Планети Сонячної системи: вісім та одна. Планета юпітер короткий опис

Юпітер є п'ятою планетою за віддаленістю від Сонця і найбільшою в Сонячній системі. Так само, як і Уран, Нептун та Сатурн, Юпітер відноситься до газових гігантів. Про нього людство знало вже давно. Досить часто зустрічаються згадки про Юпітера у релігійних віруваннях та міфології. В сучасності планета отримала своє ім'я на честь давньоримського бога.

За масштабами на Юпітері атмосферні явища набагато перевершують земні. Найбільш примітною освітою на планеті вважається Велика червона пляма, яка є гігантським штормом, відомим нам ще з 17 століття.

Приблизна кількість супутників – 67, з яких найбільшими є: Європа, Іо, Каллісто та Ганімед. Першим їх відкрив Г. Галілей у 1610 році.

Усі дослідження планети проводяться за допомогою орбітальних та наземних телескопів. Починаючи з 70-х років, до Юпітера відправили 8 апаратів НАСА. Під час великих протистоянь планету було видно неозброєним оком. Юпітер відноситься до найяскравіших об'єктів неба після Венери та Місяця. А супутники та сам диск вважаються найпопулярнішими для спостерігачів.

Спостереження за Юпітером

Оптичний діапазон

Якщо розглядати об'єкт в інфрачервоній області спектра, можна звернути увагу на молекули Не і Н2, так само стають помітними лінії інших елементів. Кількість Н говорить про походження планети, а про внутрішню еволюцію можна дізнатися завдяки якісному та кількісному складу інших елементів. Але молекули гелію і водню не мають дипольного моменту, а це означає, що їх абсорбційні лінії не помітні до моменту поглинання ударною іонізацією. Також ці лінії з'являються у верхніх шарах атмосфери, звідки вони не здатні нести дані про більш глибокі шари. Виходячи з цього, найдостовірнішу інформацію про кількість водню та гелію на Юпітері можна отримати, використовуючи апарат «Галілео».

Щодо інших елементів, їх аналіз та інтерпретація дуже скрутні. Повної достовірності про процеси, що відбуваються в атмосфері планети, сказати ніяк не можна. Також під великим питаннямхімічний склад. Але, на думку більшості астрономів, всі процеси, які можуть впливати на елементи, локальні та обмежені. З цього виходить, що вони не несуть особливих змін у розподілі речовин.

Юпітер випромінює енергії на 60% більше, ніж споживає від Сонця. Ці процеси впливають на розміри планети. У рік Юпітер зменшується на 2 см. П. Боденхеймер в 1974 висунув думку, що в момент формування планета була в 2 рази більша, ніж зараз, а температура була значно вище.

Гамма-діапазон

Вивчення планети в гамма-діапазоні стосується полярного сяйва та вивчення диска. Космічна лабораторія Ейнштейна зареєструвала це у 1979 році. З Землі області полярного сяйва в ультрафіолеті та рентгені збігаються, але до Юпітера це не стосується. Більш ранні спостереження встановили пульсацію випромінювання з періодичністю 40 хвилин, але пізні спостереження цю залежність виявили набагато гірше.

Астрономи сподівалися, що за допомогою рентгенівського спектру авроральне сяйво на Юпітері схоже на сяйво комет, але спостереження з Chandra спростували цю надію.

За даними космічної обсерваторії XMM-Newton, виходить, що випромінювання диска у спектрі гама – це сонячне відбиття випромінювання. Порівняно з полярним сяйвом немає періодичності інтенсивності випромінювання.

Радіоспостереження

Юпітер відноситься до найпотужніших радіоджерел Сонячна системау метровому-дециметровому діапазонах. Радіовипромінювання має спорадичним характером. Подібні сплески відбуваються в діапазоні від 5 до 43 МГц, середньою шириною- 1 МГц. Тривалість сплеску дуже мала - 0,1-1 сек. Випромінювання поляризоване, а по колу може досягати 100%.

