Jowisz jest największą planetą w Układzie Słonecznym. Jowisz jest najbardziej masywną planetą Podstawowe informacje o planecie

Jeśli spojrzysz na północno-zachodnią część nieba po zachodzie słońca (południowo-zachodnią na półkuli północnej), znajdziesz jeden jasny punkt światła, który łatwo wyróżnia się na tle wszystkiego wokół. To jest planeta, świecąca intensywnym i równomiernym światłem.

Dzisiaj ludzie mogą badać tego gazowego giganta jak nigdy dotąd. Po podróży trwającej pięć lat i dziesięciolecia planowania, sonda kosmiczna NASA Juno w końcu dotarła na orbitę Jowisza.

Tym samym ludzkość jest świadkiem wejścia w nową fazę eksploracji największego z gazowych olbrzymów w naszym Układzie Słonecznym. Ale co wiemy o Jowiszu iz jaką bazą powinniśmy wejść w ten nowy naukowy kamień milowy?

Rozmiar ma znaczenie

Jowisz to nie tylko jeden z najjaśniejszych obiektów na nocnym niebie, ale także największa planeta w Układzie Słonecznym. To właśnie z powodu wielkości Jowisza jest on tak jasny. Co więcej, masa gazowego olbrzyma jest ponad dwukrotnie większa niż masa wszystkich innych planet, księżyców, komet i asteroid w naszym systemie razem wziętych.

Już same rozmiary Jowisza sugerują, że mogła to być pierwsza planeta, która uformowała się na orbicie wokół Słońca. Uważa się, że planety powstały ze szczątków pozostałych po międzygwiezdnym obłoku gazu i pyłu, który połączył się podczas formowania się Słońca. Na początku swojego życia nasza wówczas młoda gwiazda wygenerowała wiatr, który zdmuchnął większość pozostałego obłoku międzygwiezdnego, ale Jowisz był w stanie częściowo go powstrzymać.

Co więcej, Jowisz zawiera przepis na to, z czego zbudowany jest sam Układ Słoneczny – jego składniki odpowiadają składowi innych planet i małych ciał, a procesy zachodzące na planecie są fundamentalnymi przykładami syntezy materiałów tworzących tak niesamowite i różnorodne światy jak planety Układu Słonecznego.

król planet

Biorąc pod uwagę doskonałą widoczność, Jowisz i ludzie obserwowali go na nocnym niebie od czasów starożytnych. Niezależnie od kultury i religii ludzkość uważała te przedmioty za wyjątkowe. Nawet wtedy obserwatorzy zauważyli, że nie pozostają nieruchome w układach konstelacji, jak gwiazdy, ale poruszają się zgodnie z pewnymi prawami i regułami. Dlatego starożytni astronomowie greccy zaliczyli te planety do tak zwanych „gwiazd wędrujących”, a później od tej nazwy pojawił się sam termin „planeta”.

To niezwykłe, jak dokładnie starożytne cywilizacje określały Jowisza. Nie wiedząc jeszcze wtedy, że jest to największa i najbardziej masywna z planet, nazwali ją na cześć rzymskiego króla bogów, który był także bogiem nieba. W starożytnej mitologii greckiej odpowiednikiem Jowisza jest Zeus, najwyższe bóstwo starożytnej Grecji.

Jednak Jowisz nie jest najjaśniejszą z planet, ten rekord należy do Wenus. Istnieją znaczne różnice w trajektoriach Jowisza i Wenus na niebie, a naukowcy już wyjaśnili, dlaczego tak się dzieje. Okazuje się, że Wenus, będąc planetą wewnętrzną, znajduje się blisko Słońca i pojawia się jako gwiazda wieczorna po zachodzie lub poranna przed wschodem słońca, podczas gdy Jowisz, będąc planetą zewnętrzną, może wędrować po całym niebie. To właśnie ten ruch, wraz z wysoką jasnością planety, pomógł starożytnym astronomom oznaczyć Jowisza jako króla planet.

W 1610 roku, od końca stycznia do początku marca, astronom Galileo Galilei obserwował Jowisza swoim nowym teleskopem. Z łatwością zidentyfikował i wyśledził pierwsze trzy, a następnie cztery jasne punkty na swojej orbicie. Utworzyli linię prostą po obu stronach Jowisza, ale ich pozycje stale i równomiernie zmieniały się w stosunku do planety.

W swojej pracy, która nazywa się Sidereus Nuncius („Interpretacja gwiazd”, łac. 1610), Galileusz pewnie i całkiem poprawnie wyjaśnił ruch obiektów na orbicie wokół Jowisza. Później to jego wnioski stały się dowodem na to, że nie wszystkie obiekty na niebie krążą po orbitach, co doprowadziło do konfliktu między astronomem a Kościołem katolickim.

Tak więc Galileuszowi udało się odkryć cztery główne satelity Jowisza: Io, Europę, Ganimedesa i Kallisto, satelity, które dzisiejsi naukowcy nazywają galilejskimi księżycami Jowisza. Kilkadziesiąt lat później astronomom udało się zidentyfikować inne satelity, których łączna liczba wynosi obecnie 67, co jest największą liczbą satelitów na orbicie planety w Układzie Słonecznym.

duża czerwona plama

Saturn ma pierścienie, Ziemia ma błękitne oceany, a Jowisz ma uderzająco jasne i wirujące chmury utworzone przez bardzo szybki obrót gazowego olbrzyma wokół własnej osi (co 10 godzin). Formacje punktowe obserwowane na jej powierzchni reprezentują formacje dynamicznych warunków pogodowych w chmurach Jowisza.

Dla naukowców pozostaje pytanie, jak głęboko te chmury docierają do powierzchni planety. Uważa się, że tak zwana Wielka Czerwona Plama - ogromna burza na Jowiszu, odkryta na jego powierzchni jeszcze w 1664 roku, stale się kurczy i zmniejsza. Ale nawet teraz ten potężny system burzowy jest mniej więcej dwa razy większy od Ziemi.

Ostatnie obserwacje Kosmicznego Teleskopu Hubble'a wskazują, że począwszy od lat 30. XX wieku, kiedy obiekt był po raz pierwszy obserwowany sekwencyjnie, jego rozmiar mógł zmniejszyć się o połowę. Obecnie wielu badaczy twierdzi, że zmniejszanie się rozmiarów Wielkiej Czerwonej Plamy następuje coraz szybciej.

zagrożenie promieniowaniem

Jowisz ma najsilniejsze pole magnetyczne ze wszystkich planet. Na biegunach Jowisza pole magnetyczne jest 20 000 razy silniejsze niż na Ziemi i rozciąga się na miliony kilometrów w kosmos, docierając przy tym do orbity Saturna.

Serce pola magnetycznego Jowisza jest uważane za warstwę ciekłego wodoru ukrytą głęboko wewnątrz planety. Wodór znajduje się pod tak wysokim ciśnieniem, że staje się płynny. Biorąc pod uwagę, że elektrony wewnątrz atomów wodoru mogą się poruszać, przyjmuje on właściwości metalu i jest w stanie przewodzić prąd. Biorąc pod uwagę szybką rotację Jowisza, takie procesy tworzą idealne środowisko do tworzenia silnego pola magnetycznego.

Pole magnetyczne Jowisza to prawdziwa pułapka dla naładowanych cząstek (elektronów, protonów i jonów), z których część wpada do niego z wiatrów słonecznych, a część z satelitów galilejskich Jowisza, w szczególności z wulkanicznego Io. Niektóre z tych cząstek poruszają się w kierunku biegunów Jowisza, tworząc dookoła spektakularne zorze polarne, które są 100 razy jaśniejsze niż te na Ziemi. Druga część cząstek, która jest przechwytywana przez pole magnetyczne Jowisza, tworzy jego pasy promieniowania, które są wielokrotnie większe niż jakakolwiek wersja pasów Van Allena na Ziemi. Pole magnetyczne Jowisza przyspiesza te cząstki do tego stopnia, że poruszają się one pasami z prędkością bliską prędkości światła, tworząc najbardziej niebezpieczne strefy promieniowania w Układzie Słonecznym.

