Данни за Юпитер. Система от планетарни пръстени

Историята за Юпитер за деца съдържа информация за това каква е температурата на Юпитер, за неговите спътници и характеристики. Можете да допълните съобщението за Юпитер с интересни факти.

Кратко съобщение за Юпитер

Юпитер е най голяма планетаСлънчева система. Един Юпитер тежи два пъти и половина повече от всички други планети взети заедно.Ще отнеме около 2 години, за да стигне до Юпитер. Името на планетата идва от името на върховния бог на гръмотевиците Древен Рим.

Тук се намира и Голямото червено петно. Хората наблюдават това място повече от 300 години. През това време той променя размера и яркостта си повече от веднъж и на моменти изчезва за кратко време. Учените смятат, че това е гигантски атмосферен вихър.

Атмосферата на Юпитер съдържа дълги слоеве облаци, които придават на Юпитер ивичен вид. Пръстенът на тази планета, за разлика от пръстена на Сатурн, е тесен и не толкова забележим.

Тази планета принадлежи към газовите гиганти, тоест само вътрешното ядро ​​може да бъде плътно. Там няма континенти, защото... няма повърхност като такава; според докладите на учените тя е газообразна и представлява кипящ океан от течен водород.Натискът върху Юпитер е толкова голям, че там водородът става течен. И тъй като тази планета също има много висока температура, същата като на повърхността на Слънцето: +6000 градуса по Целзий (а ядрото е още по-горещо), тогава животът там не може да съществува.

Атмосферата съдържа главно водород и хелий, други газове: азот, сероводород и амоняк присъстват в малки количества.

Изненадващо, температурата в облаците на атмосферата е отрицателна - -130 градуса по Целзий.

Диаметърът на Юпитер е около 140 хиляди км. Масата на Юпитер е 317,8 пъти масата на Земята.

Една година на Юпитер продължава 12 земни години. Това е колко време е необходимо на Юпитер да направи пълен оборот около Слънцето. Но се завърта около оста си за по-малко от 10 часа. Средното разстояние на Юпитер от слънцето е 778 милиона километра.

Юпитер е петата планета от Слънцето, най-голямата в Слънчевата система. Заедно със Сатурн, Уран и Нептун, Юпитер е класифициран като газов гигант.

Планетата е позната на хората от древни времена, което е отразено в митологията и религиозните вярвания на различни култури: месопотамска, вавилонска, гръцка и др. Съвременно имеЮпитер идва от името на древноримския върховен бог на гръмотевицата.

Редица атмосферни явления на Юпитер - като бури, светкавици, полярни сияния, - имат мащаби, които са с порядъци по-големи от тези на Земята. Забележително образувание в атмосферата е Голямото червено петно, гигантска буря, известна от 17 век.

Юпитер има най-малко 67 луни, най-големите от които - Йо, Европа, Ганимед и Калисто - са открити от Галилео Галилей през 1610 г.

Изследванията на Юпитер се извършват с помощта на наземни и орбитални телескопи; От 70-те години на миналия век на планетата са изпратени 8 междупланетни сонди на НАСА: Pioneers, Voyagers, Galileo и други.

По време на големи опозиции (една от които през септември 2010 г.) Юпитер се вижда просто ококато един от най-ярките обекти на нощното небе след Луната и Венера. Дискът и луните на Юпитер са популярни обекти за наблюдение на астрономите аматьори, след като са направили редица открития (като кометата Шумейкър-Леви, която се сблъска с Юпитер през 1994 г., или изчезването на южния екваториален пояс на Юпитер през 2010 г.).

Оптичен диапазон

В инфрачервената област на спектъра лежат линиите на молекулите Н2 и Не, както и линиите на много други елементи. Числото на първите две носи информация за произхода на планетата, а количественият и качествен състав на останалите - за нейната вътрешна еволюция.

Молекулите на водорода и хелия обаче нямат диполен момент, което означава, че абсорбционните линии на тези елементи са невидими, докато абсорбцията, дължаща се на ударна йонизация, не стане доминираща. Това е от една страна, от друга, тези линии се образуват в най-горните слоеве на атмосферата и не носят информация за по-дълбоките слоеве. Следователно най-надеждните данни за изобилието от хелий и водород на Юпитер са получени от спускаемия апарат "Галилео".

Що се отнася до останалите елементи, трудности възникват и при техния анализ и интерпретация. Засега е невъзможно да се каже с пълна сигурност какви процеси протичат в атмосферата на Юпитер и колко влияят химичен състав- както във вътрешните области, така и във външните слоеве. Това създава известни трудности при по-детайлното тълкуване на спектъра. Въпреки това се смята, че всички процеси способни темиили по друг начин влияят върху изобилието от елементи, са локални и силно ограничени, така че не са в състояние да променят глобално разпределението на материята.

Юпитер също излъчва (основно в инфрачервената област на спектъра) 60% повече енергия, отколкото получава от Слънцето. Поради процесите, водещи до производството на тази енергия, Юпитер намалява с приблизително 2 cm на година.

Гама диапазон

Гама-излъчването на Юпитер е свързано с полярното сияние, а също и с излъчването от диска. Записан за първи път през 1979 г. от космическата лаборатория Айнщайн.

На Земята регионите на полярните сияния в рентгеновите лъчи и ултравиолетовото почти съвпадат, но на Юпитер това не е така. Областта на рентгеновите сияния е разположена много по-близо до полюса, отколкото тази на ултравиолетовите сияния. Ранните наблюдения показват пулсация на радиация с период от 40 минути, но при по-късни наблюдения тази зависимост е много по-лоша.

Рентгеновият спектър на полярните сияния на Юпитер се очакваше да бъде подобен на рентгеновия спектър на кометите, но наблюденията на Чандра показаха, че това не е така. Спектърът се състои от емисионни линии с пикове при кислородни линии близо до 650 eV, при линии OVIII при 653 eV и 774 eV и при OVII при 561 eV и 666 eV. Има също емисионни линии при по-ниски енергии в спектралната област от 250 до 350 eV, вероятно принадлежащи на сяра или въглерод.

Гама лъчите, които не са свързани с полярното сияние, бяха открити за първи път от наблюдения на ROSAT през 1997 г. Спектърът е подобен на спектъра на полярните сияния, но в областта на 0,7-0,8 keV. Характеристиките на спектъра са добре описани от модела на короналната плазма с температура 0,4-0,5 keV със слънчева металичност, с добавяне на емисионни линии на Mg10+ и Si12+. Съществуването на последния може да се свърже със слънчевата активност през октомври-ноември 2003 г.

Наблюдения от космическата обсерватория XMM-Newton показаха, че гама-лъчите на диска са отразени слънчеви рентгенови лъчи. За разлика от полярните сияния, не е открита периодичност в промените в интензитета на радиацията в скали от 10 до 100 минути.

Радионаблюдение

Юпитер е най-мощният (след Слънцето) радиоизточник в Слънчевата система в диапазона на дължината на вълната дециметър-метър. Радиоизлъчването е спорадично и достига 10-6 в пика на изблика.

Избухванията възникват в честотния диапазон от 5 до 43 MHz (най-често около 18 MHz), със средна ширина приблизително 1 MHz. Продължителността на взрива е малка: от 0,1-1 s (понякога до 15 s). Излъчването е силно поляризирано, особено в кръг, степента на поляризация достига 100%. Наблюдава се модулация на радиацията от близкия спътник на Юпитер Йо, въртящ се вътре в магнитосферата: вероятността от избухване е по-голяма, когато Йо е близо до елонгацията по отношение на Юпитер. Монохроматичният характер на излъчването показва избрана честота, най-вероятно жирочестота. Високата температура на яркост (понякога достигаща 1015 K) изисква използването на колективни ефекти (като мазери).

Радиоизлъчването на Юпитер в диапазона милиметър-къс-сантиметър е чисто топлинно по природа, въпреки че яркостната температура е малко по-висока от равновесната температура, което предполага топлинен поток от вътрешността. Започвайки от вълни от ~9 cm, Tb (яркостна температура) нараства - появява се нетермичен компонент, свързан със синхротронно излъчване на релативистични частици със средна енергия ~30 MeV в магнитното поле на Юпитер; при вълна от 70 cm Tb достига стойност ~5·104 K. Източникът на радиация е разположен от двете страни на планетата под формата на две удължени лопатки, което показва магнитосферния произход на радиацията.

Юпитер сред планетите на Слънчевата система

Масата на Юпитер е 2,47 пъти по-голяма от масата на другите планети в Слънчевата система.

Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система, газов гигант. Екваториалният му радиус е 71,4 хиляди км, което е 11,2 пъти радиуса на Земята.

Юпитер е единствената планета, чийто център на масата със Слънцето е извън Слънцето и е приблизително на 7% от слънчевия радиус от него.

Масата на Юпитер е 2,47 пъти общата маса на всички други планети в Слънчевата система, взети заедно, 317,8 пъти масата на Земята и приблизително 1000 пъти по-малка от масата на Слънцето. Плътността (1326 kg/m2) е приблизително равна на плътността на Слънцето и е 4,16 пъти по-ниска от плътността на Земята (5515 kg/m2). Освен това силата на гравитацията върху нейната повърхност, която обикновено се приема за горния слой на облаците, е повече от 2,4 пъти по-голяма от земната: тяло, което има маса, например 100 kg, ще тежи същото като на повърхността на Земята тежи тяло с тегло 240 кг. Това съответства на ускорението свободно падане 24,79 m/s2 на Юпитер срещу 9,80 m/s2 за Земята.

Юпитер като "неуспешна звезда"

Сравнителни размери на Юпитер и Земята.

Теоретичните модели показват, че ако масата на Юпитер е много по-голяма от действителната му маса, това ще доведе до колапс на планетата. Малките промени в масата не биха довели до значителни промени в радиуса. Въпреки това, ако масата на Юпитер е четири пъти по-голяма от действителната му маса, плътността на планетата ще се увеличи до такава степен, че размерът на планетата ще бъде значително намален под въздействието на увеличената гравитация. По този начин Юпитер изглежда има максималния диаметър, който може да има планета с подобна структура и история. С по-нататъшно увеличаване на масата, свиването ще продължи, докато по време на образуването на звезда Юпитер ще стане кафяво джудже с около 50 пъти по-голяма от сегашната си маса. Това дава основание на астрономите да смятат Юпитер за „неуспешна звезда“, въпреки че не е ясно дали процесите на формиране на планети като Юпитер са подобни на тези, които водят до формирането на двойни звездни системи. Въпреки че Юпитер трябва да бъде 75 пъти по-масивен, за да стане звезда, най-малкото известно червено джудже е само с 30% по-голямо в диаметър.

