Космічне

Юпітер – п’ятий від сонця газовий гігант

А ви знали, що найбільша планета це Юпітер? Дійсно, цей газовий гігант перевершує всі відомі планетні тіла за своїми розмірами і масою. Але не тільки його габарити викликають подив та інтерес. Ви тільки подивіться яка Юпітер красива планета. Між іншим, у нього маса унікальних особливостей, з якими ми, власне, сьогодні і познайомимося.

З чого складається Юпітер

Звичайно, для початку розглянемо його складу. Головне, він включає в себе газоподібне та рідке речовина. При тому наш гігант поділяється на атмосферне і внутрішній простір. На основі відомих даних, виділено короткий опис структури, яку має планета Юпітер:

  • Тверде кам’яне ядро діаметром 20 тисяч км і масою 10 земних мас.
  • Шар металевого водню простягається на 30-50 тисяч км. Завдяки йому планета володіє могутнім магнітним полем.
  • Воднево-гелієва шар товщиною приблизно в 21 тисячу км, який переходить від газової до рідкої фазі. Він знаходиться під хмарами.
  • На жаль, точний хімічний склад до цих пір не вдалося визначити. Але зовнішні атмосферні шари вивчені досить добре.

Основні характеристики

Як виявилося, сама величезна планета має радіус 71,4 тисячу км, перевершуючи більш ніж в 11 разів показник. Крім того, вона володіє масою більше майже у 2,5 рази, ніж маса інших планет в сукупності. Зрозуміло, масивність поступається сонячної, де-то в 1000 раз.

Правда, по щільності майже відповідає щільності центрального світила і поступається земної більш ніж в 4 рази. Що цікаво, багато екзопланети по розмірах і масі аналогічні юпитерским, тому його значення застосовують як одиниці вимірювання для їх величин.

Оскільки поверхня зверху газоподібна, то на неї не вдалося посадити жоден космічний апарат. Взагалі, її дослідження дуже складно (можна сказати, неможливо). Проте вчені змогли обчислити силу тяжіння, яка виявилася більше земний в 2,4 рази. До того ж визначили прискорення вільного падіння, рівне 24,79 м/с 22.

Атмосфера і температура

За оцінкою вчених, в атмосфері міститься багато простих сполук (води, аміаку, сірководню, метану та фосфіну). Таким чином, атмосфера включає в себе велику кількість вуглецю, азоту і сірки і, ймовірно, в ній присутній кисень. Але за більше й частині вона складається з водню і гелію. Більш того, Юпітер багатшим на інертні гази криптон, ксенон і аргон, ніж Сонце. Ймовірно, що хімічний склад газової оболонки на окремих ділянках відрізняється один від одного. Оскільки за кольором вони також різняться. Приміром, існують, так звані, сухі і мокрі райони, де різна концентрація водяної пари.

Варто відзначити, що юпитерская атмосфера по структурі нагадує . Вона також має шари: екзосфера, термосфера, стратосфера, тропопауза і тропосфера. Хоча на відміну від нашої планети відсутня мезосфера і, відповідно, мезопауза. Причому нагрівання цих шарів нерівномірний. Так, наприклад, верхні області сильно нагріті. Однак їх температура знижується до тропопаузе, а тиск при цьому підвищується. А потім і температура, тиск і знову збільшуються в самих нижніх шарах.

Крім того, атмосферні пояси і зони поділяються на екваторіальні, тропічні, помірні і полярні. Між ними діє сильна турбулентність, тобто коливання потоків. Що призводить до сильних вітрів, швидкість яких може досягати понад 600 км/год.

Смуги в атмосфері

Юпітер за зовнішнім виглядом дуже відрізняється від інших планет. Головним чином з-за характерних смуг. Можливо, вони виникли в результаті конвекції (нагрівання та охолодження), а також те підіймання, то опусканню шарів. Не так давно вчені припустили, що поява смуг пов’язане з впливом на планету її супутників. За цією гіпотезою, тяжіння супутникових об’єктів утворило цілі стовпи речовин, при обертанні яких і відбулося формування своєрідних смугових ліній.

Велика червона пляма – вихровий утворення овальної форми, розташоване в південній частині тропічної зони. Зараз його розмір 15*30 тисяч км. Більш того, це особливий дуже тривалий ураган, де речовина в центрі обертається за годинниковою стрілкою, а по краях у нього протилежний напрямок. Воно робить повний оборот за 6 земних днів. А ось червоне забарвлення плями досі є загадкою для вчених. Ймовірно, він пов’язаний з вмістом фосфору, але це не точно.

До того ж, існує Мале червона пляма – вихор, який складається з двох невеликих білих хмар. Крім цього, вивчаючи вихрові утворення, в їх центрі виявили підвищений тиск. По знімках, отриманих з космічних зондів, помітили спалахи блискавок величезних розмірів, які набагато потужніші земних.

На подив, при радиоизмерении Юпітера виявилося, що в тих місцях, куди на нього падають тіні від супутників, температура не зменшується, а навпаки, зростає.

Магнітне поле і радіаційні пояси

Як виявилося, за формою поле сильно плескато і схоже на диск. Між тим, навколо планети є магнітосфера. До того ж, на його орбіті існує тор, що визначає поведінку магнітосфери.

Тор являє собою поверхню обертання, яка утворюється при обертанні кола по осі в площині даної окружності, але не перетинає її.

Власне, Юпітер володіє найпотужнішими магнітосферними областями, де скупчуються і утримуються протони і електрони високої енергії. Іншими словами, він володіє дуже високим рівнем радіації, набагато перевищує смертельну дозу для людини.

