cm 3) atrodas vidēji 25,3 R J attālumā no Jupitera virsmas. Kalisto ir viens no visvairāk krāteriem bagātajiem ķermeņiem Saules sistēmā. Līdz ar to pavadoņa virsma ir ļoti veca (apmēram 4 miljardi gadu), un tā ģeoloģiskā aktivitāte ir ārkārtīgi zema. Kalisto ir mazākais blīvums no visiem Galilejas satelītiem (pastāv tendence: jo tālāk satelīts atrodas no Jupitera, jo mazāks tā blīvums), un, iespējams, tas sastāv no 60% ledus un ūdens un 40% no akmeņiem un dzelzs. Tiek pieņemts, ka Kalisto klāj 200 km bieza ledus garoza, zem kuras atrodas aptuveni 10 km biezs ūdens slānis. Šķiet, ka dziļākie slāņi sastāv no saspiestiem akmeņiem un ledus, pakāpeniski palielinoties akmeņiem un dzelzs centram.

Papildliteratūra:

T. Ouens, S. Atreja, H. Nīmans. "Pēkšņs minējums": pirmie rezultāti, kad kosmosa kuģis "Huygens" izskanēja Titāna atmosfēra

Pamatdati

Objekts	rādiuss orbītas, miljoni km Planētas Jupiters īss apraksts	orbitālā aprites periods	rādiuss, tūkstoši km	svars, kg	aprites periods ap savu asi, dienas	brīvā kritiena paātrinājums, g	virsmas temperatūra, K
Saule	—	—	695	2*10^30	24,6
Merkurs	58	88 dienas	2,4	3,3*10^23	58,6	0,38	440
Venera	108	225 dienas	6,1	4,9*10^24	243 (arr)	0,91	730
Zeme	150	365 dienas	6,4	6*10^24	1	1	287
Marss	228	687 dienas	3,4	6,4*10^23	1,03	0,38	218
Jupiters	778	12 gadi	71	1,9*10^27	0,41	2,4	120
Saturns	1429	29 gadi	60	5,7*10^26	0,45	0,92	88
Urāns	2871	84 gadus vecs	26	8,7*10^25	0,72 (paraugs)	0,89	59
Neptūns	4504	165 gadi	25	1,0*10^26	0,67	1,1	48

Lielākie planētu satelīti

Objekts	rādiuss orbītas, tūkstoši km.	orbitālā aprites periods, dienas	rādiuss, km	svars, kg	griežas apkārt
gannīmēds	1070	7,2	2634	1,5*10^23	Jupiters
Titāns	1222	16	2575	1,4*10^23	Saturns
Kalisto	1883	16,7	2403	1,1*10^23	Jupiters
Un apmēram	422	1,8	1821	8,9*10^22	Jupiters
Mēness	384	27,3	1738	7,4*10^22	Zeme
Eiropā	671	3,6	1565	4,8*10^22	Jupiters
Tritons	355	5,9 (arr)	1353	2,2*10^22	Neptūns

arr - griežas virzienā, kas ir pretējs orbītai

Jupiters ir lielākā planēta Saules sistēmā, tās diametrs ir 11 reizes lielāks par Zemes diametru, bet masa ir 318 reizes lielāka par Zemes masu. Jupitera orbīta ap Sauli aizņem 12 gadus, savukārt vidējais attālums līdz Saulei ir 800 miljoni km. Mākoņu jostas atmosfērā un Lielais sarkanais plankums padara Jupiteru par ļoti gleznainu planētu.

Jupiters nav cieta planēta. Atšķirībā no četrām Saulei vistuvākajām cietajām planētām, Jupiters ir milzīga gāzes bumba. Ir vēl trīs gāzes giganti, kas atrodas vēl tālāk no Saules: Saturns, Urāns un Neptūns. Manā veidā ķīmiskais sastāvsšīs gāzveida planētas ir ļoti līdzīgas Saulei un ļoti atšķiras no Saules sistēmas cietajām iekšējām planētām. Piemēram, Jupitera atmosfērā 85 procenti ūdeņraža un aptuveni 14 procenti hēlija. Lai gan caur Jupitera mākoņiem mēs neredzam nekādu cietu, akmeņainu virsmu, dziļi planētas iekšpusē ūdeņradis ir zem tāda spiediena, ka tas iegūst dažas no metāla īpašībām.