Орбита и въртене

Когато се наблюдава от Земята по време на опозиция, Юпитер може да достигне видима величина от -2,94m, което го прави третият най-ярък обект в нощното небе след Луната и Венера. На най-голямото разстояние видимата звездна величина пада до?1,61m. Разстоянието между Юпитер и Земята варира от 588 до 967 милиона км.

Опозициите на Юпитер се случват на всеки 13 месеца. През 2010 г. конфронтацията между гигантската планета се проведе на 21 септември. Големите противопоставяния на Юпитер се случват веднъж на всеки 12 години, когато планетата е близо до перихелия на своята орбита. През този период от време неговият ъглов размер за наблюдател от Земята достига 50 дъгови секунди, а яркостта му е по-ярка от -2,9m.

Средното разстояние между Юпитер и Слънцето е 778,57 милиона км (5,2 AU), а орбиталният период е 11,86 години. Тъй като ексцентрицитетът на орбитата на Юпитер е 0,0488, разликата в разстоянието до Слънцето при перихелий и афелий е 76 милиона км.

Основен принос за смущенията на движението на Юпитер има Сатурн. Първият вид смущение е вековно, действащо в мащаб от ~70 хиляди години, променяйки ексцентрицитета на орбитата на Юпитер от 0,2 до 0,06 и наклона на орбитата от ~1° - 2°. Смущението от втори род е резонансно с отношение близко до 2:5 (с точност до 5 знака след десетичната запетая - 2:4.96666).

Екваториалната равнина на планетата е близо до равнината на нейната орбита (наклонът на оста на въртене е 3,13° срещу 23,45° за Земята), така че на Юпитер няма смяна на сезоните.

Юпитер се върти около оста си по-бързо от всяка друга планета в Слънчевата система. Периодът на въртене на екватора е 9 часа 50 минути. 30 секунди, а в средните ширини - 9 часа 55 минути. 40 сек. Поради бързото въртене, екваториалният радиус на Юпитер (71492 km) е с 6,49% по-голям от полярния радиус (66854 km); Така компресията на планетата е (1:51.4).

Хипотези за съществуването на живот в атмосферата на Юпитер

Понастоящем наличието на живот на Юпитер изглежда малко вероятно: ниска концентрация на вода в атмосферата, липса на твърда повърхност и т.н. Въпреки това през 70-те години на миналия век американският астроном Карл Сейгън говори за възможността за съществуване на амонячна основа. живот в горните слоеве на атмосферата на Юпитер. Трябва да се отбележи, че дори на малки дълбочини в атмосферата на Йовиан температурата и плътността са доста високи и не може да се изключи възможността поне за химическа еволюция, тъй като скоростта и вероятността от химична реакцияпредпочитам това. Въпреки това съществуването на водно-въглеводороден живот на Юпитер също е възможно: в слоя на атмосферата, съдържащ облаци от водна пара, температурата и налягането също са много благоприятни. Карл Сейгън, заедно с Е. Е. Салпетър, след като са направили изчисления в рамките на законите на химията и физиката, описват три въображаеми форми на живот, които биха могли да съществуват в атмосферата на Юпитер:

Химичен състав

Химическият състав на вътрешните слоеве на Юпитер не може да бъде определен. съвременни методинаблюдения обаче, изобилието от елементи във външните слоеве на атмосферата е известно със сравнително висока точност, тъй като външните слоеве бяха директно изследвани от спускаемия апарат "Галилео", който беше спуснат в атмосферата на 7 декември 1995 г. Двата основни компонента на атмосферата на Юпитер са молекулярен водород и хелий. Атмосферата също така съдържа много прости съединения, като вода, метан (CH4), сероводород (H2S), амоняк (NH3) и фосфин (PH3). Изобилието им в дълбоката (под 10 бара) тропосфера предполага, че атмосферата на Юпитер е богата на въглерод, азот, сяра и вероятно кислород с фактор 2-4 спрямо Слънцето.

други химични съединения, арсин (AsH3) и герман (GeH4), присъстват, но в малки количества.

Концентрацията на благородни газове, аргон, криптон и ксенон, надвишава тяхното количество в Слънцето (виж таблицата), а концентрацията на неон е очевидно по-ниска. Има малки количества прости въглеводороди: етан, ацетилен и диацетилен, които се образуват под въздействието на слънчевата ултравиолетова радиация и заредените частици, пристигащи от магнитосферата на Юпитер. Смята се, че въглеродният диоксид, въглеродният оксид и водата в горните слоеве на атмосферата се дължат на сблъсъци с атмосферата на Юпитер на комети като кометата Шумейкър-Леви 9. Водата не може да дойде от тропосферата, защото тропопаузата действа като студен капан, който ефективно предотвратява водата от издигайки се до нивото на стратосферата.

Червеникавите цветови вариации на Юпитер може да се дължат на наличието на фосфор, сяра и въглеродни съединения в атмосферата. Тъй като цветът може да варира значително, се предполага, че химическият състав на атмосферата също варира различни места. Например, има „сухи“ и „мокри“ зони с различно количество водна пара.

Структура

Модел на вътрешната структура на Юпитер: под облаците има слой от смес от водород и хелий с дебелина около 21 хиляди км с плавен преход от газообразна към течна фаза, след това слой от течен и метален водород 30-50 хиляди км дълбочина. Вътре може да има твърдо ядро ​​с диаметър около 20 хиляди км.

На този моментСледният модел получи най-голямо признание вътрешна структураЮпитер:

1.Атмосфера. Разделен е на три слоя:
а. външен слой, състоящ се от водород;
b. среден слой, състоящ се от водород (90%) и хелий (10%);
° С. долният слой, състоящ се от водород, хелий и примеси от амоняк, амониев хидрогенсулфат и вода, образуващи три слоя облаци:
а. на върха има облаци от замръзнал амоняк (NH3). Температурата му е около -145 °C, налягането е около 1 atm;
b. отдолу са облаци от кристали на амониев хидросулфид (NH4HS);
° С. на самото дъно - воден лед и, вероятно, течна вода, вероятно означава - под формата на малки капки. Налягането в този слой е около 1 atm, температурата е приблизително -130 °C (143 K). Под това ниво планетата е непрозрачна.
2. Слой от метален водород. Температурата на този слой варира от 6300 до 21 000 K, а налягането от 200 до 4000 GPa.
3. Каменно ядро.

Изграждането на този модел се основава на синтеза на данни от наблюдения, прилагане на законите на термодинамиката и екстраполация на лабораторни данни за материя под високо налягане и при висока температура. Основните предположения, залегнали в него:

Ако добавим законите за запазване на масата и енергията към тези разпоредби, получаваме система от основни уравнения.

В рамките на този прост трислоен модел няма ясна граница между основните слоеве, но областите на фазовите преходи са малки. Следователно можем да направим предположението, че почти всички процеси са локализирани и това позволява всеки слой да се разглежда отделно.

атмосфера

Температурата в атмосферата не се повишава монотонно. В него, както на Земята, могат да се разграничат екзосферата, термосферата, стратосферата, тропопаузата и тропосферата. В най-горните слоеве температурата е висока; Докато се движите по-дълбоко, налягането се увеличава и температурата пада до тропопаузата; започвайки от тропопаузата, както температурата, така и налягането се увеличават, докато се придвижваме по-дълбоко. За разлика от Земята, Юпитер няма мезосфера или съответна мезопауза.

В термосферата на Юпитер протичат доста интересни процеси: именно тук планетата губи значителна част от топлината си чрез радиация, тук се образуват полярните сияния и тук се формира йоносферата. За негова горна граница се приема нивото на налягане от 1 nbar. Наблюдаваната температура на термосферата е 800-1000 K и в момента този фактически материал все още не е обяснен в рамките на съвременните модели, тъй като в тях температурата не трябва да бъде по-висока от около 400 K. Охлаждането на Юпитер е също нетривиален процес: триатомният водороден йон (H3+), с изключение на Юпитер, който се среща само на Земята, причинява силно излъчване в средната инфрачервена част на спектъра при дължини на вълните между 3 и 5 μm.

Според преките измервания на спускаемия модул, Най-високо нивонепрозрачните облаци се характеризират с налягане от 1 атмосфера и температура от -107 °C; на дълбочина 146 км - 22 атмосфери, +153 °C. Галилей също откри „топли точки“ по екватора. Очевидно на тези места външният облачен слой е тънък и могат да се видят по-топли вътрешни области.

Под облаците има слой с дълбочина 7-25 хил. км, в който водородът постепенно променя състоянието си от газ в течност с повишаване на налягането и температурата (до 6000 °C). Изглежда, че няма ясна граница, разделяща газообразния водород от течния водород. Това може да изглежда нещо като непрекъснато кипене на глобален водороден океан.

Метален водороден слой

Металният водород възниква при високи налягания (около милион атмосфери) и високи температури, когато кинетична енергияелектрони надвишава йонизационния потенциал на водорода. В резултат на това протоните и електроните съществуват отделно в него, така че металният водород е добър проводник на електричество. Предполагаемата дебелина на слоя метален водород е 42-46 хиляди км.

Мощните електрически токове, възникващи в този слой, генерират гигантското магнитно поле на Юпитер. През 2008 г. Реймънд Джийнлоус от Калифорнийския университет в Бъркли и Ларс Стиксруд от Лондонския университет университетСъздаден е модел на структурата на Юпитер и Сатурн, според който в техните дълбини се намира и метален хелий, образуващ своеобразна сплав с метален водород.

Ядро

Използвайки измерените инерционни моменти на планета, може да се оцени размерът и масата на нейното ядро. В момента се смята, че масата на ядрото е 10 пъти по-голяма от масата на Земята, а размерът му е 1,5 пъти диаметъра.

Юпитер отделя значително повече енергия, отколкото получава от Слънцето. Изследователите предполагат, че Юпитер има значителен запас от топлинна енергия, образувана по време на процеса на компресия на материята по време на формирането на планетата. Предишни модели на вътрешната структура на Юпитер, опитвайки се да обяснят излишната енергия, освободена от планетата, допускаха възможността радиоактивно разпаданев нейните дълбини или освобождаването на енергия при компресията на планетата под въздействието на гравитацията.

Междуслойни процеси

Невъзможно е да се локализират всички процеси в рамките на независими слоеве: необходимо е да се обясни липсата химически елементив атмосферата, излишната радиация и др.

Разликата в съдържанието на хелий във външните и вътрешните слоеве се обяснява с факта, че хелият кондензира в атмосферата и пада под формата на капчици в по-дълбоките области. Това явление напомня земен дъжд, но не от вода, а от хелий. Наскоро беше показано, че неонът може да се разтвори в тези капчици. Това обяснява липсата на неон.

Атмосферно движение

Анимация на въртенето на Юпитер въз основа на снимки от Вояджър 1, 1979 г.