Pogoda na Jowiszu

Pogoda na Jowiszu, podobnie jak wszystko inne na planecie, jest bardzo majestatyczna. Nad powierzchnią cały czas szaleją burze, które nieustannie zmieniają swój kształt, w ciągu zaledwie kilku godzin rosną tysiące kilometrów, a ich wiatry skręcają chmury z prędkością 360 kilometrów na godzinę. To tutaj występuje tzw. Wielka Czerwona Plama, czyli burza, która trwa od kilkuset ziemskich lat.

Jowisz jest owinięty chmurami kryształów amoniaku, które można zobaczyć jako pasma żółtego, brązowego i białego. Chmury zwykle znajdują się na określonych szerokościach geograficznych, zwanych również obszarami tropikalnymi. Pasma te powstają w wyniku dostarczania powietrza w różnych kierunkach na różnych szerokościach geograficznych. Jaśniejsze odcienie obszarów, w których atmosfera się podnosi, nazywane są strefami. Ciemne obszary, w których opadają prądy powietrza, nazywane są pasami.

gif

Kiedy te przeciwne prądy oddziałują na siebie, pojawiają się burze i turbulencje. Głębokość warstwy chmur wynosi zaledwie 50 kilometrów. Składa się z co najmniej dwóch poziomów chmur: dolnego, gęstszego i górnego, cieńszego. Niektórzy naukowcy uważają, że pod warstwą amoniaku wciąż znajduje się cienka warstwa chmur wodnych. Błyskawice na Jowiszu mogą być tysiąc razy silniejsze niż błyskawice na Ziemi, a na planecie prawie nie ma dobrej pogody.

Chociaż większość z nas myśli o Saturnie z jego wyraźnymi pierścieniami, kiedy wspominamy o pierścieniach wokół planety, Jowisz również je ma. Pierścienie Jowisza to głównie pył, przez co trudno je zobaczyć. Uważa się, że powstawanie tych pierścieni było spowodowane grawitacją Jowisza, która wychwytywała materię wyrzucaną z jego księżyców w wyniku ich zderzeń z asteroidami i kometami.

Planeta - rekordzistka

Podsumowując, można śmiało powiedzieć, że Jowisz jest największą, najbardziej masywną, najszybciej obracającą się i najbardziej niebezpieczną planetą w Układzie Słonecznym. Ma najsilniejsze pole magnetyczne i największą liczbę znanych satelitów. Ponadto uważa się, że to on uchwycił nietknięty gaz z chmury międzygwiezdnej, która dała początek naszemu Słońcu.

Silny wpływ grawitacyjny tego gazowego olbrzyma pomógł przenieść materię w naszym Układzie Słonecznym, przyciągając lód, wodę i cząsteczki organiczne z zewnętrznych zimnych obszarów Układu Słonecznego do jego wewnętrznej części, gdzie te cenne materiały mogły zostać przechwycone przez ziemskie pole grawitacyjne. Wskazuje na to również fakt, że Pierwsze planety, które astronomowie odkryli na orbitach innych gwiazd, prawie zawsze należały do klasy tzw. gorących Jowiszów - egzoplanet, których masy są zbliżone do masy Jowisza, a położenie ich gwiazd na orbicie jest wystarczająco powoduje wysoką temperaturę powierzchni.

A teraz, kiedy statek kosmiczny Juno krążący już wokół tego majestatycznego gazowego olbrzyma, świat naukowy ma okazję rozwikłać niektóre z tajemnic formowania się Jowisza. Czy teoria, że czy wszystko zaczęło się od skalistego jądra, które następnie przyciągnęło ogromną atmosferę, czy też pochodzenie Jowisza bardziej przypomina powstanie gwiazdy utworzonej z mgławicy słonecznej? Na te inne pytania naukowcy planują znaleźć odpowiedzi podczas następnej 18-miesięcznej misji Juno. poświęcony szczegółowemu badaniu Króla planet.

Pierwsza wzmianka o Jowiszu pochodzi od starożytnych Babilończyków w VII lub VIII wieku pne. Jowisz został nazwany na cześć króla rzymskich bogów i boga nieba. Greckim odpowiednikiem jest Zeus, władca błyskawic i grzmotów. Wśród mieszkańców Mezopotamii bóstwo to znane było jako Marduk, patron miasta Babilon. Plemiona germańskie nazywały planetę Donar, znaną również jako Thor.
Odkrycie przez Galileusza czterech satelitów Jowisza w 1610 roku było pierwszym dowodem na rotację ciał niebieskich nie tylko na orbicie Ziemi. Odkrycie to było również dodatkowym dowodem heliocentrycznego modelu kopernikańskiego Układu Słonecznego.
Spośród ośmiu planet Układu Słonecznego Jowisz ma najkrótszy dzień. Planeta obraca się z bardzo dużą prędkością i obraca się wokół własnej osi co 9 godzin i 55 minut. Tak szybki obrót powoduje efekt spłaszczenia planety i dlatego czasami wygląda na spłaszczoną.
Jedno okrążenie Słońca wokół Jowisza trwa 11,86 ziemskich lat. Oznacza to, że patrząc z Ziemi, planeta wydaje się poruszać bardzo wolno na niebie. Jowisz potrzebuje miesięcy, aby przejść z jednej konstelacji do drugiej.

Jowisz ma wokół siebie mały system pierścieni. Jego pierścienie składają się głównie z cząstek pyłu pochodzących z niektórych jego księżyców podczas uderzeń komet i asteroid. System pierścieni zaczyna się około 92 000 kilometrów nad chmurami Jowisza i rozciąga się na ponad 225 000 kilometrów od powierzchni planety. Całkowita grubość pierścieni Jowisza mieści się w przedziale 2 000-12 500 kilometrów.
Obecnie znanych jest 67 księżyców Jowisza. Należą do nich cztery duże księżyce, znane również jako księżyce Galileusza, odkryte przez Galileo Galilei w 1610 roku.
Największym księżycem Jowisza jest Ganimedes, który jest jednocześnie największym księżycem w Układzie Słonecznym. Cztery największe księżyce Jowisza (Gannymede, Callisto, Io i Europa) są większe niż Merkury, którego średnica wynosi około 5268 kilometrów.
Jowisz jest czwartym najjaśniejszym obiektem w naszym Układzie Słonecznym. Zajmuje honorowe miejsce po Słońcu, Księżycu i Wenus. Ponadto Jowisz jest jednym z najjaśniejszych obiektów, które można zobaczyć z Ziemi gołym okiem.
Jowisz ma wyjątkową warstwę chmur. Górna atmosfera planety jest podzielona na strefy i pasy chmur, które składają się z kryształów amoniaku, siarki i mieszaniny tych dwóch związków.
Jowisz ma Wielką Czerwoną Plamę, ogromną burzę, która szaleje od ponad trzystu lat. Ta burza jest tak rozległa, że może pomieścić jednocześnie trzy planety wielkości Ziemi.
Gdyby Jowisz był 80 razy masywniejszy, w jego jądrze rozpoczęłaby się fuzja jądrowa, która zamieniłaby planetę w gwiazdę.

Zdjęcie Jowisza

Pierwsze zdjęcia Jowisza wykonane przez sondę Juno ukazały się w sierpniu 2016 roku. Zobacz, jak wspaniała jest planeta Jowisz, jakiej jeszcze nie widzieliśmy.

Prawdziwe zdjęcie Jowisza wykonane przez sondę Juno

„Największa planeta w Układzie Słonecznym jest w rzeczywistości wyjątkowa”, mówi Scott Bolton, główny badacz misji Juno.

plus

Jowisz jest piątą planetą w Układzie Słonecznym, należącą do kategorii gazowych olbrzymów. pięciokrotność średnicy Urana (51 800 km), a jego masa wynosi 1,9 × 10^27 kg. Jowisz, podobnie jak Saturn, ma pierścienie, ale nie są one wyraźnie widoczne z kosmosu. W tym artykule zapoznamy się z niektórymi informacjami astronomicznymi i dowiemy się, która planeta to Jowisz.