Радіовипромінювання планети в короткосантиметровому-міліметровому діапазонах має суто тепловий характер, хоч на відміну від рівноважної температури яскравість значно вища. Ця особливість свідчить про потік тепла з надр Юпітера.

Обчислення гравітаційного потенціалу

Аналіз траєкторій космічних апаратів та спостереження рухів природних супутниківпоказують гравітаційне поле Юпітера. Має сильні відмінності в порівнянні зі сферично симетричним. Як правило, гравітаційний потенціал представлений у розкладеному вигляді за поліномами Лежандра.

Апарати "Піонер-10", "Піонер-11", "Галілео", "Вояджер-1", "Вояджер-2" і "Кассіні" використовували для обчислення гравітаційного потенціалу наскільки вимірювань: 1) передавали зображення, щоб визначити їхнє розташування; 2) ефект Доплера; 3) радіоінтерферометрія. Деяким із них при вимірах доводилося враховувати гравітаційну присутність Великої червоної плями.

Крім цього, обробляючи дані, доводиться постулювати теорію руху супутників Галілея, що обертаються навколо центру планети. Величезною проблемою для точних обчислень вважається облік прискорення, який має негравітаційний характер.

Юпітер у Сонячній системі

Екваторіальний радіус даного газового гіганта становить 71,4 тис. км., тим самим у 11,2 рази перевищуючи Земний. Юпітер – це єдина у своєму роді планета, у якої центр мас із Сонцем розташований поза Сонцем.

Маса Юпітера перевищує сумарну вагу всіх планет у 2,47 рази, Землі – у 317,8 разів. Але менше від маси Сонця у 1000 разів. За щільністю сильно схожа зі Світилом і в 4,16 разів менше, ніж у планети. Проте сила тяжкості перевищує земну в 2,4 рази.

Планета Юпітер як «зірка, що невдала»

Деякі дослідження теоретичних моделей показали, що якби маса Юпітера була трохи більшою, ніж вона є насправді, то планета почала б стискатися. Хоча невеликі зміни особливо не вплинули на радіус планети, за умови якби реальна маса збільшилася вчетверо, планетарна щільність зросла настільки, що почався процес зменшення розмірів через дію сильної гравітації.

Виходячи з даного дослідження, Юпітер має максимальний діаметр як для планети з аналогічною історією та будовою. Подальше збільшення маси призвело до тривалості стиснення до тих пір, поки Юпітер у процесі формування зірки не перетворився б на коричневого карлика з масою, що перевершує його нинішню масу в 50 разів. Астрономи вважають, що Юпітер – це «невдала зірка», хоч досі не зрозуміло, чи існує схожість між процесом формування планети Юпітер і тими планетами, які формують подвійні зіркові системи. За ранніми даними виходить, що Юпітер мав бути в 75 разів масивнішим, щоб стати зіркою, але найменший відомий червоний карлик більший у діаметрі всього на 30%.

Обертання та орбіта Юпітера

Юпітер із Землі має видиму величину в 2,94 м, що робить планету третім об'єктом по яскравості, що видно неозброєним поглядом після Венери та Місяця. Максимально віддалившись від нас, видимий розмір планети дорівнює 1,61 m. Мінімальна відстань від Землі до Юпітера дорівнює 588 мільйонів кілометрів, а максимальна – 967 мільйонів кілометрів.

Протистояння між планетами відбувається кожні 13 місяців. Потрібно відзначити, що раз на 12 років проходить велике протистояння Юпітера, Наразіпланета знаходиться біля перигелія власної орбіти, при цьому кутовий розмір об'єкта із Землі дорівнює 50 кутовим секундам.