Скоростта на вятъра на Юпитер може да надхвърли 600 км/ч. За разлика от Земята, където атмосферната циркулация възниква поради разликата в слънчевото нагряване в екваториалната и полярни региони, въздействие върху Юпитер слънчева радиациявърху температурата циркулацията е незначителна; основните движещи сили са топлинните потоци, идващи от центъра на планетата и енергията, освободена по време на бързото движение на Юпитер около неговата ос.

Въз основа на наземни наблюдения астрономите разделиха поясите и зоните в атмосферата на Юпитер на екваториални, тропически, умерени и полярни. Издигайки се от дълбините на атмосферата, нагрятите маси от газове в зони под въздействието на значителни сили на Кориолис върху Юпитер се изтеглят по меридианите на планетата, а противоположните краища на зоните се движат един към друг. Има силна турбуленция на границите на зони и пояси (области на низходящи течения). Северно от екватора потоците в зоните, насочени на север, се отклоняват от силите на Кориолис на изток, а потоците, насочени на юг, се отклоняват на запад. В южното полукълбо е обратното. Пасатите имат подобна структура на Земята.

Раета

Ленти на Юпитер в различни години

Характерна особеностВъншният вид на Юпитер са неговите ивици. Има редица версии, обясняващи произхода им. И така, според една версия, ивиците са възникнали в резултат на явлението конвекция в атмосферата на гигантската планета - поради нагряване и, като следствие, повдигане на някои слоеве и охлаждане и понижаване на други. През пролетта на 2010 г. учените изложиха хипотеза, според която ивиците на Юпитер са възникнали в резултат на влиянието на неговите спътници. Предполага се, че под въздействието на гравитацията на спътниците на Юпитер са се образували своеобразни „стълбове” от материя, които, въртейки се, образуват ивици.

Провеждане на конвективни течения вътрешна топлинана повърхността, външно се появяват под формата на светли зони и тъмни пояси. В областта на светлите зони има повишено налягане, съответстващо на възходящите потоци. Облаците, образуващи зоните, са разположени на по-високо ниво (около 20 km), а светлият им цвят очевидно се дължи на повишена концентрация на ярко бели амонячни кристали. Смята се, че тъмните поясни облаци отдолу се състоят от червено-кафяви кристали на амониев хидросулфид и имат повече висока температура. Тези структури представляват области на низходящи течения. Зони и колани имат различна скоростдвижение по посока на въртене на Юпитер. Орбиталният период варира с няколко минути в зависимост от географската ширина. Това води до наличието на стабилни зонални течения или ветрове, които постоянно духат успоредно на екватора в една посока. Скоростите в тази глобална система достигат от 50 до 150 m/s и повече. На границите на поясите и зоните се наблюдава силна турбулентност, което води до образуването на множество вихрови структури. Най-известното подобно образувание е Голямото червено петно, което се наблюдава на повърхността на Юпитер през последните 300 години.

След като възникне, вихърът издига нагорещени маси от газ с изпарения от малки компоненти към повърхността на облаците. Получените кристали от амоняк сняг, разтвори и съединения на амоняк под формата на сняг и капки, обикновен воден сняг и лед постепенно се спускат в атмосферата, докато достигнат нива, при които температурата е достатъчно висока и се изпаряват. След което веществото в газообразно състояние се връща в облачния слой.

През лятото на 2007 г. телескопът Хъбъл регистрира драматични промени в атмосферата на Юпитер. Отделни зони в атмосферата на север и юг от екватора се превърнаха в пояси, а поясите в зони. При това се променят не само формите на атмосферните образувания, но и техният цвят.

На 9 май 2010 г. астрономът-любител Антъни Уесли (вижте също по-долу) откри, че едно от най-забележимите и най-стабилни образувания във времето, Южният екваториален пояс, внезапно изчезна от лицето на планетата. Именно на географската ширина на южния екваториален пояс се намира Голямото червено петно, „измито“ от него. Смята се, че причината за внезапното изчезване на южния екваториален пояс на Юпитер е появата над него на слой от по-светли облаци, под който се крие лента от тъмни облаци. Според изследване, проведено от телескопа Хъбъл, се стигна до заключението, че поясът не е изчезнал напълно, а просто е бил скрит под слой облаци, състоящ се от амоняк.

Голямо червено петно

Голямото червено петно ​​е овално образувание с различни размери, разположено в южната част тропическа зона. Открит е от Робърт Хук през 1664 г. В момента той има размери 15–30 хил. км (диаметърът на Земята е ~12,7 хил. км), а преди 100 години наблюдателите отбелязват два пъти по-голям размер. Понякога не се вижда много ясно. Голямото червено петно ​​е уникален дълготраен гигантски ураган, материалът в който се върти обратно на часовниковата стрелка и извършва пълен оборот за 6 земни дни.

Благодарение на изследванията, проведени в края на 2000 г. от сондата Касини, беше установено, че Голямото червено петно ​​е свързано с низходящи течения (вертикална циркулация на атмосферните маси); Облачността тук е по-висока и температурата е по-ниска, отколкото в други райони. Цветът на облаците зависи от височината: сините структури са най-високи, кафявите са под тях, след това белите. Червените структури са най-ниските. Скоростта на въртене на Голямото червено петно ​​е 360 км/ч. Средната му температура е -163 °C, а между отдалечените и централни частипетна има разлика в температурата около 3-4 градуса. Смята се, че тази разлика е отговорна за факта, че атмосферните газове в центъра на слънчевото петно ​​се въртят по посока на часовниковата стрелка, докато тези в покрайнините се въртят обратно на часовниковата стрелка. Предполага се също, че има връзка между температурата, налягането, движението и цвета на Червеното петно, въпреки че учените все още не могат да кажат как точно се постига това.

От време на време на Юпитер се наблюдават сблъсъци на големи циклонални системи. Едно от тях се случи през 1975 г., което доведе до избледняване на червения цвят на Петното за няколко години. В края на февруари 2002 г. друг гигантски вихър - Белият овал - започна да се забавя от Голямото червено петно ​​и сблъсъкът продължи цял месец. Той обаче не причини сериозни щети и на двата вихъра, тъй като се случи тангенциално.

Червеният цвят на Голямото червено петно ​​е мистерия. Един от възможни причиниможе да има химически съединения, съдържащи фосфор. Всъщност цветовете и механизмите, които създават облика на цялата атмосфера на Йовиан, все още са слабо разбрани и могат да бъдат обяснени само чрез директни измервания на нейните параметри.

През 1938 г. е регистрирано образуването и развитието на три големи бели овала близо до 30° южна ширина. Този процес беше придружен от едновременното образуване на още няколко малки бели овала - вихри. Това потвърждава, че Голямото червено петно ​​е най-мощният от вихрите на Йовиан. Историческите записи не разкриват подобни дълготрайни системи в северните средни ширини на планетата. Големи тъмни овали се наблюдават близо до 15° северна ширина, но очевидно необходимите условия за появата на вихри и последващото им превръщане в стабилни системи като Червеното петно ​​съществуват само в южното полукълбо.

Малко червено петно

Голямото червено петно ​​и малкото червено петно ​​през май 2008 г. на снимка, направена от телескопа Хъбъл

Що се отнася до трите гореспоменати бели овални вихъра, два от тях се сляха през 1998 г., а през 2000 г. новият вихър, който се появи, се сля с останалия трети овал. В края на 2005 г. вихърът (Oval BA, английски Oval BC) започна да променя цвета си, като в крайна сметка придоби червен цвят, за който получи ново име - Малкото червено петно. През юли 2006 г. Малкото червено петно ​​влезе в контакт с по-големия си „брат“, Голямото червено петно. Това обаче не е имало съществен ефект върху двата вихра - сблъсъкът е настъпил тангенциално. Сблъсъкът беше предсказан още през първата половина на 2006 г.

Светкавица

В центъра на вихъра налягането е по-високо, отколкото в околността, а самите урагани са заобиколени от смущения с ниско налягане. Въз основа на снимки, направени от космическите сонди "Вояджър 1" и "Вояджър 2", беше установено, че в центъра на такива вихри се наблюдават колосални светкавици с дължина хиляди километри. Силата на мълнията е с три порядъка по-висока от тази на Земята.

Магнитно поле и магнитосфера

Схема магнитно полеЮпитер

Първият признак на всяко магнитно поле е радиоизлъчването, както и рентгеновите лъчи. Изграждайки модели на протичащи процеси, може да се прецени структурата на магнитното поле. Така беше установено, че магнитното поле на Юпитер има не само диполна компонента, но и квадруполна, октуполна и други хармоници от по-висок порядък. Предполага се, че магнитното поле се създава от динамо, подобно на това на Земята. Но за разлика от Земята, слой от метален хелий служи като проводник на токове на Юпитер.

Оста на магнитното поле е наклонена спрямо оста на въртене с 10,2 ± 0,6°, почти като на Земята, но северният магнитен полюс е разположен до южния географски полюс, а южният магнитен полюс е разположен до северния географски полюс. Силата на полето на нивото на видимата облачна повърхност е 14 Oe Северен полюси 10,7 Oe при южната. Полярността му е противоположна на полярността на земното магнитно поле.

Формата на магнитното поле на Юпитер е силно сплескана и наподобява диск (за разлика от капковидната форма на Земята). Центробежната сила, действаща върху съвместно въртящата се плазма от едната страна, и топлинното налягане на горещата плазма от другата, разтягат силовите линии, образувайки на разстояние от 20 RJ структура, наподобяваща тънка палачинка, известна още като магнитодиск. Има фина структура на тока близо до магнитния екватор.

Около Юпитер, както около повечето планети в Слънчевата система, има магнитосфера - област, в която поведението на заредените частици, плазмата, се определя от магнитното поле. За Юпитер източниците на такива частици са слънчевият вятър и Йо. Вулканичната пепел, изхвърлена от вулканите на Йо, се йонизира от ултравиолетовото лъчение на слънцето. Така се образуват серни и кислородни йони: S+, O+, S2+ и O2+. Тези частици напускат атмосферата на спътника, но остават в орбита около него, образувайки тор. Този торус е открит от Вояджър 1; тя лежи в равнината на екватора на Юпитер и има радиус 1 RJ в напречно сечение и радиус от центъра (в този случай от центъра на Юпитер) до образуващата на повърхността 5,9 RJ. Това е, което фундаментално променя динамиката на магнитосферата на Юпитер.

Магнитосферата на Юпитер. Йоните на слънчевия вятър, уловени от магнитното поле, са показани в червено на диаграмата, неутралния вулканичен газов пояс на Йо е показан в зелено, а неутралния газов пояс на Европа е показан в синьо. ENA - неутрални атоми. По данни от сондата Касини, получени в началото на 2001г.