Jowisz to wyjątkowa planeta

Co ciekawe, gwiazda i planeta różnią się od siebie masą. Ciała niebieskie o dużej masie stają się gwiazdami, a ciała o mniejszej masie stają się planetami. Jowisz, ze względu na swoje ogromne rozmiary, mógł być znany dzisiejszym naukowcom jako gwiazda. Jednak podczas formowania otrzymał masę niewystarczającą dla gwiazdy. Dlatego Jowisz jest największą planetą w Układzie Słonecznym.

Patrząc na planetę Jowisz przez teleskop, możesz zobaczyć ciemne pasma i jasne strefy między nimi. W rzeczywistości taki obraz tworzą chmury o różnych temperaturach: jasne chmury są zimniejsze niż ciemne. Z tego możemy wywnioskować, że teleskop może zobaczyć atmosferę Jowisza, a nie jego powierzchnię.

Jowisz często doświadcza zórz polarnych podobnych do tych obserwowanych na Ziemi.

Należy zauważyć, że nachylenie osi Jowisza do płaszczyzny jego orbity nie przekracza 3°. Dlatego przez długi czas nic nie było wiadomo o obecności układu pierścieni planety. Główny pierścień planety Jowisz jest bardzo cienki i można go zobaczyć z boku podczas obserwacji teleskopowych, więc trudno było go zobaczyć. Naukowcy dowiedzieli się o jego istnieniu dopiero po wystrzeleniu statku kosmicznego Voyager, który podleciał do Jowisza pod pewnym kątem i odkrył pierścienie w pobliżu planety.

Jowisz jest uważany za gazowego olbrzyma. Jego atmosfera składa się głównie z wodoru. W atmosferze występuje również hel, metan, amon i woda. Astronomowie sugerują, że za zachmurzoną warstwą planety i gazowo-ciekłym metalicznym wodorem całkiem możliwe jest wykrycie stałego jądra Jowisza.

Podstawowe informacje o planecie

Planeta Układu Słonecznego Jowisz ma naprawdę wyjątkowe cechy. Główne dane przedstawiono w poniższej tabeli.

Odkrycie Jowisza

Jowisz został odkryty przez włoskiego astronoma Galileo Galilei w 1610 roku. Galileo jest uważany za pierwszą osobę, która użyła teleskopu do obserwacji kosmosu i ciał niebieskich. Odkrycie piątej planety od Słońca - Jowisza - było jednym z pierwszych odkryć Galileo Galilei i posłużyło jako poważny argument potwierdzający teorię heliocentrycznego systemu świata.

W latach 60. XVII wieku Giovanni Cassini był w stanie wykryć „pasma” na powierzchni planety. Jak wspomniano powyżej, efekt ten powstaje z powodu różnych temperatur chmur w atmosferze Jowisza.

W 1955 roku naukowcy dowiedzieli się, że materia Jowisza emituje sygnał radiowy o wysokiej częstotliwości. Dzięki temu odkryto istnienie znacznego pola magnetycznego wokół planety.

W 1974 roku sonda Pioneer 11 lecąca w kierunku Saturna wykonała kilka szczegółowych zdjęć planety. W latach 1977-1779 wiele wiadomo było o atmosferze Jowisza, zachodzących na nim zjawiskach atmosferycznych, a także o układzie pierścieni planety.

A dzisiaj trwa uważne badanie planety Jowisz i poszukiwanie nowych informacji na jej temat.

Jowisz w mitologii

W mitologii starożytnego Rzymu Jowisz jest najwyższym bogiem, ojcem wszystkich bogów. Jest właścicielem nieba, światła dziennego, deszczu i grzmotów, luksusu i dostatku, prawa i porządku oraz możliwości uzdrawiania, wierności i czystości wszystkich żywych istot. Jest królem niebiańskich i ziemskich istot. W starożytnej mitologii greckiej miejsce Jowisza zajmuje wszechmocny Zeus.

Jego ojcem jest ziemia), jego matką jest Opa (bogini płodności i obfitości), jego braćmi są Pluton i Neptun, a jego siostrami są Ceres i Westa. Jego żona Junona jest boginią małżeństwa, rodziny i macierzyństwa. Widać, że nazwy wielu ciał niebieskich pojawiły się dzięki starożytnym Rzymianom.

Jak wspomniano powyżej, starożytni Rzymianie uważali Jowisza za najwyższego, wszechpotężnego boga. Dlatego została podzielona na odrębne wcielenia, odpowiedzialne za pewną moc Boga. Na przykład Jowisz Victor (zwycięstwo), Jowisz Tonans (burza z piorunami i deszczem), Jowisz Libertas (wolność), Jowisz Feretrius (bóg wojny i zwycięski triumf) i inni.

Stojący na wzgórzu Kapitol w starożytnym Rzymie był centralnym punktem wiary i religii całego kraju. To po raz kolejny dowodzi niezachwianej wiary Rzymian w dominację i majestat boga Jowisza.

Jowisz chronił także mieszkańców starożytnego Rzymu przed samowolą cesarzy, strzegł świętych rzymskich praw, będąc źródłem i symbolem prawdziwej sprawiedliwości.

Warto również zauważyć, że starożytni Grecy nazywali planetę, której imię nadano na cześć Jowisza, Zeusem. Wynika to z różnic w religii i wierzeniach mieszkańców starożytnego Rzymu i starożytnej Grecji.

Czasami w atmosferze Jowisza występują wiry o zaokrąglonym kształcie. Wielka Czerwona Plama jest najbardziej znanym z tych wirów i jest również uważana za największą w Układzie Słonecznym. Jego istnienie było znane astronomom ponad czterysta lat temu.

Rozmiar Wielkiej Czerwonej Plamy - 40 × 15 000 kilometrów - jest ponad trzykrotnie większy od Ziemi.

Średnia temperatura na „powierzchni” wiru wynosi poniżej -150°C. Skład plamy nie został jeszcze ostatecznie ustalony. Przyjmuje się, że składa się z wodoru i amonu, a związki siarki i fosforu nadają mu czerwoną barwę. Ponadto niektórzy naukowcy uważają, że plama zmienia kolor na czerwony, gdy wchodzi w strefę promieniowania ultrafioletowego ze Słońca.

Warto zauważyć, że istnienie tak stabilnych formacji atmosferycznych jak Wielka Czerwona Plama jest niemożliwe w atmosferze ziemskiej, która jak wiadomo składa się głównie z tlenu (≈21%) i azotu (≈78%).

Księżyce Jowisza

Sam Jowisz jest największy - główna gwiazda Układu Słonecznego. W przeciwieństwie do planety Ziemia, Jowisz ma 69 księżyców, największą liczbę księżyców w całym Układzie Słonecznym. Jowisz i jego księżyce razem tworzą mniejszą wersję Układu Słonecznego: Jowisz, znajdujący się w centrum, oraz zależne od niego mniejsze ciała niebieskie, obracające się po swoich orbitach.

Podobnie jak sama planeta, niektóre księżyce Jowisza zostały odkryte przez włoskiego naukowca Galileo Galilei. Odkryte przez niego satelity - Io, Ganymede, Europa i Callisto - nadal nazywane są Galilejczykami. Ostatni znany astronomom satelita został odkryty w 2017 roku, więc tej liczby nie należy uważać za ostateczną. Oprócz czterech odkrytych przez Galileusza, a także Metis, Adrastea, Amalthea i Teb, księżyce Jowisza nie są zbyt duże. A drugi „sąsiad” Jowisza – planeta Wenus – w ogóle nie ma satelitów. W tej tabeli przedstawiono niektóre z nich.