Юпітер віддалений від Сонця на 778,5 мільйона кілометрів, при цьому повний оборот навколо Сонця планета робить за 11,8 земних років. Найбільше обурення рух Юпітера зі своєї орбіті робить Сатурн. Існує два види відшкодування:

Вікове – воно діє протягом 70 тисяч років. У цьому змінюється ексцентриситет орбіти планети.

Резонансне – проявляється за рахунок співвідношення близькості 2:5.

Особливістю планети можна назвати те, що вона має велику близькість між площиною орбіти та площиною планети. На планеті Юпітер не буває зміни сезонів року, за рахунок того, що вісь обертання планети нахилена 3,13 °, для порівняння можна додати, що нахил осі Землі дорівнює 23,45 °.

Обертання планети навколо своєї осі є найшвидшим серед усіх планет, що входять до Сонячної системи. Таким чином, в районі екватора Юпітер робить оберт навколо осі за 9 годин 50 хвилин і 30 секунд, а середні широти цей оберт роблять на 5 хвилин і 10 довше. Через таке обертання радіус планети на екваторі на 6,5% більше ніж у середніх широтах.

Теорії про існування життя на Юпітері

Величезна кількість досліджень за весь час говорить про те, що умови Юпітера не сприяють зародженню життя. Насамперед, це пояснюється низьким вмістом води у складі атмосфери планети та відсутністю твердої основи планети. Слід зазначити, що у 70-х роках минулого століття було висунуто теорія у тому, що у верхніх шарах атмосфери Юпітера можливе існування живих організмів, які живуть з урахуванням аміаку. На підтримку цієї гіпотези можна сказати, що атмосфера планети навіть на невеликих глибинах має високу температуру та велику густину, а це сприяє хімічним еволюційним процесам. Ця теорія була висловлена ​​Карлом Саганом, після чого разом з Е.Е. Солпітером вчені виконали ряд обчислень, які дозволили вивести три передбачувані форми життя на планеті:

• Флотери - повинні були виступати як величезні організми, розміром як велике містона землі. Вони подібні до повітряній кулі, оскільки займаються відкачуванням з атмосфери гелію та залишаючи водень. Живуть у верхніх шарах атмосфери та виробляють молекули для живлення самостійно.
• Синкери – мікроорганізми, які здатні дуже швидко розмножуватися, що дозволяє вижити виду.
• Хантери – хижаки, які харчуються флотерами.

Але це лише гіпотези, які не підтверджені науковими фактами.

Будова планети

Сучасні технології ще не дозволяють вченим точно визначити хімічний склад планети, але все ж таки верхні шари атмосфери Юпітера вивчені з високою точністю. Вивчення атмосфери стало можливим лише за рахунок спуску космічного апарату під назвою "Галілео", він увійшов до атмосфери планети у грудні 1995 року. Це дозволило точно говорити, що атмосфера складається з гелію та водню, крім цих елементів, було виявлено метан, аміак, вода, фосфін та сірководень. Передбачається, що глибша куля атмосфери, а саме тропосфера, складається з сірки, вуглецю, азоту та кисню.

Також є інертні гази, такі як ксенон, аргон і криптон, причому їх концентрація більша ніж на Сонці. Можливість існування води, діоксиду та моноксидвуглеців можлива у верхніх шарах атмосфери планети за рахунок зіткнення з кометами, як приклад наводять комету Шумейкер-Леві 9.

Червоний колір планети пояснюється присутністю сполук червоного фосфору, вуглецю та сірки або навіть за рахунок органіки, яка зародилася при дії електричних розрядів. Слід зазначити, що колір атмосфери неоднорідний, це свідчить, різні ділянки складаються з різних хімічних компонентів.

Структура Юпітера

Прийнято вважати, що внутрішня структурапланети під хмарами складається з шару гелію та водню завтовшки 21 тисячу кілометрів. Тут речовина має плавний перехід у своїй структурі від газоподібного стану до рідкого, після чого йде шар із металевим воднем потужністю 50 тисяч кілометрів. Середня частина планети зайнята твердим ядром з радіусом 10 тисяч кілометрів.