Настъпващият слънчев вятър се балансира от налягането на магнитното поле на разстояния от 50-100 радиуса на планетата; без влиянието на Йо това разстояние би било не повече от 42 RJ. От нощната страна се простира отвъд орбитата на Сатурн, достигайки дължина от 650 милиона км или повече. Електроните, ускорени в магнитосферата на Юпитер, достигат Земята. Ако магнитосферата на Юпитер можеше да се види от повърхността на Земята, нейните ъглови размери биха надвишили размерите на Луната.

Радиационни пояси

Юпитер има мощни радиационни пояси. По време на приближаването си до Юпитер Галилео получи доза радиация 25 пъти по-висока от смъртоносната доза за хората. Радиоизлъчването от радиационния пояс на Юпитер е открито за първи път през 1955 г. Радиоизлъчването е синхротронно по природа. Електроните в радиационните пояси имат огромна енергия, възлизаща на около 20 MeV, а сондата Касини установи, че електронната плътност в радиационните пояси на Юпитер е по-ниска от очакваната. Потокът от електрони в радиационните пояси на Юпитер може да представлява сериозна опасностза космически кораби поради високия риск от повреда на оборудването от радиация. Като цяло радиоизлъчването на Юпитер не е строго равномерно и постоянно – както по време, така и по честота. Средната честота на такова излъчване, според изследванията, е около 20 MHz, а целият честотен диапазон е от 5-10 до 39,5 MHz.

Юпитер е заобиколен от йоносфера с дължина 3000 км.

Полярни сияния на Юпитер

Структурата на полярните сияния на Юпитер: показани са главният пръстен, полярната радиация и петна, възникнали в резултат на взаимодействие с естествените спътници на Юпитер.

Юпитер показва ярки, постоянни полярни сияния около двата полюса. За разлика от тези на Земята, които се появяват в периоди на повишена слънчева активност, полярните сияния на Юпитер са постоянни, въпреки че интензитетът им варира от ден на ден. Те се състоят от три основникомпоненти: основният и най-ярък регион е сравнително малък (по-малко от 1000 km широк), разположен приблизително на 16 ° от магнитните полюси; горещите точки са следи от линии на магнитно поле, свързващи йоносферите на сателитите с йоносферата на Юпитер, и области на краткотрайни емисии, разположени вътре в главния пръстен. Авроралните емисии са открити в почти всички части на електромагнитния спектър от радиовълни до рентгенови лъчи (до 3 keV), но те са най-ярки в средната инфрачервена област (дължина на вълната 3-4 μm и 7-14 μm) и дълбока ултравиолетова област на спектъра (дължина на вълната вълни 80-180 nm).

Позицията на основните аврорални пръстени е стабилна, както и тяхната форма. Излъчването им обаче е силно модулирано от натиска на слънчевия вятър – колкото по-силен е вятърът, толкова по-слаби са полярните сияния. Стабилността на полярните сияния се поддържа от голям приток на електрони, ускорени поради потенциалната разлика между йоносферата и магнитодиска. Тези електрони генерират ток, който поддържа синхронно въртене в магнитодиска. Енергията на тези електрони е 10 - 100 keV; прониквайки дълбоко в атмосферата, те йонизират и възбуждат молекулярния водород, причинявайки ултравиолетово лъчение. Освен това те нагряват йоносферата, което обяснява силното инфрачервено лъчение на полярните сияния и частичното нагряване на термосферата.

Горещите точки са свързани с три галилееви луни: Йо, Европа и Ганимед. Те възникват, защото въртящата се плазма се забавя близо до сателитите. Най-ярките петна принадлежат на Йо, тъй като този спътник е основният доставчик на плазма; петната на Европа и Ганимед са много по-слаби. Смята се, че ярки петна вътре в основните пръстени, които се появяват от време на време, са свързани с взаимодействието на магнитосферата и слънчевия вятър.

Голямо рентгеново петно

Комбинирана снимка на Юпитер от телескопа Хъбъл и от рентгеновия телескоп Чандра - февруари 2007 г.

През декември 2000 г. орбиталният телескоп Chandra откри източник на пулсиращо рентгеново лъчение, наречен Голямото рентгеново петно, на полюсите на Юпитер (основно на северния полюс). Причините за това излъчване все още са загадка.

Модели на формиране и еволюция

Наблюденията на екзопланети имат значителен принос за нашето разбиране за формирането и еволюцията на звездите. Така с тяхна помощ бяха установени характеристики, общи за всички планети, подобни на Юпитер:

Те се образуват още преди разсейването на протопланетния диск.
Акрецията играе значителна роля в образуването.
Обогатяване на тежки химични елементи поради планетезимали.

Има две основни хипотези, които обясняват процесите на възникване и формиране на Юпитер.

Според първата хипотеза, наречена хипотеза за „свиване“, относителното сходство на химичния състав на Юпитер и Слънцето (голяма част от водород и хелий) се обяснява с факта, че по време на формирането на планетите в ранните етапи на развитието на Слънчевата система, в газовия и праховия диск са се образували масивни „кондензации“, които са породили планетите, т.е. Слънцето и планетите са се образували по подобен начин. Вярно е, че тази хипотеза не обяснява съществуващите различия в химическия състав на планетите: Сатурн, например, съдържа повече тежки химически елементи от Юпитер, който от своя страна съдържа повече от Слънцето. Планетите от земната група като цяло са поразително различни по своя химичен състав от планетите гиганти.

Втората хипотеза (хипотезата за „натрупването“) гласи, че процесът на формиране на Юпитер, както и на Сатурн, е протекъл на два етапа. Първо, в продължение на няколко десетки милиона години протича процесът на образуване на твърди плътни тела, като планетите от земната група. Тогава започна вторият етап, когато процесът на натрупване на газ от първичния протопланетен облак върху тези тела, които по това време достигнаха маса от няколко земни маси, продължи няколкостотин хиляди години.

Още на първия етап част от газа се разсейва от района на Юпитер и Сатурн, което води до някои разлики в химическия състав на тези планети и Слънцето. На втория етап температурата на външните слоеве на Юпитер и Сатурн достигна съответно 5000 °C и 2000 °C. Уран и Нептун достигнаха критичната маса, необходима за започване на акреция много по-късно, което се отрази както на техните маси, така и на химичния им състав.

През 2004 г. Катарина Лодърс от Вашингтонския университет предположи, че ядрото на Юпитер се състои главно от определен органична материя, който има адхезивни способности, което от своя страна оказва значително влияние върху улавянето на вещества от ядрото от околносттапространство. Полученото скално-смолисто ядро, чрез силата на своята гравитация, „улови“ газ от слънчевата мъглявина, образувайки съвременния Юпитер. Тази идея се вписва във втората хипотеза за появата на Юпитер чрез акреция.

Сателити и пръстени

Големи спътници на Юпитер: Йо, Европа, Ганимед и Калисто и техните повърхности.

Луните на Юпитер: Йо, Европа, Ганимед и Калисто

Към януари 2012 г. Юпитер има 67 известни спътника - максимална стойностза Слънчевата система. Смята се, че може да има поне сто сателита. На спътниците са дадени главно имената на различни митични герои, по един или друг начин свързани със Зевс-Юпитер. Сателитите са разделени на две големи групи- вътрешни (8 спътника, Галилееви и не-Галилееви вътрешни спътници) и външни (55 спътника, също разделени на две групи) - така се получават общо 4 „разновидности“. Четирите най-големи спътника - Йо, Европа, Ганимед и Калисто - са открити през 1610 г. от Галилео Галилей]. Откриването на луните на Юпитер служи като първият сериозен фактически аргумент в полза на хелиоцентричната система на Коперник.

Европа

Най-голям интерес представлява Европа, която има световен океан, в който е възможно наличието на живот. Специални изследвания показват, че океанът се простира на 90 км дълбочина, обемът му надвишава обема на океаните на Земята. Повърхността на Европа е осеяна с разломи и пукнатини, появили се в ледената обвивка на сателита. Предполага се, че източникът на топлина за Европа е самият океан, а не ядрото на сателита. Съществуването на подледников океан също се предполага на Калисто и Ганимед. Въз основа на предположението, че кислородът може да проникне в подледниковия океан в рамките на 1-2 милиарда години, учените теоретично допускат наличието на живот на спътника. Съдържанието на кислород в океана на Европа е достатъчно, за да поддържа съществуването не само на едноклетъчни форми на живот, но и на по-големи. Този спътник се нарежда на второ място по възможност за произход на живот след Енцелад.

И около

Йо е интересен с наличието на мощни активни вулкани; Повърхността на спътника е пълна с продукти от вулканична дейност. Снимки, направени от космически сонди, показват, че повърхността на Йо е ярко жълта с петна от кафяво, червено и тъмно жълто. Тези петна са продукт на вулканичните изригвания на Йо, състоящи се основно от сяра и нейните съединения; Цветът на изригванията зависи от тяхната температура.
[редактиране] Ганимед

Ганимед е най-големият спътник не само на Юпитер, но и като цяло в Слънчевата система сред всички спътници на планетите. Ганимед и Калисто са покрити с множество кратери; на Калисто много от тях са заобиколени от пукнатини.

Калисто

Смята се също, че Калисто има океан под повърхността си; това е индиректно указано от магнитното поле на Калисто, което може да се генерира от наличието на електрически токове в солена вода вътре в сателита. Също така в полза на тази хипотеза е фактът, че магнитното поле на Калисто се променя в зависимост от ориентацията му към магнитното поле на Юпитер, тоест под повърхността на този спътник има силно проводима течност.

Сравнение на размерите на Галилеевите спътници със Земята и Луната

Характеристики на Галилеевите спътници

Всички големи спътници на Юпитер се въртят синхронно и винаги са обърнати на една и съща страна към Юпитер поради влиянието на мощните приливни сили на гигантската планета. В същото време Ганимед, Европа и Йо са в орбитален резонанс един с друг. Освен това има закономерност сред спътниците на Юпитер: колкото по-далеч е спътникът от планетата, толкова по-ниска е плътността му (Йо - 3,53 g/cm2, Европа - 2,99 g/cm2, Ганимед - 1,94 g/cm2, Калисто - 1,83 g/cm2). Това зависи от количеството вода на спътника: практически няма вода на Йо, 8% на Европа и до половината от тяхната маса на Ганимед и Калисто.

Малки спътници на Юпитер

Останалите спътници са много по-малки и представляват скалисти тела с неправилна форма. Сред тях има и такива, които се обръщат в обратна посока. Сред малките спътници на Юпитер Амалтея представлява значителен интерес за учените: предполага се, че вътре в нея има система от празнини, възникнали в резултат на катастрофа, случила се в далечното минало - поради метеоритна бомбардировка Амалтея се счупи на части, които след това се обединяват отново под въздействието на взаимната гравитация, но никога не стават едно монолитно тяло.