Обертання і відстань

Між іншим, цей газовий гігант п’ятий по віддаленості від Сонця. За даними вчених, середня відстань від нього становить 779,57 млн км, а період обертання навколо зірки 11,86 року. Тобто юпітеріанських рік триває 4332,5 дня. При цьому, дистанція між ним і Землею змінюється від 588 до 967 млн км.

Більш того, швидкість руху навколо своєї осі у Юпітера вище, ніж у будь-якої іншої планети. З-за чого радіус на екваторі більше на 6,5%, на відміну від полярного.

Які супутники є в Юпітера

За останніми даними, всього відкрито 79 супутникових об’єктів, які обертаються навколо цього гіганта. До речі, за їх кількістю планета стоїть на другому місці в нашій зоряній системі, поступаючись тільки Сатурну. По суті всі супутники поділяються на внутрішні та зовнішні, а також галілеєві і негалілеєві (відкриті Галілео Галілеєм і іншими). Головним чином, ми поговоримо про чотирьох об’єктах, найбільших з усіх. Їх знайшов Галілей у 1610 році і зараз вони більш або менш вивчені. Наприклад, відзначають їх одночасне обертання щодо планети; а під дією юпітерних приливних сил вони завжди звернені до нього однією стороною. Зверніть увагу, що чим сильніше віддалений супутник, тим нижче його показники щільності. Нижче вони, як раз, вказані збільшення відстані (відповідно і щільності).

  1. Іо в основному покриває сірка та її сполуки, як наслідок активної вулканічної діяльності. Причому вулкани і зараз потужно вивергаються. В результаті чого колір Іо яскраво-жовтий з коричнево-червоними плямами. А відмінність відтінків пов’язано з різними температурами вивержень.
  2. Планета Європа, зрозуміло, планета це сильно сказано, але така назва досить часто їй приписується. Оскільки вчені не виключають, що там можливе існування життя. Звідси й підвищений інтерес до неї. По-перше, на поверхні є океан, перевищує за обсягом наш Світовий океан. По-друге, хоча Європу покривають тріщини і розломи, вони утворилися в крижаному покритті. І головне, є необхідний запас кисню для підтримки життєдіяльності.
  3. По праву, Ганімед є найбільшим супутником серед всіх в нашій системі. Його поверхня усипана безліччю кратерів.
  4. Каллісто має мінливим магнітним полем, а на поверхневої оболонці є численні кратери, деякі з них оточують тріщини. Існує гіпотеза, згідно з якою поверхню супутника приховує під собою океан.

Звичайно, це лише чотири тіла, що обертаються по колу Юпітера. Решта, в значній мірі поступаються за своїми габаритами. Що, в принципі, не зменшує до них науковий інтерес. Варто відзначити, діаметр всієї системи супутників дорівнює 24 млн км. Як припускають вчені, що раніше їх кількість було більше.

Цікаві факти про Юпітер

  • Це єдина планета з центром мас, розташованим поза сонячною області (він відстає приблизно на 7% від сонячного).
  • Має три слабких і тонких кільця, що контактують між собою. Одне з них-головне, інше паутинное, а третє гало.
  • Крім усього, у нього виявили групу астероїдів, звану Троянськими. Це астероидное збори здійснює обертання навколо Сонця аналогічне планеті.
  • Нарешті, на планеті спостерігаються постійні полярні сяйва. Правда, напруженість носить мінливий характер.
  • Велика пляма знаходиться рентгенівське, значною мірою, на полюсах (особливо північному) і є пульсуючим джерелом рентгенівського випромінювання. Насправді, це одне із загадкових юпитерских явищ, тому як причина подібного освіти невідома.
  • Насправді, видима зоряна величина може досягати -2,94 (під час протистояння). Таким чином, планета є четвертим найяскравішим об’єктом на небі, поступаючись Сонця, і Венері. Між нами кажучи, з Землі вона видима неозброєним оком. А при самій великій відстані видима величина знижується до -1,61.
  • До речі, протистояння мають періодичність. Вони відбуваються кожні 13 місяців. Причому раз на рік трапляється велике протистояння. В цей час Юпітер знаходиться в області перигелію своєї орбіти.
  • Є цікава теорія про те, що Юпітер є відбулася зіркою, тому що у нього дуже багато супутників.

Історія вивчення

Незважаючи на те, що планета відома людям ще з давніх часів, її вивчення продовжується до цих пір. Зокрема, зустрічається безліч згадувань у міфології різних народів. Вважається, що дали ім’я на честь верховного бога неба і давньоримського бога грому.

А ось до кінця 20 століття планета Юпітер почала досліджуватися не тільки телескопами, але і космічними апаратами. Приміром, телескопом Хаббл, АМС Піонером-10 і 11, Вояджероми, Уліссом, Галілео, Кассіні та іншими зондами. У 21 столітті, поряд з спостереженнями за самою планетою, приступили до дослідження супутникових об’єктів. Завдяки чому було зібрано та оброблено багато знімків, матеріалу та інформації.

Втім, вивчення триває і донині, розроблені і заплановані проекти і місії з метою дослідження всієї юпитерской системи. Може бути вони допоможуть відповісти на багато питань, що стосуються планети і її супутників. Власне кажучи, в майбутньому ми це дізнаємося.

Можливе майбутнє

Як відомо, світність Сонця з часом збільшується і через якийсь час зірка перетвориться на червоний гігант. В результаті чого, жила зона навколо нього переміститься за поточну орбіту Землі і, відповідно, добереться до юпитерской системи. Дистанція між ним і Сонцем зменшиться, при цьому супутники Юпітера розігріються. У кінцевому рахунку нагрівання планети досягне 1000 К, а її світіння стане яскраво-червоним. У той же час супутники теж розжариться і їх поверхня покрита пустелями. Тобто ні про яку життя на них не може йти і мови, за таких умов це стане просто неможливим.