Rozważ najważniejsze satelity planety - wyniki słynnego odkrycia Galileo Galileo.

I o

Io jest czwartym co do wielkości satelitą wszystkich planet Układu Słonecznego. Jego średnica wynosi 3642 km.

Spośród czterech księżyców Galileusza, Io jest najbliżej Jowisza. Na Io zachodzi wiele procesów wulkanicznych, więc na zewnątrz satelita jest bardzo podobny do pizzy. Regularne erupcje licznych wulkanów okresowo zmieniają wygląd tego ciała niebieskiego.

Europa

Następnym księżycem Jowisza jest Europa. Jest najmniejszym spośród satelitów Galileusza (średnica - 3122 km).

Cała powierzchnia Europy pokryta jest skorupą lodową. Dokładne informacje nie zostały jeszcze wyjaśnione, ale naukowcy sugerują, że pod tą skorupą znajduje się zwykła woda. Tak więc struktura tego satelity przypomina nieco strukturę Ziemi: solidna skorupa, płynna materia i stałe jądro znajdujące się w środku.

Powierzchnia Europy jest również uważana za najbardziej płaską w całym Układzie Słonecznym. Na satelicie nie ma niczego, co wznosi się na wysokość większą niż 100 metrów.

Ganimedes

Ganimedes jest największym księżycem w Układzie Słonecznym. Jego średnica wynosi 5260 kilometrów, co przekracza nawet średnicę pierwszej planety od Słońca - Merkurego. A najbliższy sąsiad w układzie planetarnym Jowisza - planeta Mars - ma średnicę sięgającą zaledwie 6740 kilometrów w pobliżu równika.

Obserwując Ganimedesa przez teleskop, można zauważyć oddzielne jasne i ciemne obszary na jego powierzchni. Astronomowie odkryli, że składają się one z kosmicznego lodu i stałych skał. Czasami na satelicie widać ślady prądów.

Kalisto

Najdalej oddalonym od Jowisza satelitą Galileusza jest Callisto. Callisto zajmuje trzecie miejsce wśród satelitów Układu Słonecznego (średnica - 4820 km).

Callisto jest najbardziej pokrytym kraterami ciałem niebieskim w całym Układzie Słonecznym. Kratery na powierzchni satelity mają różne głębokości i kolory, co wskazuje na wystarczający wiek Kallisto. Niektórzy naukowcy uważają nawet powierzchnię Kallisto za „najstarszą” w Układzie Słonecznym, twierdząc, że nie była aktualizowana od ponad 4 miliardów lat.

Pogoda

Jaka jest pogoda na planecie Jowisz? Na to pytanie nie można odpowiedzieć jednoznacznie. Pogoda na Jowiszu jest niestabilna i nieprzewidywalna, ale naukowcom udało się zidentyfikować pewne wzorce.

Jak wspomniano powyżej, nad powierzchnią Jowisza powstają potężne wiry atmosferyczne (takie jak Wielka Czerwona Plama). Wynika z tego, że wśród zjawisk atmosferycznych Jowisza można wyróżnić miażdżące huragany, których prędkość przekracza 550 kilometrów na godzinę. Na występowanie takich huraganów mają również wpływ chmury o różnej temperaturze, które można wyróżnić na licznych fotografiach planety Jowisz.

Również obserwując Jowisza przez teleskop, można zobaczyć najsilniejsze burze i błyskawice wstrząsające planetą. Takie zjawisko na piątej planecie od Słońca jest uważane za trwałe.

Temperatura atmosfery Jowisza spada poniżej -140°C, co jest uważane za zaporowe dla form życia znanych ludzkości. Ponadto widoczny dla nas Jowisz składa się wyłącznie z gazowej atmosfery, więc astronomowie wciąż niewiele wiedzą o pogodzie na stałej powierzchni planety.

Wniosek

Tak więc w tym artykule poznaliśmy największą planetę w Układzie Słonecznym - Jowisza. Stało się jasne, że gdyby Jowiszowi podczas formowania się dano nieco większą ilość energii, to nasz układ planetarny mógłby nazywać się „Słońce-Jowisz” i zależeć od dwóch największych gwiazd. Jednak Jowiszowi nie udało się zamienić w gwiazdę, a dziś jest uważany za największego gazowego olbrzyma, którego rozmiar jest naprawdę niesamowity.

Sama planeta została nazwana na cześć starożytnego rzymskiego boga nieba. Ale wiele innych obiektów naziemnych zostało nazwanych na cześć samej planety. Na przykład marka radzieckich magnetofonów „Jupiter”; żaglowiec Floty Bałtyckiej z początku XIX wieku; marka radzieckich baterii elektrycznych „Jupiter”; pancernik brytyjskiej marynarki wojennej; nagroda filmowa przyznana w 1979 roku w Niemczech. Również na cześć planety nazwano słynny radziecki motocykl „IZH planeta Jowisz”, który zapoczątkował całą serię motocykli drogowych. Producentem tej serii motocykli jest Zakład Budowy Maszyn w Iżewsku.

Astronomia jest jedną z najciekawszych i najbardziej nieznanych nauk naszych czasów. Przestrzeń kosmiczna otaczająca naszą planetę to ciekawe zjawisko, które pobudza wyobraźnię. Współcześni naukowcy dokonują nowych odkryć, które pozwalają nam znaleźć nieznane wcześniej informacje. Dlatego niezwykle ważne jest śledzenie odkryć astronomów, ponieważ nasze życie i życie naszej planety w całości podlega prawom kosmosu.

Jowisz jest piątą planetą pod względem odległości od Słońca i największą w Układzie Słonecznym. Podobnie jak Uran, Neptun i Saturn, Jowisz jest gazowym olbrzymem. Ludzkość zna go od dawna. Dość często w wierzeniach religijnych i mitologii pojawiają się odniesienia do Jowisza. W czasach nowożytnych planeta otrzymała swoją nazwę na cześć starożytnego rzymskiego boga.

Zjawiska atmosferyczne na Jowiszu są znacznie większe niż na Ziemi. Najbardziej niezwykłą formacją na planecie jest Wielka Czerwona Plama, czyli gigantyczna burza znana nam od XVII wieku.

Przybliżona liczba satelitów to 67, z których największe to: Europa, Io, Callisto i Ganymede. Jako pierwszy odkrył je G. Galileo w 1610 roku.

Wszystkie badania planety prowadzone są za pomocą teleskopów orbitalnych i naziemnych. Od lat 70. na Jowisza wysłano 8 pojazdów NASA. Podczas wielkich konfrontacji planeta była widoczna gołym okiem. Jowisz jest jednym z najjaśniejszych obiektów na niebie po Wenus i Księżycu. A satelity i sam dysk są uważane za najpopularniejsze wśród obserwatorów.

Obserwacje Jowisza

Zasięg optyczny

Jeśli weźmiemy pod uwagę obiekt w obszarze podczerwieni widma, możemy zwrócić uwagę na cząsteczki He i H2, w taki sam sposób, w jaki zauważalne są linie innych pierwiastków. Ilość H mówi o pochodzeniu planety, a wewnętrzną ewolucję można poznać dzięki składowi jakościowemu i ilościowemu innych pierwiastków. Ale cząsteczki helu i wodoru nie mają momentu dipolowego, co oznacza, że ich linie absorpcyjne nie są zauważalne, dopóki nie zostaną wchłonięte przez jonizację uderzeniową. Linie te pojawiają się również w górnych warstwach atmosfery, skąd nie są w stanie przenosić danych o głębszych warstwach. Na tej podstawie najbardziej wiarygodne informacje o ilości wodoru i helu na Jowiszu można uzyskać za pomocą aparatu Galileo.

Jeśli chodzi o pozostałe elementy, ich analiza i interpretacja jest bardzo trudna. Nie można powiedzieć z całą pewnością o zachodzących procesach w atmosferze planety. Skład chemiczny jest również dużym pytaniem. Ale według większości astronomów wszystkie procesy, które mogą wpływać na elementy, są lokalne i ograniczone. Z tego wynika, że nie niosą ze sobą żadnych specjalnych zmian w dystrybucji substancji.