Метида и Адрастея са най-близките луни до Юпитер с диаметри съответно приблизително 40 и 20 km. Те се движат по ръба на главния пръстен на Юпитер в орбита с радиус 128 хиляди км, като правят революция около Юпитер за 7 часа и са най-бързите спътници на Юпитер.

Общият диаметър на цялата система от спътници на Юпитер е 24 милиона км. Освен това се предполага, че в миналото Юпитер е имал дори повече спътници, но някои от тях са паднали върху планетата под въздействието на нейната мощна гравитация.

Луни с обратно въртене около Юпитер

Спътниците на Юпитер, чиито имена завършват на "e" - Карме, Синопе, Ананке, Пасифая и други (виж група Ананке, група Карме, група Пасифа) - се въртят около планетата в обратна посока (ретроградно движение) и според учени, не са се образували заедно с Юпитер, а са били уловени от него по-късно. Спътникът на Нептун Тритон има подобно свойство.

Временни луни на Юпитер

Някои комети са временни луни на Юпитер. Така че, по-специално, кометата Кушида - Мурамацу (английски) руски. в периода от 1949 до 1961 г. е бил спътник на Юпитер, като е извършил две революции около планетата през това време. В допълнение към този обект са известни поне 4 временни луни на гигантската планета.

Пръстените на Юпитер

Пръстените на Юпитер (диаграма).

Юпитер има бледи пръстени, открити по време на прелитането на Вояджър 1 покрай Юпитер през 1979 г. Наличието на пръстени е предложено още през 1960 г. от съветския астроном Сергей Всехсвятски, въз основа на изследване на отдалечените точки от орбитите на някои комети, Всехсвятски заключава, че тези комети могат да идват от пръстена на Юпитер и предполага, че пръстенът е образуван в резултат на вулканичната активност на спътниците на Юпитер (вулканите на Йо са открити две десетилетия по-късно).

Пръстените са оптически тънки, оптичната им дебелина е ~10-6, а албедото на частиците е само 1,5%. Въпреки това, все още е възможно да ги наблюдавате: при фазови ъгли, близки до 180 градуса (гледайки „срещу светлината“), яркостта на пръстените се увеличава с около 100 пъти, а тъмната нощна страна на Юпитер не оставя осветление. Има общо три пръстена: един основен пръстен, „пръстен с паяк“ и ореол.
Снимка на пръстените на Юпитер, направена от Галилей при пряка дифузна светлина.

Основният пръстен се простира от 122 500 до 129 230 км от центъра на Юпитер. Отвътре основният пръстен се трансформира в тороидален ореол, а отвън контактува с арахноидния ореол. Наблюдаваното директно разсейване на радиацията в оптичния диапазон е характерно за прахови частици с микронни размери. Прахът в близост до Юпитер обаче е обект на мощни негравитационни смущения, поради което животът на прашинките е 103 ± 1 години. Това означава, че трябва да има източник на тези прахови частици. Два малки спътника, разположени вътре в главния пръстен - Метис и Адрастея - са подходящи за ролята на такива източници. Сблъсквайки се с метеоритите, те генерират рояк от микрочастици, които впоследствие се разпространяват в орбита около Юпитер. Наблюденията на арахноидния пръстен разкриха два отделни пояса от материал, произхождащ от орбитите на Тива и Амалтея. Структурата на тези пояси наподобява структурата на зодиакалните прахови комплекси.

Троянски астероиди

Троянските астероиди са група астероиди, разположени в района на точките L4 и L5 на Лагранж на Юпитер. Астероидите са в резонанс 1:1 с Юпитер и се движат с него в орбита около Слънцето. В същото време съществува традиция обектите, разположени в близост до точка L4, да се наричат ​​на гръцки герои, а в близост до L5 - на троянски герои. Общо към юни 2010 г. са открити 1583 такива съоръжения.

Има две теории, обясняващи произхода на троянците. Първият твърди, че те са възникнали в последния етап от формирането на Юпитер (разглежда се вариантът на акреция). Заедно с материята са уловени планетезимали, върху които също е станало натрупване и тъй като механизмът е бил ефективен, половината от тях са се озовали в гравитационен капан. Недостатъци на тази теория: броят на обектите, възникнали по този начин, е с четири порядъка по-голям от наблюдавания и те имат много по-висок орбитален наклон.

Втората теория е динамична. 300-500 милиона години след образуването слънчева системаЮпитер и Сатурн преминаваха през резонанс 1:2. Това доведе до преструктуриране на орбитите: Нептун, Плутон и Сатурн увеличиха радиуса на своята орбита, а Юпитер го намали. Това повлия на гравитационната стабилност на пояса на Кайпер и някои от астероидите, които го населяваха, се преместиха в орбитата на Юпитер. В същото време всички оригинални троянци, ако има такива, бяха унищожени.

По-нататъшната съдба на троянците е неизвестна. Поредица от слаби резонанси на Юпитер и Сатурн ще ги накарат да се движат хаотично, но каква ще бъде силата на това хаотично движение и дали ще бъдат изхвърлени от сегашната си орбита е трудно да се каже. Освен това сблъсъците помежду им бавно, но сигурно намаляват броя на троянските коне. Някои фрагменти могат да станат сателити, а други – комети.

Сблъсъци на небесни тела с Юпитер
Кометата на обущаря - Леви

Следа от един от отломките от кометата Шумейкър-Леви, снимана от телескопа Хъбъл, юли 1994 г.
Основна статия: Кометата на Обущаря - Леви 9

През юли 1992 г. комета се приближи до Юпитер. Той премина на разстояние около 15 хиляди километра от върха на облаците, а мощното гравитационно влияние на гигантската планета разкъса ядрото му на 17 големи парчета. Този кометен рояк беше открит в обсерваторията Маунт Паломар от двойката Каролин и Юджийн Шумейкър и астронома-любител Дейвид Леви. През 1994 г., по време на следващия подход към Юпитер, всички останки от кометата се разбиха в атмосферата на планетата с огромна скорост - около 64 километра в секунда. Този грандиозен космически катаклизъм беше наблюдаван както от Земята, така и с помощта на космически средства, по-специално с помощта на космическия телескоп Хъбъл, спътника IUE и междупланетния космическа станция"Галилео". Падането на ядрата беше придружено от изблици на радиация в широк спектрален диапазон, генериране на газови емисии и образуване на дълготрайни вихри, промени в радиационните пояси на Юпитер и появата на полярни сияния и отслабване на яркостта на Йо плазмен торус в екстремния ултравиолетов диапазон.

Други падания

На 19 юли 2009 г. споменатият по-горе астроном-любител Антъни Уесли откри тъмно петно ​​близо до Южния полюс на Юпитер. Тази находка по-късно беше потвърдена в обсерваторията Кек в Хавай. Анализът на получените данни показа, че най-вероятно тялото, паднало в атмосферата на Юпитер, е скалист астероид.

На 3 юни 2010 г. в 20:31 ч. международно време двама независими наблюдатели - Антъни Уесли (Австралия) и Кристофър Го (Филипини) - заснеха светкавица над атмосферата на Юпитер, която най-вероятно е падане на ново, неизвестно досега тяло върху Юпитер. Ден след това събитие не са открити нови тъмни петна в атмосферата на Юпитер. Вече са направени наблюдения на най-големите инструменти на Хавайските острови (Джемини, Кек и IRTF) и се планират наблюдения на космическия телескоп Хъбъл. На 16 юни 2010 г. НАСА публикува съобщение за пресата, в което се посочва, че изображенията, направени от космическия телескоп Хъбъл на 7 юни 2010 г. (4 дни след записването на изригването), не показват признаци на удар в горната атмосфера на Юпитер.

На 20 август 2010 г. в 18:21:56 ч. международно време над облачната покривка на Юпитер се появи светкавица, която беше открита от японския астроном любител Масаюки Тачикава от префектура Кумамото в направен от него видеозапис. В деня след обявяването на това събитие беше намерено потвърждение от независим наблюдател Аоки Казуо, астрономически ентусиаст от Токио. Предполага се, че това може да е падането на астероид или комета в атмосферата на гигантска планета

Юпитер е петата планета по разстояние от Слънцето и най-голямата в Слънчевата система. Точно като Уран, Нептун и Сатурн, Юпитер е газов гигант. Човечеството знае за него отдавна. Доста често има препратки към Юпитер в религиозните вярвания и митологията. В съвремието планетата получи името си в чест на древния римски бог.

Мащабът на атмосферните явления на Юпитер е много по-голям от тези на Земята. За най-забележителното образувание на планетата се смята Голямото червено петно, което е гигантска буря, позната ни от 17 век.

Приблизителният брой на сателитите е 67, от които най-големите са: Европа, Йо, Калисто и Ганимед. За първи път са открити от Г. Галилей през 1610 г.

Всички изследвания на планетата се извършват с помощта на орбитални и наземни телескопи. От 70-те години насам 8 сонди на НАСА са изпратени до Юпитер. По време на големите противопоставяния планетата се виждаше с просто око. Юпитер е един от най-ярките обекти в небето след Венера и Луната. А сателитите и самият диск се считат за най-популярни за наблюдателите.

Наблюдения на Юпитер

Оптичен диапазон

Ако разгледате обект в инфрачервената област на спектъра, можете да обърнете внимание на молекулите He и H2, а линиите на други елементи стават забележими по същия начин. Количеството H говори за произхода на планетата и може да се научи за вътрешната еволюция благодарение на качествените и количествен съставдруги елементи. Но молекулите на хелия и водорода нямат диполен момент, което означава, че техните абсорбционни линии не се виждат, докато не бъдат абсорбирани от ударна йонизация. Освен това тези линии се появяват в горните слоеве на атмосферата, откъдето не могат да пренасят данни за по-дълбоките слоеве. Въз основа на това най-надеждната информация за количеството водород и хелий на Юпитер може да бъде получена с помощта на апарата Галилей.

Що се отнася до останалите елементи, техният анализ и интерпретация са много трудни. Невъзможно е да се каже с пълна сигурност за процесите, протичащи в атмосферата на планетата. Химическият състав също е голям въпрос. Но според повечето астрономи всички процеси, които могат да повлияят на елементите, са локални и ограничени. От това се оказва, че те не предизвикват особени промени в разпределението на веществата.

Юпитер излъчва 60% повече енергия, отколкото консумира от Слънцето. Тези процеси влияят върху размера на планетата. Годишно Юпитер намалява с 2 см. П. Боденхаймер през 1974 г. излага мнението, че по време на формирането си планетата е била 2 пъти по-голяма от сегашната и температурата е била много по-висока.

Гама диапазон

Изследването на планетата в диапазона гама-лъчи се отнася до полярното сияние и изследването на диска. Космическата лаборатория Айнщайн регистрира това през 1979 г. От Земята областите на полярното сияние в ултравиолетовите и рентгеновите лъчи съвпадат, но това не се отнася за Юпитер. По-ранните наблюдения установиха пулсация на радиация с периодичност от 40 минути, но по-късните наблюдения показаха, че тази зависимост е много по-лоша.