Jupiters ap savu asi griežas ārkārtīgi ātri – tas veic vienu apgriezienu 10 stundās. Rotācijas ātrums ir tik liels, ka planēta izspiežas gar ekvatoru. Šī straujā rotācija ir arī cēlonis ļoti spēcīgam vējam atmosfēras augšējos slāņos, kur mākoņi izstiepušies garās krāsainās lentās. Dažādas atmosfēras daļas griežas ar nedaudz atšķirīgu ātrumu, un tieši šī atšķirība rada mākoņu joslas. Mākoņi virs Jupitera ir neviendabīgi, vētraini, tāpēc mākoņu joslu izskats var mainīties tikai dažu dienu laikā. Jupitera mākoņos turklāt ir ļoti daudz virpuļu un lielu plankumu. Lielākais no tiem ir tā sauktais Lielais sarkanais plankums, kas ir lielāks par Zemi. To var redzēt pat caur nelielu teleskopu. Lielais sarkanais plankums ir milzīga vētra Jupitera atmosfērā, kas novērota jau 300 gadus. Ap Jupiteru riņķo vismaz 16 pavadoņi. Viens no
tie ir lielākais satelīts un mūsu Saules sistēma; tas ir lielāks par planētu Merkurs.

Ceļojums uz Jupiteru

Uz Jupiteru jau nosūtīti pieci kosmosa kuģi. Piektais no tiem, Galileo, tika nosūtīts sešus gadus ilgā ceļojumā 1989. gada oktobrī. Kosmosa kuģis Pioneer 10 un Pioneer 11 veica pirmos mērījumus. Viņiem sekoja divi Voyager kosmosa kuģi, kas 1979. gadā uzņēma elpu aizraujošas tuvplāna fotogrāfijas. Pēc 1991. gada Jupitera fotografēšana tika veikta ar Habla kosmosa teleskopu, un šie attēli kvalitātes ziņā nav zemāki par tiem, ko uzņēma Voyagers. Turklāt Habla kosmiskais teleskops fotografēs vairākus gadus, kamēr Voyagers bija tikai īss laika posms, kamēr tie lidoja garām Jupiteram.

indīgu gāzu mākoņi

Tumšās, sarkanās joslas uz Jupitera sauc par jostām, bet gaišākās joslas sauc par zonām. Fotogrāfijas, kas uzņemtas ar kosmosa kuģi un Habla kosmosa teleskopu, tirpst, ka tikai dažu nedēļu laikā jostas un sēžamvietas notiek manāmas izmaiņas. Tas ir saistīts ar faktu, ka Jupitera raksturīgās iezīmes, kuras mēs redzam, patiesībā ir krāsaini un balti mākoņi atmosfēras augšējos slāņos. Pie Lielā Sarkanā punkta veidojas mākoņi skaistas bildes ar viesuļiem un viļņiem. Virpuļos virpuļojošos mākoņus pa joslām aizpūš stiprākie vēji, kuru ātrums pārsniedz 500 km/h.

Liela daļa Jupitera atmosfēras būtu liktenīga cilvēkiem. Papildus dominējošajām gāzēm, ūdeņradim un hēlijam, tajā ir arī metāns, indīgs amonjaks, ūdens tvaiki un acetilēns. Jūs atrastu tādu vietu kā smirdīgu. Šis gāzes sastāvs ir līdzīgs saulei.

Baltajos mākoņos ir sasaluša amonjaka kristāli un ūdens ledus. Brūnie, sarkanie un zilie mākoņi savu krāsu var izraisīt ķīmiskas vielas, piemēram, mūsu krāsvielas vai sērs. Caur atmosfēras ārējiem slāņiem var redzēt pērkonu.

Aktīvais mākoņu slānis ir diezgan plāns, mazāks par vienu simtdaļu no planētas rādiusa. Zem mākoņiem temperatūra pamazām paaugstinās. Un, lai gan uz mākoņu slāņa virsmas ir -160°C, nolaižoties cauri atmosfērai tikai 60 km, mēs atrastu tādu pašu temperatūru kā uz Zemes virsmas. Un nedaudz dziļāk temperatūra jau sasniedz ūdens viršanas temperatūru.

Neparasta viela

Jupitera dzīlēs matērija sāk nest sevi ļoti neparastā veidā. Lai gan nevar izslēgt, ka planētas centrā atrodas neliels dzelzs kodols, tomēr lielāko daļu dziļā reģiona veido ūdeņradis. Planētas iekšpusē zem milzīga spiediena ūdeņradis no gāzes pārvēršas šķidrumā. Arvien dziļākos līmeņos spiediens turpina mēģināt atmosfēras augšējo slāņu milzīgā svara dēļ.

Apmēram 100 km dziļumā ir neierobežots šķidrā ūdeņraža okeāns. Zem 17 000 km ūdeņradis tiek saspiests tik spēcīgi, ka tā atomi tiek iznīcināti. Un tad tas sāk uzvesties kā metāls; šajā stāvoklī tas viegli vada elektrību. Elektriskā strāva, kas plūst metāliskā ūdeņradi, rada spēcīgu magnētisko lauku ap Jupiteru.