Jowisz promieniuje 60% więcej energii niż zużywa od Słońca. Procesy te wpływają na wielkość planety. Jowisz zmniejsza się o 2 cm rocznie P. Bodenheimer w 1974 r. wysunął opinię, że w momencie powstania planeta była 2 razy większa niż obecnie, a temperatura była znacznie wyższa.

Zakres gamma

Badanie planety w zakresie gamma dotyczy zorzy polarnej i badania dysku. Laboratorium kosmiczne Einsteina zarejestrowało to w 1979 roku. Z Ziemi regiony zorzy polarnej w promieniach ultrafioletowych i rentgenowskich pokrywają się, ale nie dotyczy to Jowisza. Wcześniejsze obserwacje ustaliły pulsację promieniowania z częstotliwością 40 minut, ale późniejsze obserwacje wykazały tę zależność znacznie gorzej.

Astronomowie mieli nadzieję, że widmo rentgenowskie sprawi, że poświata zorzy Jowisza będzie podobna do poświaty komet, ale obserwacje Chandra obaliły tę nadzieję.

Według obserwatorium kosmicznego XMM-Newton okazuje się, że promieniowanie dysku w widmie gamma jest odbiciem promieniowania rentgenowskiego Słońca. W porównaniu do zorzy polarnej nie ma okresowości w intensywności promieniowania.

obserwacja radiowa

Jowisz jest jednym z najpotężniejszych źródeł radiowych w Układzie Słonecznym w zakresie metr-decymetr. Emisja radiowa jest sporadyczna. Impulsy takie występują w zakresie od 5 do 43 MHz, przy średniej szerokości 1 MHz. Czas trwania serii jest bardzo krótki - 0,1-1 sek. Promieniowanie jest spolaryzowane, aw okręgu może osiągnąć 100%.

Emisja radiowa planety w krótkich pasmach centymetrowo-milimetrowych ma charakter czysto termiczny, choć w przeciwieństwie do temperatury równowagi jasność jest znacznie większa. Ta cecha mówi o przepływie ciepła z wnętrzności Jowisza.

Obliczenia potencjału grawitacyjnego

Analiza trajektorii statków kosmicznych i obserwacje ruchów naturalnych satelitów pokazują pole grawitacyjne Jowisza. Ma silne różnice w porównaniu z sferycznie symetrycznymi. Z reguły potencjał grawitacyjny jest przedstawiany w postaci rozszerzonej za pomocą wielomianów Legendre'a.

Sonda Pioneer 10, Pioneer 11, Galileo, Voyager 1, Voyager 2 i Cassini wykorzystały kilka pomiarów do obliczenia potencjału grawitacyjnego: 1) przesłane obrazy w celu określenia ich położenia; 2) efekt Dopplera; 3) interferometria radiowa. Niektórzy z nich musieli uwzględnić grawitacyjną obecność Wielkiej Czerwonej Plamy w swoich pomiarach.

Dodatkowo, przetwarzając dane, należy postulować teorię ruchu satelitów Galileusza wokół środka planety. Ogromnym problemem dla dokładnych obliczeń jest uwzględnienie przyspieszenia, które ma charakter niegrawitacyjny.

Jowisz w Układzie Słonecznym

Promień równikowy tego gazowego olbrzyma wynosi 71,4 tys. Km, przekraczając tym samym promień Ziemi o 11,2 razy. Jowisz jest jedyną tego rodzaju planetą, której środek masy znajduje się poza Słońcem.

Masa Jowisza przekracza całkowitą masę wszystkich planet 2,47 razy, Ziemi - 317,8 razy. Ale mniej niż masa Słońca o 1000 razy. Pod względem gęstości jest bardzo podobny do Luminary i jest 4,16 razy mniejszy niż nasza planeta. Ale siła grawitacji jest 2,4 razy większa niż ziemska.

Planeta Jowisz jako „nieudana gwiazda”

Niektóre badania modeli teoretycznych wykazały, że gdyby masa Jowisza była nieco większa niż w rzeczywistości, wówczas planeta zaczęłaby się kurczyć. Chociaż niewielkie zmiany nie wpłynęłyby znacząco na promień planety, pod warunkiem, że rzeczywista masa wzrosłaby czterokrotnie, gęstość planetarna wzrosłaby na tyle, że rozpocząłby się proces zmniejszania rozmiarów pod wpływem silnej grawitacji.

Na podstawie tych badań Jowisz ma maksymalną średnicę dla planety o podobnej historii i strukturze. Dalszy wzrost masy doprowadził do czasu trwania skurczu, aż Jowisz w procesie formowania się gwiazd zamienił się w brązowego karła o masie przekraczającej 50 razy swoją obecną masę. Astronomowie uważają, że Jowisz jest „nieudaną gwiazdą”, chociaż nadal nie jest jasne, czy istnieje podobieństwo między procesem formowania się planety Jowisz i tych planet, które tworzą układy podwójne gwiazd. Wczesne dowody sugerują, że Jowisz musiałby być 75 razy masywniejszy, aby stać się gwiazdą, ale najmniejszy znany czerwony karzeł ma tylko 30% większą średnicę.

Rotacja i orbita Jowisza

Jowisz z Ziemi ma pozorną jasność 2,94 m, co czyni planetę trzecim najjaśniejszym obiektem widocznym gołym okiem po Wenus i Księżycu. Najdalsza od nas planeta ma pozorny rozmiar 1,61 m. Minimalna odległość od Ziemi do Jowisza wynosi 588 milionów kilometrów, a maksymalna 967 milionów kilometrów.

Konfrontacja między planetami ma miejsce co 13 miesięcy. Należy zauważyć, że raz na 12 lat ma miejsce wielka opozycja Jowisza, w momencie gdy planeta znajduje się w pobliżu peryhelium własnej orbity, podczas gdy rozmiar kątowy obiektu z Ziemi wynosi 50 sekund kątowych.

Jowisz znajduje się 778,5 miliona kilometrów od Słońca, podczas gdy planeta wykonuje pełny obrót wokół Słońca w ciągu 11,8 ziemskich lat. Największe zakłócenia w ruchu Jowisza na własnej orbicie powoduje Saturn. Istnieją dwa rodzaje refundacji:

Wiekowy - działa od 70 tysięcy lat. Zmienia to ekscentryczność orbity planety.

Rezonans - przejawia się dzięki stosunkowi bliskości 2:5.

Cechę planety można nazwać faktem, że ma ona dużą bliskość między płaszczyzną orbity a płaszczyzną planety. Na planecie Jowisz nie ma zmiany pór roku, ze względu na to, że oś obrotu planety jest nachylona o 3,13°, dla porównania możemy dodać, że nachylenie osi Ziemi wynosi 23,45°.

Obrót planety wokół własnej osi jest najszybszy spośród wszystkich planet wchodzących w skład Układu Słonecznego. Tak więc w rejonie równika Jowisz wykonuje obrót wokół własnej osi w 9 godzin 50 minut i 30 sekund, a średnie szerokości geograficzne sprawiają, że ten obrót trwa 5 minut i 10 dłużej. Z powodu tego obrotu promień planety na równiku jest o 6,5% większy niż na średnich szerokościach geograficznych.