Астрономите се надяваха, че използвайки рентгеновия спектър, авроралните светлини на Юпитер ще бъдат подобни на тези на кометите, но наблюденията от Чандра опровергаха тази надежда.

Според космическата обсерватория XMM-Newton се оказва, че гама-излъчването на диска е отражение на слънчевата рентгенова радиация. В сравнение с полярното сияние няма периодичност в интензивността на излъчването.

Радионаблюдение

Юпитер е един от най-мощните радиоизточници в Слънчевата система в диапазона метър-дециметър. Радиоизлъчването е спорадично. Такива изблици се появяват в диапазона от 5 до 43 MHz, със средна ширина от 1 MHz. Продължителността на взрива е много кратка - 0,1-1 секунди. Лъчението е поляризирано, като в кръг може да достигне 100%.

Радиоизлъчването на планетата в късия сантиметър-милиметров диапазон има чисто топлинен характер, въпреки че, за разлика от равновесната температура, яркостта е много по-висока. Тази характеристика показва потока на топлина от дълбините на Юпитер.

Изчисления на гравитационния потенциал

Анализ на траектории на космически кораби и наблюдения на движение естествени спътниципоказват гравитационното поле на Юпитер. Има силни разлики в сравнение със сферично симетричния. По правило гравитационният потенциал се представя в разширена форма с помощта на полиноми на Лежандр.

Космическите кораби Pioneer 10, Pioneer 11, Galileo, Voyager 1, Voyager 2 и Cassini използваха няколко измервания, за да изчислят гравитационния потенциал: 1) предаваха изображения, за да определят тяхното местоположение; 2) ефект на Доплер; 3) радиоинтерферометрия. Някои от тях трябваше да вземат предвид гравитационното присъствие на Голямото червено петно, когато правеха измервания.

Освен това при обработката на данните е необходимо да се постулира теорията за движението на спътниците на Галилей, обикалящи около центъра на планетата. Отчитането на ускорението, което е негравитационно по природа, се счита за огромен проблем за точни изчисления.

Юпитер в Слънчевата система

Екваториалният радиус на този газов гигант е 71,4 хиляди км, което е 11,2 пъти по-голямо от земното. Юпитер е единствената планета от този вид, чийто център на масата със Слънцето се намира извън Слънцето.

Масата на Юпитер надвишава общото тегло на всички планети 2,47 пъти, Земята - 317,8 пъти. Но тя е 1000 пъти по-малка от масата на Слънцето. Плътността е много подобна на Слънцето и 4,16 пъти по-малка от тази на нашата планета. Но силата на гравитацията е 2,4 пъти по-голяма от тази на Земята.

Планетата Юпитер като „неуспешна звезда“

Някои изследвания на теоретични модели показват, че ако масата на Юпитер е малко по-голяма от действителната, планетата ще започне да се свива. Въпреки че малките промени не биха повлияли особено на радиуса на планетата, при условие че ако действителната маса се учетвори, планетарната плътност се увеличи толкова много, че процесът на свиване на размера започна поради действието на силна гравитация.

Въз основа на това изследване Юпитер има максималния диаметър за планета с подобна история и структура. По-нататъшното увеличаване на масата доведе до продължително свиване, докато Юпитер, чрез образуване на звезди, се превърна в кафяво джудже с 50 пъти по-голяма от настоящата си маса. Астрономите смятат, че Юпитер е „неуспешна звезда“, въпреки че все още не е ясно дали има прилики между процеса на формиране на планетата Юпитер и тези планети, които образуват двойни звездни системи. Ранните доказателства сочат, че Юпитер трябва да е 75 пъти по-масивен, за да стане звезда, но най-малкото известно червено джудже е само с 30% по-голямо в диаметър.

Въртене и орбита на Юпитер

Юпитер от Земята има видима величина от 2,94 m, което прави планетата третият най-ярък обект, видим с просто око след Венера и Луната. На максимално разстояние от нас, видимият размер на планетата е 1,61 m. Минималното разстояние от Земята до Юпитер е 588 милиона километра, а максималното е 967 милиона километра.

Опозицията между планетите се случва на всеки 13 месеца. Трябва да се отбележи, че веднъж на всеки 12 години се случва голямото противопоставяне на Юпитер; в момента планетата е близо до перихелия на собствената си орбита, докато ъгловият размер на обекта от Земята е 50 дъгови секунди.

Юпитер се намира на 778,5 милиона километра от Слънцето, докато планетата прави пълен оборот около Слънцето за 11,8 земни години. Най-голямо смущение в движението на Юпитер по собствената му орбита прави Сатурн. Има два вида компенсация:

Вековна – действа от 70 хиляди години. В същото време ексцентричността на орбитата на планетата се променя.

Резонансен - проявява се поради съотношението на близост 2:5.

Особеност на планетата е, че тя има голяма близост между орбиталната равнина и равнината на планетата. На планетата Юпитер няма смяна на сезоните, поради факта, че оста на въртене на планетата е наклонена на 3,13°, за сравнение можем да добавим, че наклонът на оста на Земята е 23,45°.

Въртенето на планетата около оста й е най-бързото сред всички планети, които са част от Слънчевата система. Така в района на екватора Юпитер се завърта около оста си за 9 часа 50 минути и 30 секунди, а в средните географски ширини това завъртане отнема 5 минути и 10 повече. Поради това въртене радиусът на планетата на екватора е с 6,5% по-голям, отколкото на средните ширини.

Теории за съществуването на живот на Юпитер

Огромен брой изследвания във времето предполагат, че условията на Юпитер не са благоприятни за възникването на живота. На първо място, това се обяснява с ниското съдържание на вода в атмосферата на планетата и липсата на солидна основа на планетата. Трябва да се отбележи, че през 70-те години на миналия век беше представена теория, че в горните слоеве на атмосферата на Юпитер може да има живи организми, които живеят на амоняк. В подкрепа на тази хипотеза може да се каже, че атмосферата на планетата, дори на малка дълбочина, има висока температура и висока плътност, което допринася за химическите еволюционни процеси. Тази теория е представена от Карл Сейгън, след което, заедно с E.E. Салпетър, учените извършиха серия от изчисления, които направиха възможно извличането на три предложени форми на живот на планетата:

• Плаващите трябваше да действат като огромни организми с размерите на голям град на Земята. Те са подобни на балон, тъй като изпомпват хелий от атмосферата и оставят след себе си водород. Те живеят в горните слоеве на атмосферата и сами произвеждат молекули за хранене.
• Потъващите са микроорганизми, които са способни да се размножават много бързо, което позволява на вида да оцелее.
• Ловците са хищници, които се хранят с поплавъци.

Но това са само хипотези, които не се потвърждават от научни факти.

Структура на планетата

Съвременните технологии все още не позволяват на учените да определят точно химическия състав на планетата, но все пак горните слоеве на атмосферата на Юпитер са изследвани с висока точност. Изследването на атмосферата стана възможно само чрез спускане космически корабНаречен Галилео, той навлезе в атмосферата на планетата през декември 1995 г. Това даде възможност да се каже точно, че атмосферата се състои от хелий и водород; в допълнение към тези елементи бяха открити метан, амоняк, вода, фосфин и сероводород. Предполага се, че по-дълбоката сфера на атмосферата, а именно тропосферата, се състои от сяра, въглерод, азот и кислород.

Присъстват и инертни газове като ксенон, аргон и криптон, чиято концентрация е по-голяма, отколкото в Слънцето. Възможността за съществуване на вода, диоксид и въглероден оксид е възможна в горните слоеве на атмосферата на планетата поради сблъсъци с комети, като пример, даден от кометата Шумейкър-Леви 9.

Червеникавият цвят на планетата се обяснява с наличието на съединения на червен фосфор, въглерод и сяра или дори поради органична материя, която произхожда от излагане на електрически разряди. Трябва да се отбележи, че цветът на атмосферата не е еднакъв, което предполага, че различните области се състоят от различни химически компоненти.

Структура на Юпитер

Общоприето е, че вътрешната структура на планетата под облаците се състои от слой от хелий и водород с дебелина 21 хиляди километра. Тук веществото има плавен преход в структурата си от газообразно състояние към течно състояние, след което има слой от метален водород с дебелина 50 хиляди километра. Средната част на планетата е заета от твърдо ядро ​​с радиус 10 хиляди километра.

Най-известният модел на структурата на Юпитер:

1. атмосфера:
2. Външен водороден слой.

Средният слой е представен от хелий (10%) и водород (90%).

• Долната част се състои от смес от хелий, водород, амоний и вода. Този слой е допълнително разделен на три:

  • Най-горният е амоняк в твърда форма, който има температура -145 °C с налягане 1 atm.
  • В средата е амониев хидрогенсулфат в кристализирано състояние.
  • Най-долната позиция е заета от вода в твърдо състояние и вероятно дори в течно състояние. Температурата е около 130 °C, а налягането е 1 atm.

1. Слой, състоящ се от водород в метално състояние. Температурите могат да варират от 6,3 хиляди до 21 хиляди Келвина. В същото време налягането също е променливо - от 200 до 4 хиляди GPa.
2. Каменно ядро.

Създаването на този модел стана възможно чрез анализ на наблюдения и изследвания, като се вземат предвид законите на екстраполацията и термодинамиката. Трябва да се отбележи, че тази структура няма ясни граници и преходи между съседни слоеве, а това от своя страна предполага, че всеки слой е напълно локализиран и те могат да бъдат изследвани поотделно.

Атмосферата на Юпитер

Темповете на нарастване на температурата на планетата не са монотонни. В атмосферата на Юпитер, както и в атмосферата на Земята, могат да се разграничат няколко слоя. Горните слоеве на атмосферата имат най-високи температури и придвижвайки се към повърхността на планетата, тези показатели намаляват значително, но от своя страна налягането се увеличава.

Термосферата на планетата губи повечетотоплината на самата планета, тук се образува и така нареченото сияние. Горната граница на термосферата се счита за налягане от 1 nbar. По време на изследването са получени данни за температурата в този слой, тя достига 1000 K. Учените все още не са успели да обяснят защо температурата тук е толкова висока.

Данните от космическия кораб "Галилео" показаха, че температурата на горните облаци е −107 °C при налягане от 1 атмосфера, а при спускане на дълбочина от 146 километра температурата се повишава до +153 °C и налягане от 22 атмосфери.