Найбільш визнана модель будови Юпітера:

1. Атмосфера:
2. Зовнішній водневий прошарок.

Середній шар представлений гелієм (10%) та воднем (90%).

• Нижня частина складається з суміші гелію, водню, амонію та води. Цей шар поділяють ще на три:

  • Верхній - аміак у твердій формі, який має температуру -145 °C з тиском в 1 атм.
  • Посередині знаходиться гідросульфат амонію у кристалізованому стані.
  • Нижню позицію займає вода у твердому стані та можливо навіть у рідкому. Температура становить близько 130 ° C, а тиск 1 атм.

1. Шар, що складається з водню у металевому стані. Температури можуть змінюватися від 6,3 тисячі до 21 тисячі кельвінів. При цьому тиск так само мінливий – від 200 до 4 тисяч ГПа.
2. Кам'яне ядро.

Створення даної моделі стало можливим за рахунок аналізу спостережень та проведених досліджень з урахуванням законів екстраполяції та термодинаміки. Слід зазначити, що це структура будівлі немає чітких кордонів і переходів між сусідніми верствами, але це своєю чергою свідчить, кожен шар повністю локалізований, і досліджувати їх можна окремо.

Атмосфера Юпітера

Температурні показники зростання на всій планеті не монотонні. У атмосфері Юпітера, як і у атмосфері Землі, можна назвати кілька верств. Верхні шари атмосфери мають найвищі показники температури, а рухаючись до поверхні планети, дані показники значно знижуються, але у свою чергу зростає тиск.

Термосфера планети втрачає більшу частину тепла самої планети, також формується так зване полярне сяйво. Верхнім кордономтермосфери прийнято вважати відмітку тиску 1 нбар. При вивченні були отримані дані щодо температури в цьому шарі, вона досягає показника в 1000 К. Вченим ще не вдалося пояснити, чому тут така висока температура.

Дані з апарату «Галілео» показали, що температура верхніх хмар становить -107 °C при тиску в 1 атмосферу, а при спуску на глибину 146 кілометрів температура зростає до показника +153 °C і тиск у 22 атмосфери.

Майбутнє Юпітера та його супутників

Усім відомо, що в результаті Сонце, як і інша зірка, вичерпає весь запас термоядерного палива, при цьому його світність збільшуватиметься на 11% кожного мільярда років. За рахунок цього звична населена зона значно зміститься за межі орбіти нашої планети до досягнення поверхні Юпітера. Це дозволить на супутниках Юпітера розтопити всю воду, що дозволить започаткувати зародження живих організмів на планеті. Відомо, що через 7,5 млрд років Сонце як зірка перетвориться на червоного гіганта, за рахунок цього Юпітер набуде нового статусу і стане гарячим Юпітером. При цьому температура поверхні планети становитиме близько 1000 К, а це призведе до світіння планети. У цьому випадку супутники будуть виглядати як неживі пустелі.

Супутники Юпітера

Сучасні дані свідчать, що Юпітер має 67 природних супутників. За словами вчених, можна зробити висновок, що таких об'єктів навколо Юпітера може бути більше сотні. Супутники планети названі переважно на честь міфічних персонажів, які певною мірою пов'язані з Зевсом. Усі супутники поділені на дві групи: зовнішні та внутрішні. До внутрішніх належать лише 8 супутників, серед яких і галілеєві.

Перші супутники Юпітера були відкриті ще в 1610 відомим вченим Галілео Галілеєм, це Європа, Ганімед, Іо і Каллісто. Дане відкриття стало підтвердженням правоти Коперника та його геліоцентричну систему.