Metāliskais ūdeņradis un Jupitera dzīles ir piemērs neparastam matērijas veidam, ko astronomi var pētīt un ko laboratorijas apstākļos ir gandrīz neiespējami reproducēt.

Gandrīz zvaigzne

Jupiters izdala vairāk enerģijas, nekā saņem no Saules. Kosmosa kuģu mērījumi liecina, ka Jupiters izstaro par aptuveni 60 procentiem vairāk siltumenerģijas nekā saņem no saules starojuma.

Tiek uzskatīts, ka papildu siltums nāk no trim avotiem: no siltuma rezervēm, kas palikušas pāri no Jupitera veidošanās laika; atbrīvotās enerģijas dūņas un lēnas kontrakcijas process, planētas kontrakcija; un, visbeidzot, no radioaktīvās sabrukšanas enerģijas.

Planēta Jupiters

Tomēr šis karstums neizriet no ūdeņraža pārtīšanas hēlijā, kā tas notiek zvaigznēs. Faktiski pat mazākās zvaigznes, kas izmanto šāda gala enerģiju, ir aptuveni 80 reizes masīvākas nekā Jupiters. Tas nozīmē, ka citās "saules sistēmās" var būt planētas, kas ir lielākas par Jupiteru, lai gan mazākas par zvaigzni.

Jupitera radiostacija

Jupiters ir dabiska radiostacija. No Jupitera radio signāliem nevar iegūt nekādu nozīmi, jo tos pilnībā veido troksnis. Šos radio signālus rada elektroni, kas velk cauri ļoti spēcīgajam Jupitera magnētiskajam laukam. Spēcīgas vētras un zibens spērieni tiek uzklāti uz haotisku radio dārdoņu. Jupiteram ir spēcīgs magnētiskais lauks, kas paplašina 50 planētu diametrus visos virzienos. Nevienai citai Saules sistēmas planētai nav tik spēcīga magnētisma un tā nerada tik spēcīgu radio emisiju.

Jupitera pavadoņi

16 Jupitera pavadoņu saime ir it kā Saules sistēma miniatūrā, kur Jupiters pilda Saules lomu, bet tā palielinātāji - planētu lomu. Lielākais mēness ir Ganimēds, tā diametrs ir 5262 km. To klāj bieza ledus garoza, kas klāj akmeņainu kodolu. Ir neskaitāmas meteorītu bombardēšanas pēdas, kā arī pierādījumi par sadursmi ar milzu asteroīdu pirms 4 miljardiem gadu.

Kalisto ir gandrīz tikpat liels kā Ganimēds, un visa tā virsma ir blīvi klāta ar krāteriem. Eiropai ir visvieglākā virsma. Piekto daļu Eiropas veido ūdens, kas uz tā veido 100 km biezu ledus apvalku. Šī ledus sega atstaro gaismu tikpat spēcīgi kā Venēras mākoņi.

No visām cilpām gleznainākā ir Io, kas griežas vistuvāk Jupiteram. Cista Io ir diezgan neparasta - tas ir melnā, sarkanā un dzeltenā maisījums. Šāda pārsteidzoša krāsa ir saistīta ar to, ka no Io dzīlēm izplūda liels daudzums sēra. Voyager kameras parādīja vairākus aktīvus vulkānus uz Io; viņi izmet sēra strūklakas līdz 200 km virs virsmas. Sērskābā lava izlido ar ātrumu 1000 m un sekunde. Daļa no šī lavas materiāla izplūst no Io gravitācijas nulles un veido gredzenu, kas apņem Jupiteru.

Io virsma ir noslīpēta. Mēs to varam apsolīt, jo uz tā ir gandrīz meteorīta krāteru notis. Io orbīta atrodas mazāk nekā 400 000 km attālumā no Jupitera. Tāpēc Io ir pakļauts milzīgiem plūdmaiņu spēkiem. Pastāvīga stiepes un spiedes plūdmaiņu maiņa Io iekšpusē rada intensīvu iekšējo berzi. Tas saglabā iekšpusi karstu un izkusušu, neskatoties uz Io lielo attālumu no Saules.

Papildus četriem lielajiem pavadoņiem Jupiteram ir arī mazas “cilpas”. Četri no tiem lido zemāk virs Jupitera virsmas nekā Io, un zinātnieki uzskata, ka tie ir vienkārši lieli citu pavadoņu fragmenti, kas beiguši pastāvēt.