Бъдещето на Юпитер и неговите луни

Всеки знае, че в крайна сметка Слънцето, както всяка друга звезда, ще изчерпи целия си запас от термоядрено гориво, докато светимостта му ще се увеличава с 11% на всеки милиард години. Поради това обичайната обитаема зона ще се измести значително отвъд орбитата на нашата планета, докато достигне повърхността на Юпитер. Това ще позволи цялата вода на спътниците на Юпитер да се стопи, което ще започне появата на живи организми на планетата. Известно е, че след 7,5 милиарда години Слънцето като звезда ще се превърне в червен гигант, поради което Юпитер ще спечели нов статуси ще стане горещ Юпитер. В този случай температурата на повърхността на планетата ще бъде около 1000 K и това ще доведе до светене на планетата. В този случай спътниците ще изглеждат като безжизнени пустини.

Луни на Юпитер

Според съвременните данни Юпитер има 67 естествени спътника. Според учените можем да заключим, че около Юпитер може да има повече от сто такива обекта. Луните на планетата са кръстени главно на митични герои, които по някакъв начин са свързани със Зевс. Всички сателити са разделени на две групи: външни и вътрешни. Само 8 спътника са вътрешни, включително галилейските.

Първите спътници на Юпитер са открити през 1610 г. от известния учен Галилео Галилей: Европа, Ганимед, Йо и Калисто. Това откритие потвърждава правотата на Коперник и неговата хелиоцентрична система.

Втората половина на 20 век е белязана от активно изследване на космически обекти, сред които Юпитер заслужава специално внимание. Тази планета е изследвана с помощта на мощни наземни телескопи и радиотелескопи, но най-големият напредък в тази област е постигнат чрез използването на телескопа Хъбъл и изстрелването на голям брой сонди към Юпитер. В момента изследванията продължават активно, тъй като Юпитер все още крие много тайни и мистерии.

Гигантът на Слънчевата система, газов гигант, се намира между Сатурн и Марс, въртящ се на разстояние 770 милиона километра от Слънцето. В ясна нощ Юпитер се вижда ясно през малък телескоп или множество бинокли: интензивността на светлината, която излъчва, е на второ място след Луната, Венера и Слънцето. Съвременно иметя е приписана от древните римляни, съпоставяйки планетата с най-важната актьорезически пантеон - Юпитер. Планетата Юпитер - интересни факти за вихри, полярни сияния, Голямото червено петно.

Космически гигант

Екваториалният диаметър на гиганта е 11 пъти по-голям от диаметъра на Земята. Обемът на петата планета може спокойно да побере 1300 планети, подобни на нашата.

Свръхгигантът има форма, сплескана на полюсите и изпъкнала на екватора поради бързата скорост на въртене около собствената си ос.

Липсата на небесен свод, падини и планински вериги придава на колоса гладка и равна повърхност.

Имайки най-голяма маса, Юпитер се отличава и с най-голяма пъргавина: той извършва революция около оста си за по-малко от 10 часа.

Необходими са 12 години, за да завърши една революция около Слънцето.

На супергиганта няма смяна на сезоните.

Хората на Земята са свикнали, че сенчестите места са по-хладни от тези, осветени от Слънцето. На Юпитер е точно обратното: повърхността на сянка е много по-гореща от осветените зони.

Оказва се, че гигантският планетоид излъчва повече енергия, отколкото поглъща топлина от слънчевите лъчи.

Съединение

Съставът на газовия гигант е подобен на Слънцето.

Ядрото на Юпитер е сходно по размер с ядрото на Земята, но 10 пъти по-леко. Центросферата е твърда, нагрята до 20 000°C, заобиколена от смес от леки газове – водород и хелий.

Атмосферата има кафяво-оранжев оттенък поради фосфорни и серни съединения, нейната плътност е 18 пъти по-висока от тази на Земята. Тропосферата съдържа хидросулфити, амоняк и замръзнала вода. Тук те преобладават ниски температури: минус 150° - минус 100°С. Стратосферата е изградена от въглеводороди. Над него е термосферата, загрята до 725°C.

Интересен факт за Юпитер. Що се отнася до земните ценности, свръхгигантът се счита за най-богатия астрономически обект: на планетата се случват диамантени дъждове.

Гигантска мълния трансформира газ (метан) във въглерод. Когато се приближи до повърхността, съединението се втвърдява и се превръща в графит. Продължавайки движението си, графитът се превръща в диамант. След като достигне ядрото на планетата, то се топи, създавайки (хипотетично) огромно море от течен въглерод.

Гигантски ивици опасват екваториалната част на Петата планета, те се наблюдават дълго време и се виждат дори от начинаещ астроном. Няма единна хипотеза за техния произход.

Живописният цвят на планетоида се дължи на наслояването на газови слоеве, които образуват забележителните червени и бели ивици на Петата планета. Червените слоеве (ивици) са горещи, белите слоеве (зони) имат ниска температура.

Вихри и полярни сияния

Петата планета е елементът на ветровете и бурите. Основните му движещи сили са горещите потоци от ядрото и енергията на бързото движение на небесното тяло около оста му.

Скоростта на вятъра тук надвишава 600 км/ч.

На повърхността на Юпитер можете да видите множество петна от антициклони и циклони. Причината за тези атмосферни аномалии не е проучена.

Чудовищна светкавица проблясва върху газовия гигант, хиляди пъти по-голяма по дължина и сила от земните небесни гости.

Близо до полюсите има ярко сияние. Явлението е постоянно, променя се само интензитетът му. Аврора се формира от три основни компонента: централен ярък лъч, горещи точки и импулсни емисии в основната зона.

Полярните сияния на Юпитер засенчват северното сияние на Земята по отношение на интензитета на цвета и необятността на площта (по-голяма от повърхността на Земята).

Земно притегляне

Силата на гравитацията е два и половина пъти по-голяма от гравитацията на Земята. Ако поставите 100-килограмов обект върху гигантски планетоид, теглото му ще се увеличи до 250 килограма.

Гравитационната сила на планетата променя траекториите на кометите и ги привлича към себе си. Юпитер – интересен факт– е щит за планетите от Слънчевата система, предпазващ ги от падащи небесни частици.

Има хипотеза, че гравитационната сила на свръхгигант е повлияла на формирането на нашата планетна система.

Юпитер, подобно на Сатурн, има пръстени. Наземното оборудване не им позволява да бъдат видени; забелязани са с помощта на космическия кораб Voyager-I.

Пръстените се образуват от универсален прах, резултат от сблъсъка на спътниците на планетата с метеори. Петата планета има няколко от тях: основният (основният) пръстен, Ореолът (направен от твърди тъмни частици) и пръстенът от паяжина (прозрачен, състоящ се от малки фрагменти от сателити). Отличителна чертаТова, което прави пръстените на Юпитер толкова специални, е липсата на лед в тях.

Магнитно поле

Планетата се смята за кралицата на магнитните полета на Слънчевата система. Той е обвит в мантия от заредени електрически частици, простираща се на 650 милиона км. Магнитната сфера на петата планета е приблизително 18 000 пъти по-силна от тази на Земята.

Ниво радиоактивно излъчванеблизо до гигант е хиляда пъти по-високо от смъртоносното за хората ниво. Точността на бомбардирането с радиоактивни частици е такава, че поврежда специално защитените космически апарати. Хипотетично тази мощност би била достатъчна, за да поеме Слънцето.

Планетарният гигант издава шумове, които приличат на човешки гласове. Този шум се нарича електромагнитна реч. Уфолозите често бъркат такива „гласове“ с аудио сигнали от извънземни култури.

Газовият гигант има четири луни и 67 малки спътника. Тя може да се разглежда като вид „юпитероцентрична“ система в рамките на хелиоцентричната.

Първите четири луни на Йовиан са Ганимед, Европа, Йо и Калисто- са открити от Галилео Галилей в началото на 17 век. Те се идентифицират като тъмни точки върху яркото тяло на Юпитер. Откриването на спътниците потвърди предположението на Коперник, че Земята не е центърът на Вселената.

Всяка от луните е приблизително един и половина пъти по-голяма от Луната на Земята. Най-внушителният размер Ганимед: неговият диаметър е само три и половина пъти по-малък от нашата планета. На повърхност И околоНаблюдавани са 8 активни вулкана; Освен Земята, това е единственият известен космически обект, който има планини и активни вулкани. На ЕвропаВода е открита под слой вековен лед. Тук може да се крие океан. КалистоТой не е отразяващ и се смята, че е образуван от непробиваем камък.

Плътността на спътниците зависи от разстоянието от Юпитер: колкото по-близо до него, толкова по-висока е плътността.

Освен постоянни луни, колосът има и временни (комети).

Голямо червено петно

Феноменът „Голямото червено петно“ е открит от Джовани Доменико Касини през втората половина на 17 век.

Известният яйцевиден знак с цвят на ръжда се вижда на всички снимки на Петата планета. Това е вихров антициклон, който бушува в продължение на три века и половина. Скоростта на въртене в центъра на торнадото е 400 – 500 км/ч. Движението му е насочено обратно на часовниковата стрелка.

Преди повече от век изгарянето беше с размерите на нашата планета; оттогава се е свило почти наполовина. Мистериозното петно ​​непрекъснато се променя: или площта му се увеличава и става още по-ярко, или намалява и затъмнява.

Само местоположението му остава непроменено.

Фантастично

Съставът на атмосферата на газовия гигант е подобен на земната атмосфера в далечното минало. През втората половина на ХХ век се обсъжда темата за възможността за живот в горните слоеве на атмосферата на Юпитер, където има водна пара, където температурата и налягането допринасят за развитието на водно-въглеводородна жизнена активност. Но хипотезата все още не е потвърдена, а по-скоро е опровергана от последните изследвания.

Австрийският физик Едуин Салпетер и американският астрофизик Карл Сейгън очертаха хипотетични форми на живот, адаптирани към особеностите на Юпитер. Те са малки, много бързо се възпроизвеждат кецове(подобно на вирусите); гигантски (с размерите на земен град) поплавъци, подобно на земната флора; И ловци –хищници, които ядат поплавъци. Това интересна информация, но има характер на литературно фентъзи произведение.

Съществува хипотеза за обитаемостта на спътниците на Юпитер: Европа има вода, приливните вълни осигуряват топлина, наличието на кислород е възможно, въпреки че животът може напълно да оцелее без O 2. Наличието на извънземен живот, дори в примитивни форми, не е установено потвърдено, засега тази информация е съдбата на произведения на писатели на научна фантастика, нищо повече.

Мощна, бърза, пълна с величие мини-Вселена. Готова ли е Петата планета да разкрие своите тайни на земляните? Астрономите имат върху какво да работят; не е необходимо да навлизат в дълбините на Вселената; нашата слънчева система все още има много мистерии, включително тези за Юпитер.

Юпитер е петата планета в Слънчевата система, класифицирана като газов гигант. пет пъти по-голям от диаметъра на Уран (51 800 km), а масата му е 1,9×10^27 kg. Юпитер, подобно на Сатурн, има пръстени, но те не се виждат ясно от космоса. В тази статия ще се запознаем с малко астрономическа информация и ще разберем коя планета е Юпитер.