Друга половина XX століття ознаменувалася активним вивченням космічних об'єктів, серед яких особливої ​​увагизаслуговує на Юпітер. Цю планету досліджували за допомогою потужних наземних телескопів та радіотелескопів, але найбільші досягнення у цій галузі були отримані за рахунок застосування телескопа «Хаббла» та запуску великої кількості зондів до Юпітера. Дослідження активно тривають і зараз, оскільки Юпітер зберігає ще багато таємниць і загадок.

Якщо ви подивіться на північно-західну частину неба після заходу Сонця (південно-західну у північній півкулі), то ви виявите одну яскраву точку світла, яка легко виділяється по відношенню до всього, що знаходиться навколо неї. Це і є планета, що сяє інтенсивним і рівним світлом.

Сьогодні люди можуть вивчити цей газовий велетень як ніколи.Після подорожі довгою в п'ять років і десятиліть проведених у плануванні, космічний апарат NASA під назвою Juno нарешті досяг орбіти Юпітера.

Таким чином, людство стає свідком вступу до нового етапу дослідження найбільшого з газових гігантів у нашій Сонячній системі. Але що ми знаємо про Юпітера і з якою базою маємо вступити в цю нову наукову віху?

Розмір має значення

Юпітер - це не тільки один із найяскравіших об'єктів у нічному небі, але й велика планетау Сонячній системі. Саме завдяки розмірам Юпітер і є таким яскравим. Більше того, маса газового гіганта перевищує більш ніж удвічі масу всіх інших планет, місяців, комет та астероїдів у нашій системі разом узятих.

Величезний розмір Юпітера дозволяє припустити, що він міг бути першою планетою, що сформувалася на орбіті Сонця. Вважається, що планети виникли з уламків, що залишилися після того, як міжзоряна хмара газу та пилу об'єднувалася під час формування Сонця. На початку свого життя наша, тоді ще молода зірка, породила вітер, який здув більшу частину міжзоряної хмари, що залишилася, проте Юпітер був в змозі частково утримати його.

Більше того, в Юпітері укладено рецепт того, з чого зроблено саму Сонячну систему - його компоненти відповідають змісту інших планет і малих тіл, а процеси, що відбуваються на планеті, є основними прикладами синтезу матеріалів для формування настільки дивовижних і різноманітних світів, як планети Сонячної системи. .

Цар планет

З огляду на чудову видимість, Юпітер, поряд з , і , люди спостерігали в нічному небі ще з найдавніших часів. Незалежно від культури та віросповідання, людство вважало ці об'єкти унікальними. Вже тоді спостерігачі зазначали, що вони не залишаються нерухомими в межах візерунків сузір'їв, подібно до зірок, а рухаються за певними законами та правилами. Тому давньогрецькі астрономи зараховували ці планети до так званих «блукаючих зірок», а пізніше від цієї назви з'явився сам термін «планета».

Примітно, наскільки точно древні цивілізації позначили Юпітер. Не знаючи тоді ще, що він є найбільшою і найпотужнішою з планет, вони назвали цю планету на честь римського царя богів, який також був богом неба. У давньогрецької міфологіїаналогом Юпітера є Зевс – верховне божество Стародавньої Греції.

Однак Юпітер — не найяскравіша планета, цей рекорд належить Венері. Існують сильні відмінності в траєкторіях руху Юпітера та Венери небом і вчені вже пояснили чим це зумовлено. Виявляється, Венера, будучи внутрішньою планетою, розташована близько до Сонця і з'являється як Вечірня зіркапісля заходу Сонця або ранкова зірка до сходу Сонця, тоді як Юпітер, будучи зовнішньою планетою, здатний мандрувати всім небосхилом. Саме такий рух, поряд із високою яскравістю планети, допоміг древнім астрономам відзначити Юпітер як Царя планет.

У 1610 році, починаючи з кінця січня до початку березня, астроном Галілео Галілей спостерігав за Юпітером за допомогою свого нового телескопа. Він легко ідентифікував і відстежив перші три, а потім чотири яскраві точки світла на його орбіті. Вони утворювали пряму лінію з обох боків від Юпітера, та їх позиції постійно і неухильно змінювалися стосовно планети.