Teorie o istnieniu życia na Jowiszu

Ogromna ilość badań na przestrzeni czasu sugeruje, że warunki panujące na Jowiszu nie sprzyjają powstaniu życia. Przede wszystkim wynika to z niskiej zawartości wody w składzie atmosfery planety i braku solidnego fundamentu planety. Należy zauważyć, że w latach 70. ubiegłego wieku wysunięto teorię, że w górnych warstwach atmosfery Jowisza możliwe jest istnienie organizmów żywych, które żyją na bazie amoniaku. Na poparcie tej hipotezy możemy powiedzieć, że atmosfera planety, nawet na płytkich głębokościach, ma wysoką temperaturę i dużą gęstość, co przyczynia się do chemicznych procesów ewolucyjnych. Teorię tę wyraził Carl Sagan, po czym wraz z E.E. Salpeter, naukowcy przeprowadzili serię obliczeń, które doprowadziły do wniosku, że na planecie istnieją trzy rzekome formy życia:

Pływaki – miały pełnić rolę ogromnych organizmów, wielkości dużego miasta na Ziemi. Są podobne do balonu, ponieważ są zajęte pompowaniem helu z atmosfery i pozostawianiem wodoru. Żyją w górnych warstwach atmosfery i samodzielnie wytwarzają cząsteczki żywności.
Sinkers to mikroorganizmy, które mogą się bardzo szybko rozmnażać, co pozwala gatunkowi przetrwać.
Łowcy to drapieżniki, które żywią się pływakami.

Ale to tylko hipotezy niepoparte faktami naukowymi.

Struktura planety

Nowoczesne technologie nie pozwalają jeszcze naukowcom dokładnie określić składu chemicznego planety, niemniej jednak górne warstwy atmosfery Jowisza zostały zbadane z dużą dokładnością. Badanie atmosfery stało się możliwe dopiero dzięki zejściu statku kosmicznego o nazwie Galileo, który wszedł w atmosferę planety w grudniu 1995 roku. Umożliwiło to dokładne stwierdzenie, że atmosfera składa się z helu i wodoru, oprócz tych pierwiastków wykryto metan, amoniak, wodę, fosfinę i siarkowodór. Przyjmuje się, że głębsza warstwa atmosfery, czyli troposfera, składa się z siarki, węgla, azotu i tlenu.

Obecne są również gazy obojętne, takie jak ksenon, argon i krypton, a ich stężenie jest większe niż na Słońcu. Możliwość istnienia wody, dwutlenku węgla i tlenku węgla jest możliwa w górnych warstwach atmosfery planety dzięki zderzeniom z kometami, jako przykład podano kometę Shoemaker-Levy 9.

Czerwonawy kolor planety wynika z obecności związków czerwonego fosforu, węgla i siarki, a nawet materii organicznej, która powstała pod wpływem wyładowań elektrycznych. Należy zauważyć, że kolor atmosfery nie jest jednolity, co wskazuje, że różne obszary składają się z różnych składników chemicznych.

Struktura Jowisza

Ogólnie przyjmuje się, że wewnętrzna struktura planety pod chmurami składa się z warstwy helu i wodoru o grubości 21 tysięcy kilometrów. Tutaj substancja ma płynne przejście w swojej strukturze ze stanu gazowego do stanu ciekłego, po czym następuje warstwa z metalicznym wodorem o pojemności 50 tysięcy kilometrów. Środkową część planety zajmuje stałe jądro o promieniu 10 tysięcy kilometrów.

Najbardziej rozpoznawalny model budowy Jowisza:

Atmosfera:
zewnętrzna warstwa wodoru.

Warstwa środkowa jest reprezentowana przez hel (10%) i wodór (90%).

Dolna część składa się z mieszaniny helu, wodoru, amoniaku i wody. Ta warstwa jest podzielona na trzy kolejne:
- Górny to amoniak w postaci stałej, który ma temperaturę -145°C przy ciśnieniu 1 atm.
- W środku znajduje się wodorosiarczan amonu w stanie skrystalizowanym.
- Dolne miejsce zajmuje woda w stanie stałym, a być może nawet w stanie ciekłym. Temperatura wynosi około 130°C, a ciśnienie wynosi 1 atm.

Warstwa składająca się z wodoru w stanie metalicznym. Temperatury mogą wahać się od 6,3 tysiąca do 21 tysięcy kelwinów. Jednocześnie ciśnienie jest również zmienne - od 200 do 4 tysięcy GPa.
Kamienny rdzeń.

Stworzenie tego modelu stało się możliwe dzięki analizie obserwacji i badań z uwzględnieniem praw ekstrapolacji i termodynamiki. Należy zauważyć, że ta struktura strukturalna nie ma wyraźnych granic i przejść między sąsiednimi warstwami, a to z kolei wskazuje, że każda warstwa jest całkowicie zlokalizowana i można je badać osobno.

Atmosfera Jowisza

Wskaźniki temperatury wzrostu na całej planecie nie są monotonne. W atmosferze Jowisza, podobnie jak w atmosferze Ziemi, można wyróżnić kilka warstw. Górne warstwy atmosfery mają najwyższe temperatury, a przesuwając się w kierunku powierzchni planety, wskaźniki te znacznie się zmniejszają, ale z kolei ciśnienie wzrasta.

Termosfera planety traci większość ciepła samej planety, a także powstaje tutaj tzw. zorza polarna. Za górną granicę termosfery uważa się znak ciśnienia 1 nbar. W trakcie badań uzyskano dane dotyczące temperatury w tej warstwie, osiąga ona wskaźnik 1000 K. Naukowcom nie udało się dotąd wyjaśnić, dlaczego panuje tu tak wysoka temperatura.

Dane z aparatu Galileo pokazały, że temperatura górnych chmur wynosi -107°C przy ciśnieniu 1 atmosfery, a przy opadaniu na głębokość 146 kilometrów temperatura wzrasta do +153°C i ciśnieniu 22 atmosfer.

Przyszłość Jowisza i jego satelitów

Wszyscy wiedzą, że w końcu Słońce, podobnie jak inna gwiazda, wyczerpie cały zapas paliwa termojądrowego, a jego jasność będzie wzrastać o 11% co miliard lat. Z tego powodu znana strefa nadająca się do zamieszkania znacznie przesunie się poza orbitę naszej planety, aż dotrze do powierzchni Jowisza. Umożliwi to stopienie całej wody na księżycach Jowisza, co pozwoli na rozpoczęcie narodzin żywych organizmów na planecie. Wiadomo, że za 7,5 miliarda lat Słońce jako gwiazda zmieni się w czerwonego olbrzyma, dzięki temu Jowisz uzyska nowy status i stanie się gorącym Jowiszem. W tym przypadku temperatura powierzchni planety wyniesie około 1000 K, co doprowadzi do poświaty planety. W takim przypadku satelity będą wyglądać jak martwe pustynie.

Księżyce Jowisza

Współczesne dane mówią, że Jowisz ma 67 naturalnych satelitów. Zdaniem naukowców można stwierdzić, że wokół Jowisza może znajdować się ponad sto takich obiektów. Satelity planety zostały nazwane głównie na cześć mitycznych postaci, które są w pewnym stopniu związane z Zeusem. Wszystkie satelity są podzielone na dwie grupy: zewnętrzne i wewnętrzne. Tylko 8 satelitów należy do wewnętrznych, w tym satelity Galileusza.

Pierwsze satelity Jowisza zostały odkryte w 1610 roku przez słynnego naukowca Galileo Galilei, są to Europa, Ganymede, Io i Callisto. Odkrycie to było potwierdzeniem słuszności Kopernika i jego systemu heliocentrycznego.

Druga połowa XX wieku charakteryzowała się aktywnym badaniem obiektów kosmicznych, wśród których na szczególną uwagę zasługuje Jowisz. Ta planeta była badana za pomocą potężnych teleskopów naziemnych i radioteleskopów, ale największy postęp w tej branży nastąpił dzięki zastosowaniu teleskopu Hubble'a i wystrzeleniu dużej liczby sond do Jowisza. W tej chwili badania są aktywnie kontynuowane, ponieważ Jowisz wciąż kryje wiele tajemnic i tajemnic.

Jowisz jest największą planetą. Średnica planety jest 11 razy większa od średnicy Ziemi i wynosi 142 718 km.

Wokół Jowisza otacza go cienki pierścień. Gęstość pierścienia jest bardzo mała, więc jest niewidoczny (jak Saturn).