Юпитер е специална планета

Интересното е, че звездата и планетата се различават една от друга по маса. Небесните тела с голяма маса стават звезди, а телата с по-малка маса стават планети. Юпитер, поради огромния си размер, би могъл да бъде известен на днешните учени като звезда. По време на формирането си обаче тя е получила недостатъчна маса за звезда. Следователно Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система.

Гледайки планетата Юпитер през телескоп, можете да видите тъмни ивици и светли области между тях. Всъщност тази картина се създава от облаци с различна температура: светлите облаци са по-студени от тъмните. От това можем да заключим, че чрез телескоп можете да видите атмосферата на Юпитер, а не неговата повърхност.

Юпитер често изпитва полярни сияния, подобни на тези, наблюдавани на Земята.

Струва си да се отбележи, че наклонът на оста на Юпитер спрямо равнината на неговата орбита не надвишава 3 °. Ето защо за дълго временищо не се знаеше за наличието на пръстеновидна система на планетата. Основният пръстен на планетата Юпитер е много тънък и може да се види от ръба по време на телескопични наблюдения, така че беше трудно да се забележи. Учените научиха за съществуването му едва след изстрелването на космическия кораб "Вояджър", който долетя до Юпитер под определен ъгъл и откри пръстени близо до планетата.

Юпитер се смята за газов гигант. Атмосферата му е предимно водородна. Освен това в атмосферата присъстват хелий, метан, амоний и вода. Астрономите предполагат, че е напълно възможно да се открие твърдото ядро ​​на Юпитер зад облачния слой на планетата и газ-течен метален водород.

Основна информация за планетата

Планетата от Слънчевата система, Юпитер, има наистина уникални характеристики. Основните данни са представени в следващата таблица.

Откриване на Юпитер

Юпитер е открит от италианския астроном Галилео Галилей през 1610 г. Галилей се счита за първия човек, използвал телескоп за наблюдение на космоса и небесните тела. Откриването на петата планета от Слънцето - Юпитер - беше едно от първите открития на Галилео Галилей и послужи като сериозен аргумент за потвърждаване на теорията за хелиоцентричната система на света.

През 60-те години на седемнадесети век Джовани Касини успя да открие „ивици“ на повърхността на планетата. Както бе споменато по-горе, този ефект се създава поради различните температури на облаците в атмосферата на Юпитер.

През 1955 г. учените научават, че материята на Юпитер излъчва високочестотен радиосигнал. Благодарение на това беше открито съществуването на значително магнитно поле около планетата.

През 1974 г. сондата Pioneer 11, летяща към Сатурн, направи няколко подробни снимки на планетата. През 1977-1779 г. стана известно много за атмосферата на Юпитер, за атмосферните явления, които се случват върху него, както и за пръстенната система на планетата.

И днес внимателното изследване на планетата Юпитер и търсенето на нова информация за нея продължава.

Юпитер в митологията

В митологията на Древен Рим Юпитер е върховният бог, бащата на всички богове. Той притежава небето, дневната светлина, дъжда и гръмотевичните бури, лукса и изобилието, закона и реда и възможността за изцеление, верността и чистотата на всички живи същества. Той е цар на небесните и земните същества. IN древногръцка митологияМястото на Юпитер е заето от всемогъщия Зевс.

Баща му е Сатурн (бог на земята), майка му е Опа (богиня на плодородието и изобилието), братята са Плутон и Нептун, а сестрите са Церера и Веста. Съпругата му Юнона е богинята на брака, семейството и майчинството. Виждате, че имената на много небесни тела се появяват благодарение на древните римляни.

Както бе споменато по-горе, древните римляни смятат Юпитер за най-висшия, всемогъщ бог. Следователно той беше разделен на отделни ипостаси, отговорни за определена Божия сила. Например Юпитер Виктор (победа), Юпитер Тонанс (гръмотевична буря и дъжд), Юпитер Либертас (свобода), Юпитер Феретрий (бог на войната и победен триумф) и др.

На хълма Капитолия в Древен Рим е бил централен за вярата и религията на цялата страна. Това още веднъж доказва непоклатимата вяра на римляните в господството и величието на бог Юпитер.

Юпитер също защитаваше жителите на Древен Рим от произвола на императорите, защитаваше свещените римски закони, като източник и символ на истинската справедливост.

Заслужава да се отбележи също, че древните гърци наричат ​​планетата, чието име е дадено в чест на Юпитер, Зевс. Това се дължи на различията в религията и вярата на жителите на Древен Рим и Древна Гърция.

Понякога в атмосферата на Юпитер се появяват вихри, които имат заоблена форма. Голямото червено петно ​​е най-известният от тези вихри и също така се смята за най-големият в Слънчевата система. Астрономите разбраха за съществуването му преди повече от четиристотин години.

Размерите на Голямото червено петно ​​- 40 х 15 000 километра - са повече от три пъти по-големи от размера на Земята.

Средната температура на "повърхността" на вихъра е под -150°C. Съставът на петното все още не е окончателно установен. Предполага се, че се състои от водород и амоний, а червеният му цвят се придава от серни и фосфорни съединения. Освен това някои учени смятат, че петното става червено, когато навлезе в района ултравиолетова радиацияслънце

Заслужава да се отбележи, че съществуването на такива стабилни атмосферни образувания като Голямото червено петно ​​е невъзможно в земна атмосфера, за който е известно, че се състои предимно от кислород (≈21%) и азот (≈78%).

Луни на Юпитер

Самият Юпитер е най-големият - главна звездаСлънчева система. За разлика от планетата Земя, Юпитер има 69 луни, което е най-големият брой луни в цялата Слънчева система. Юпитер и неговите луни заедно съставляват по-малка версия на Слънчевата система: Юпитер, разположен в центъра, и по-малки небесни тела, зависими от него, въртящи се в своите орбити.

Подобно на самата планета, някои от спътниците на Юпитер са открити от италианския учен Галилео Галилей. Откритите от него спътници – Йо, Ганимед, Европа и Калисто – и до днес се наричат ​​галилейски. Последният сателит, известен на астрономите, е открит през 2017 г., така че това число не трябва да се счита за окончателно. Освен четирите открити от Галилей, както и Метида, Адрастея, Амалтея и Тива, спътниците на Юпитер не са много големи. А другият „съсед“ на Юпитер - планетата Венера - изобщо не е установено, че има спътници. Тази таблица представя някои от тях.

Нека разгледаме най-важните спътници на планетата - резултатите от известното откритие на Галилео Галилей.

И около

Йо е на четвърто място по размер сред спътниците на всички планети в Слънчевата система. Диаметърът му е 3642 километра.

От четирите галилееви луни, Йо е най-близо до Юпитер. На Йо се случват голям брой вулканични процеси, така че сателитът много прилича на пица. Редовните изригвания на множество вулкани периодично променят облика на това небесно тяло.

Европа

Следващият спътник на Юпитер е Европа. Той е най-малкият сред спътниците на Галилей (диаметър - 3122 km).

Цялата повърхност на Европа е покрита с ледена кора. Точната информация все още не е изяснена, но учените предполагат, че под тази кора има обикновена вода. По този начин структурата на този сателит до известна степен напомня структурата на Земята: твърда кора, течна материя и твърдо ядро, разположено в центъра.

Освен това повърхността на Европа се счита за най-плоската в цялата Слънчева система. На сателита няма нищо, което да се издига на повече от 100 метра.

Ганимед

Ганимед е най-големият спътник в Слънчевата система. Диаметърът му е 5260 километра, което дори надвишава диаметъра на първата планета от Слънцето - Меркурий. А най-близкият съсед в планетарната система на Юпитер - планетата Марс - има диаметър, достигащ само 6740 километра в района на екватора.

Наблюдавайки Ганимед през телескоп, можете да видите отделни светли и тъмни области на повърхността му. Астрономите са установили, че те са сгънати космически леди трудно скали. Понякога на сателита могат да се видят следи от течения.

Калисто

Най-отдалечената от Юпитер галилеева луна е Калисто. Калисто е на трето място по размер сред спътниците на Слънчевата система (диаметър - 4820 км).

Калисто е небесното тяло с най-много кратери в цялата Слънчева система. Кратерите на повърхността на спътника са с различна дълбочина и цвят, което показва, че Калисто е доста стар. Някои учени дори смятат повърхността на Калисто за най-старата в Слънчевата система, като твърдят, че тя не е била обновявана повече от 4 милиарда години.

Метеорологично време

Какво е времето на планетата Юпитер? На този въпрос не може да се отговори еднозначно. Времето на Юпитер е непостоянно и непредвидимо, но учените са успели да идентифицират определени модели в него.

Както бе споменато по-горе, мощен атмосферни вихри(като Голямото червено петно). От това следва, че сред атмосферните явления на Юпитер могат да се разграничат опустошителни урагани, чиято скорост надвишава 550 километра в час. Появата на такива урагани също се влияе от облаците различни температури, което може да се различи в множество снимки на планетата Юпитер.

Също така, наблюдавайки Юпитер през телескоп, можете да видите най-силните бури и светкавици, които разтърсват планетата. Това явление на петата планета от Слънцето се счита за постоянно.

Температурата на атмосферата на Юпитер пада под -140°C, което се смята за непосилно за известните на човечеството форми на живот. Освен това видимият за нас Юпитер се състои само от газова атмосфера, така че астрономите все още знаят малко за времето на твърдата повърхност на планетата.

Заключение

И така, в тази статия се запознахме с най-голямата планета в Слънчевата система - Юпитер. Стана ясно, че ако Юпитер е получил малко по-голямо количество енергия по време на формирането си, тогава нашата планетна система може да се нарече „Слънце-Юпитер“ и да зависи от двете най-големи звезди. Юпитер обаче не успя да се превърне в звезда и днес се смята за най-големия газов гигант, чийто размер е наистина невероятен.

Самата планета е кръстена на древноримския бог на небето. Но много други земни обекти са кръстени на самата планета. Например марката съветски магнетофони „Юпитер”; ветроходен кораб Балтийски флот V началото на XIXвек; марка съветски електрически батерии „Юпитер”; броненосец на Кралския флот; филмова награда, одобрена през 1979 г. в Германия. Също така известният съветски мотоциклет „IZH Planet Jupiter“ е кръстен в чест на планетата, която постави основата за цяла серия пътни мотоциклети. Производителят на тази серия мотоциклети е Ижевският машиностроителен завод.

Астрономията е една от най-интересните и непознати науки на нашето време. Космосът около нашата планета е любопитен феномен, който пленява въображението. Съвременните учени правят все повече и повече нови открития, които ни позволяват да научим неизвестна досега информация. Затова е изключително важно да следим откритията на астрономите, защото нашият живот и животът на нашата планета е изцяло подчинен на законите на Космоса.