У своїй праці, яка називається Sidereus Nuncius («Тлумачення Зірок», лат. 1610) Галілей впевнено і абсолютно правильно пояснив рух об'єктів, що знаходяться на орбіті навколо Юпітера. Пізніше саме його висновки стали доказом того, що всі об'єкти на небі обертаються не по орбіті, що призвело до конфлікту астронома з католицькою церквою.

Отже, Галілею вдалося виявити чотири основні супутники Юпітера: Іо, Європу, Ганімеда та Каллісто, – супутники, які сьогодні вчені називають галілеєвими місяцями Юпітера. Через десятиліття астрономи змогли виявити та інші супутники, загальна кількість яких на даний момент становить 67, що є найбільшою кількістю супутників на орбіті планети Сонячної системи.

Велика червона пляма

Сатурн має кільця, Землю блакитні океани, а Юпітер — разючі яскраві і закручені в смуги хмари, що формуються під впливом дуже швидкого обертання газового гіганта навколо своєї осі (кожні 10 годин). Спостерігаються на його поверхні освіти у вигляді плям є формування динамічних погодних умов у хмарах Юпітера.

Для вчених залишається питанням, як глибоко до поверхні планети проходять ці хмари. Вважається, що так звана Велика червона пляма - величезна буря на Юпітері, виявлена ​​на поверхні ще в 1664 році, постійно скорочується і зменшується в розмірах. Але навіть зараз ця потужна штормова система перевищує розміри Землі приблизно вдвічі.

Останні спостереження космічного телескопа «Хаббл» вказують на те, що починаючи 1930-х, коли почалося послідовне спостереження об'єкта, його розмір міг зменшитися вдвічі. В даний час багато дослідників говорять про те, що зменшення розмірів Великої червоної плями відбувається все більш і більш швидкими темпами.

Радіаційна небезпека

Юпітер має найсильніше магнітне поле зі всіх планет. На полюсах Юпітера магнітне поле в 20 тисяч разів сильніше, ніж на Землі, воно тягнеться на мільйони кілометрів у космос, досягаючи при цьому орбіти Сатурна.

Серцем магнітного поляЮпітера вважається шар рідкого водню, прихований глибоко всередині планети. Водень знаходиться під таким високим тиском, що він перетворюється на рідкий стан. Таким чином, враховуючи, що електрони всередині атомів водню здатні пересуватися, він перебирає характеристики металу і здатний проводити електрику. З огляду на швидке обертання Юпітера такі процеси створюють ідеальне середовище для створення потужного магнітного поля.

Магнітне поле Юпітера є справжнісінькою пасткою для заряджених частинок (електронів, протонів та іонів), деякі з яких потрапляють до нього з сонячних вітрів, а інші від супутників галілеєвих Юпітера, зокрема, від вулканічного Іо. Деякі з подібних частинок рухаються у напрямку до полюсів Юпітера, створюючи вражаючі полярні сяйва навколо, які у 100 разів яскравіші, ніж сяйва на Землі. Інша частина частинок, яка потрапляє в полон магнітного поля Юпітера, утворює його радіаційні пояси, які перевершують у рази будь-які версії поясів Ван Аллена на Землі. Магнітне поле Юпітера прискорює ці частинки настільки, що вони рухаються в поясах майже зі швидкістю світла, створюючи найнебезпечніші зони радіаційного випромінювання в Сонячній системі.

Погода на Юпітері

Погода на Юпітері, як і все інше про планету, дуже велична. Над поверхнею весь час вирують шторми, які постійно змінюють свою форму, розростаються на тисячі кілометрів буквально за кілька годин, а їхні вітри закручують хмари зі швидкістю 360 кілометрів на годину. Саме тут присутня так звана Велика червона пляма, що є бурею, яка триває вже кілька сотень земних років.