Okres obrotu Jowisza wokół własnej osi wynosi 9 godzin i 55 minut. W tym samym czasie każdy punkt równika porusza się z prędkością 45 000 km / h.

Ponieważ Jowisz nie jest stałą kulą, ale składa się z gazu i cieczy, jego części równikowe obracają się szybciej niż obszary polarne. Oś obrotu Jowisza jest prawie prostopadła do jego orbity, dlatego zmiana pór roku na planecie jest słabo wyrażona.

Masa Jowisza znacznie przekracza masę wszystkich innych planet Układu Słonecznego razem wziętych i wynosi 1,9. 10 27 kg. W tym przypadku średnia gęstość Jowisza wynosi 0,24 średniej gęstości Ziemi.

Ogólna charakterystyka planety Jowisz

Atmosfera Jowisza

Atmosfera Jowisza jest bardzo gęsta. Składa się z wodoru (89%) i helu (11%), przypominając składem chemicznym Słońce (ryc. 1). Jego długość wynosi 6000 km. pomarańczowy kolor atmosfera
dać związki fosforu lub siarki. Dla ludzi jest śmiertelny, ponieważ zawiera toksyczny amoniak i acetylen.

Różne części atmosfery planety obracają się z różnymi prędkościami. Ta różnica dała początek pasom chmur, których Jowisz ma trzy: powyżej - chmury lodowatego amoniaku; pod nimi znajdują się kryształy siarkowodoru amonu i metanu, aw najniższej warstwie - lód wodny i ewentualnie woda w stanie ciekłym. Temperatura górnych chmur wynosi 130°C. Ponadto Jowisz ma koronę wodoru i helu. Wiatry na Jowiszu osiągają prędkość 500 km/h.

Znakiem rozpoznawczym Jowisza jest Wielka Czerwona Plama, którą obserwuje się od 300 lat. Została odkryta w 1664 roku przez angielskiego przyrodnika Robert hooke(1635-1703). Teraz jego długość sięga 25 000 km, a 100 lat temu było to około 50 000 km. Miejsce to zostało po raz pierwszy opisane w 1878 roku i naszkicowane 300 lat temu. Wydaje się żyć własnym życiem - rozszerza się, potem kurczy. Zmienia się również jego kolor.

Amerykańskie sondy Pioneer 10 i Pioneer 11, Voyager 1 i Voyager 2, Galileo odkryły, że plama nie ma stałej powierzchni, obraca się jak cyklon w ziemskiej atmosferze. Uważa się, że Wielka Czerwona Plama jest zjawiskiem atmosferycznym, prawdopodobnie wierzchołkiem cyklonu szalejącego w atmosferze Jowisza. W atmosferze Jowisza odkryto również białą plamę o wielkości ponad 10 000 km.

Na dzień 1 marca 2009 roku Jowisz ma 63 znane satelity. Największe z nich to No i Europa wielkości Merkurego. Zawsze są zwróceni ku Jowiszowi z jednej strony, jak Księżyc do Ziemi. Satelity te nazywane są Galileanami, ponieważ zostały odkryte przez włoskiego fizyka, mechanika i astronoma. Galileo Galilei(1564-1642) w 1610 r., testując swój teleskop. Io ma aktywne wulkany.

Ryż. 1. Skład atmosfery Jowisza

Dwadzieścia zewnętrznych księżyców Jowisza jest tak daleko od planety, że są niewidoczne gołym okiem z jej powierzchni, a Jowisz na niebie najbardziej odległego z nich wydaje się mniejszy od Księżyca.

Planeta Jowisz jest największym gazowym olbrzymem w Układzie Słonecznym. Jego masa przekracza masę wszystkich innych obiektów w naszym systemie razem wziętych. Dlatego nie bez powodu olbrzym został nazwany na cześć najwyższego boga starożytnego rzymskiego panteonu.

Zdjęcie zrobione 21.04.2014 przez kamerę Wide Field Camera 3 (WFC3) na pokładzie Hubble'a.

Jowisz jest piątą planetą Układu Słonecznego. Gigantyczne huragany nieustannie szaleją na jego powierzchni, z których jeden przekracza średnicę Ziemi. Kolejnym rekordem planety jest liczba jej satelitów, z których do tej pory odkryto tylko 79. Unikalne cechy sprawiły, że jest ona jednym z najciekawszych obiektów w Układzie Słonecznym do obserwacji.

Historia odkryć i badań

Obserwacje gazowego olbrzyma prowadzone są od czasów starożytnych. Sumerowie nazywali tę planetę „białą gwiazdą”. Astronomowie starożytnych Chin szczegółowo opisywali ruch planety, a Inkowie obserwowali satelity, nazywając je „spichlerzem”. Rzymianie nazwali planetę na cześć najwyższego bóstwa i ojca wszystkich starożytnych rzymskich bogów.

Planeta została po raz pierwszy dostrzeżona przez teleskop przez Galileo Galilei. Odkrył również 4 największe satelity Jowisza. Obserwacje planety i jej księżyców pomogły również średniowiecznym astronomom obliczyć przybliżoną prędkość światła.

Gazowy gigant zaczął być aktywnie badany w XX wieku po pojawieniu się stacji międzyplanetarnych i teleskopów kosmicznych. Warto zauważyć, że wszystkie wystrzelone do niego statki kosmiczne należą do NASA. Pierwsze zdjęcia planety w wysokiej rozdzielczości zostały wykonane przez sondę międzyplanetarną z serii Voyager. Pierwszy satelita orbitalny, statek kosmiczny Galileo, pomógł ustalić skład atmosfery Jowisza i dynamikę zachodzących w niej procesów, a także pozyskać nowe informacje o naturalnych satelitach gazowego giganta. Stacja międzyplanetarna Juno, wystrzelona w 2011 roku, bada bieguny Jowisza. W niedalekiej przyszłości planowane jest uruchomienie amerykańsko-europejskiej i rosyjsko-europejskiej misji międzyplanetarnej w celu zbadania piątej planety od Słońca i wielu jej satelitów.

Ogólne informacje o Jowiszu

Wielkość planety jest naprawdę imponująca. Średnica Jowisza jest prawie 11 razy większa niż średnica Ziemi i wynosi 140 tys. Km. Masa gazowego olbrzyma wynosi 1,9 * 10 27, czyli więcej niż całkowita masa wszystkich innych planet, satelitów i asteroid Układu Słonecznego. Powierzchnia Jowisza wynosi 6,22 * 10 10 km2. Aby uświadomić sobie całą wielkość olbrzyma, warto zrozumieć, że tylko w Wielkiej Czerwonej Plamie w jej atmosferze mogą zmieścić się 2 planety takie jak Ziemia.

Kolejną unikalną cechą jest liczba satelitów. W tej chwili zbadano 79 z nich, ale według naukowców całkowita liczba księżyców Jowisza wynosi co najmniej sto. Wszystkie noszą imiona bohaterów starożytnych mitów rzymskich i starożytnych Greków związanych z najpotężniejszym bogiem w panteonie. Na przykład Io i Europa to satelity nazwane na cześć kochanków starożytnego greckiego boga piorunów. Oprócz satelitów planeta ma system pierścieni planetarnych zwanych Pierścieniami Jowisza.

Największa planeta w Układzie Słonecznym jest jednocześnie najstarsza. Jądro Jowisza powstało ponad milion lat po utworzeniu naszego systemu. Podczas gdy obiekty stałe powoli formowały się z pyłu i szczątków protoplanetarnych, gazowy olbrzym szybko urósł do ogromnych rozmiarów. Ze względu na intensywną akrecję planetarny olbrzym uniemożliwił penetrację dodatkowego materiału do budowy całego układu gwiezdnego, co tłumaczy niewielkie rozmiary znajdujących się w nim obiektów.

Orbita i promień

Średnia odległość planety od gwiazdy centralnej naszego układu wynosi 780 milionów km. Orbita Jowisza nie jest bardzo ekscentryczna - 0,049.

Poruszając się ze średnią prędkością orbitalną 13 km/s, wykonuje pełny obrót na swojej orbicie w ciągu 11,9 lat. Jednocześnie zmiana pór roku nie jest dla niego typowa – nachylenie osi obrotu względem orbity wynosi zaledwie 3,1°. Jowisz obraca się wokół własnej osi z bardzo dużą prędkością i wykonuje pełny obrót w ciągu 9 godzin i 55 minut. Dzień na planecie jest uważany za najkrótszy w całym Układzie Słonecznym.

Charakterystyka fizyczna

Główne parametry drugiego co do wielkości obiektu w Układzie Słonecznym:

Średni promień Jowisza wynosi 69,9 tys. Km.
Waga - 1,9 * 10 27 kg.
Średnia wartość gęstości wynosi 1,33 g / cu. cm, co jest w przybliżeniu równe gęstości Słońca.
Przyspieszenie swobodnego spadania na równiku wynosi 24,8 m/s 2 . Oznacza to, że grawitacja Jowisza jest prawie 2,5 razy większa niż ziemska.

Struktura Jowisza

Atmosfera o strukturze trójwarstwowej: zewnętrzna warstwa czystego wodoru, następnie warstwa wodorowo-helowa (stosunek gazów 9:1) oraz dolna warstwa chmur amoniaku i wody.
Płaszcz wodorowy do głębokości 50 tys. km.
Stałe jądro o masie przekraczającej 10 razy masę ziemi.

Wiarygodnie skład chemiczny planety jest obecnie niemożliwy do określenia. Wiadomo, że jego głównymi składnikami są wodór i hel, które przechodzą ze stanu gazowego do ciekłego. Oprócz nich atmosfera planety zawiera wiele prostych substancji i gazów obojętnych. Związki fosforu i siarki nadają gazowej otoczce Jowisza charakterystyczny kolor.

Atmosfera i klimat

Atmosfera wodorowo-helowa płynnie przechodzi w ciekły płaszcz wodorowy, bez wyznaczonej dolnej granicy.

Dolna warstwa atmosfery Jowisza, troposfera, charakteryzuje się złożoną strukturą chmur. Górne chmury składają się z lodu amoniakalnego i siarczku amonu, po których następuje gęsta warstwa chmur wodnych. Temperatura w troposferze spada wraz ze wzrostem wysokości od 340 do 110K. Stratosfera stopniowo nagrzewa się do 200K, a maksymalna wartość temperatury (1000K) jest rejestrowana w termosferze. Średniej temperatury Jowisza nie można obliczyć ze względu na brak integralnej powierzchni. Jego atmosferę otacza wrzący ocean ciekłego wodoru. Jądro planety rozgrzewa się do 35 tysięcy stopni Celsjusza, czyli więcej niż temperatura Słońca.

Ciśnienie otoczki gazowej ma tendencję do zmniejszania się wraz z odległością od oceanu wodoru. Na niższym poziomie troposfery dochodzi do 10 barów, podczas gdy w termosferze ciśnienie spada do 1 nanobara.

Na olbrzymie nie ma dobrej pogody. Energia cieplna pochodząca z jądra zamienia atmosferę planety w jeden ogromny wir. Wiatry jowiszowe osiągają prędkość 2160 km/h. Najbardziej znanym huraganem w atmosferze planety jest Wielka Czerwona Plama. Trwa to od ponad 300 lat, a jego powierzchnia wynosi obecnie 40 * 13 tys. Km. Jednocześnie prędkość przepływu powietrza dochodzi do ponad 500m/s. Piorunowe wiry Jowisza mają długość kilku tysięcy kilometrów i moc wielokrotnie większą niż ziemska.

W atmosferze Jowisza okresowo pojawiają się roje diamentów. Cenne złoża węgla wypadają z oparów metanu podczas wyładowań atmosferycznych pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia panujących w górnych warstwach atmosfery.

Ulga

Powierzchnia Jowisza nie jest do końca właściwą koncepcją. Atmosfera wodorowo-helowa płynnie przechodzi do płaszcza, który jest oceanem metalicznego wodoru. Płaszcz rozciąga się na głębokość 45 000 km, a następnie podąża za rdzeniem, dziesięć razy cięższym niż Ziemia i kilka razy gorętszym niż Słońce.

Pierścienie

Pierścienie Jowisza są słabe i składają się z pyłu powstałego podczas zderzeń księżyców.

Układ pierścieniowy ma następującą strukturę:

pierścień halo, który jest grubą warstwą kurzu;
cienki i jasny pierścień główny;
2 zewnętrzne pierścienie „pająka”.

Pierścienie główne i halo powstały z pyłu z księżyców Metis i Adrastea, a pierścienie Jowisza z pajęczyny powstały dzięki Almatei i Tebe.

Według przypuszczalnych danych w pobliżu satelitów Himalajów znajduje się kolejny cienki i słaby pierścień, który powstał po zderzeniu z mniejszym satelitą.

Księżyce Jowisza

W sumie planeta ma ponad sto satelitów, z których tylko 79 jest otwartych. Są one podzielone na wewnętrzne, których liczba wynosi 8, i zewnętrzne (obecnie 71). Największe księżyce Jowisza są zjednoczone w grupie zwanej Galileuszem, ponieważ. zostały odkryte przez Galileo Galilei. Ta grupa obejmuje , i .

Europa to rozległy ocean subglacjalny. Życie jest teoretycznie możliwe na tym satelicie, ponieważ pod skorupą lodową może znajdować się tlen.

Io, jak jego planetarny pan , nie ma wyraźnie określonej powierzchni. Ten satelita jest wypełniony lawą z dwóch potężnych wulkanów. Z tego uzyskał żółty kolor z plamami brązu, brązu i czerwieni.

Ganimedes jest największym księżycem Jowisza i całego Układu Słonecznego. Składa się z soli mineralnych kwasów krzemowych i lodu, a także ma własną magnetosferę i cienką atmosferę. Ganimedes jest również większy niż najmniejsza planeta w Układzie Słonecznym (5262 km w porównaniu do 4879 km).

Callisto jest drugim co do wielkości satelitą giganta. Jego powierzchnia składa się z krzemianów, lodu i związków organicznych. Atmosfera jest reprezentowana przez dwutlenek węgla z niewielkimi zanieczyszczeniami innymi gazami. Callisto jest usiana dużymi kraterami uderzeniowymi, co nadało jej charakterystyczny relief.

Planeta Jowisz ciekawe fakty

Żaden statek kosmiczny nie może działać w pobliżu orbity olbrzyma z powodu potężnych pasów promieniowania.
Swoim potężnym polem grawitacyjnym chroni planety grupy wewnętrznej, w tym Ziemię, przed kometami i asteroidami przybywającymi z zewnątrz.
Aby wizualnie porównać rozmiar Ziemi i piątej planety, umieść piłkę do koszykówki obok monety pięciokopiowej.
Teoretycznie osoba ważąca 80 kg na powierzchni Jowisza ważyłaby 192 kg. Wynika to z faktu, że grawitacja na gazowym olbrzymie jest 2,4 razy większa niż na ziemi.
Gdyby w czasie formowania udało mu się zwiększyć masę 80 razy bardziej niż obecna, w Układzie Słonecznym powstałaby druga gwiazda. Zostałby sklasyfikowany jako brązowy karzeł.
Największa planeta w Układzie Słonecznym emituje najpotężniejsze fale radiowe. Mogą być odbierane nawet przez anteny krótkofalowe na Ziemi. Są przekształcane w dość nietypowy sygnał dźwiękowy, który niektórzy mylą z sygnałami pochodzącymi od kosmitów.
Średni czas lotu do gazowego giganta to 5 lat. AMS „New Horizons” szybciej niż wszystkie inne sondy pokonał odległość do orbity Jowisza. Zajęło jej to nieco ponad rok.