Юпітер загорнуть у хмари аміаку, що складаються з кристалів, їх можна розглянути у вигляді смуг жовтих, коричневих і білих кольорів. Хмари, як правило, розташовані на певних широтах, також відомих як тропічні райони. Ці смуги утворюються з допомогою подачі повітря у різних напрямах різних широтах. Більш легкі відтінки областей, де піднімається атмосфера, називаються зонами. Темні регіони, де повітряні потокиопускаються - називаються поясами.

GIF

Коли ці протилежні потоки взаємодіють між собою, з'являються шторми та турбулентність. Глибина хмарного шару складає лише 50 кілометрів. Він складається з принаймні двох рівнів хмар: нижньої, щільнішої і верхньої, тоншої. Деякі вчені вважають, що існує тонкий шар водяних хмар під шаром з аміаку. Блискавки на Юпітері можуть бути в тисячу разів потужнішими, ніж блискавки на Землі, а хорошої погоди на планеті практично не буває.

Незважаючи на те, що більшості з нас при згадці кілець навколо планети на думку спадає Сатурн з його яскраво вираженими кільцями, у Юпітера вони теж є. Кільця Юпітера в основному складаються з пилу, що робить їх важко помітними. Формування цих кілець, як вважають, відбулося за рахунок сили тяжкості Юпітера, яка захопила матеріал, викинутий з його супутників внаслідок їх зіткнень із астероїдами та кометами.

Планета – рекордсмен

Підсумовуючи, можна з упевненістю сказати, що Юпітер є найбільшою, наймасивнішою, що найбільше обертається, і найбільш небезпечною планетою Сонячної системи. Він має найсильніше магнітне поле та найбільше відомих супутників. Крім того, вважається, що саме він захопив незайманий газ із міжзоряної хмари, яка й породила наше Сонце.

Сильний гравітаційний вплив цього газового гіганта допоміг перемістити матеріал у нашій Сонячній системі, притягуючи лід, воду та органічні молекули із зовнішніх холодних областей Сонячної системи у її внутрішню частину, де ці цінні матеріали могли бути захоплені гравітаційним полем Землі. На це вказує і той факт, що пПерші планети, які астрономи виявляли на орбітах інших зірок, практично завжди ставилися до класу так званих гарячих Юпітерів - екзопланет, маси яких схожі з масою Юпітера, а розташування на орбіті своїх зірок є досить близьким, що зумовлює високу температуру поверхні.

І ось тепер, коли космічний апарат Juno вже знаходиться на орбіті цього величного газового гіганта, наукового світуз'явилася можливість з'ясувати деякі таємниці формування Юпітера. Чи буде підтверджено теорію про те, щовсе почалося з кам'янистого ядра, яке потім привабило величезну атмосферу чи походження Юпітера більше схоже на утворення зірки, що сформувалася із сонячної туманності? На ці інші питання вчені планують знайти відповіді під час наступної 18-місячної місії Juno, присвяченій детальному дослідженню Царя планет.

Перша зареєстрована згадка Юпітера була відображена у стародавніх вавилонян у 7-му чи 8-му столітті до н.е. Юпітер названий так на честь царя римських богів та бога неба. Грецьким еквівалентом є Зевс, - король блискавок і грому. У жителів Месопотамії це божество було відоме як Мардук, покровитель міста Вавилона. Німецькі племена називали планету як Донар, який був також відомий як Тор.
Відкриття Галілеєм чотирьох супутників Юпітера в 1610 був першим доказом обертання небесних тіл не тільки по орбіті Землі. Це відкриття стало також додатковим доказом геліоцентричної моделі Сонячної системи Коперника.
З восьми планет Сонячної системи на Юпітері найкоротший день. Планета обертається з дуже великою швидкістю і робить оберт навколо своєї осі кожні 9 годин і 55 хвилин. Таке швидке обертання викликає ефект уплощення планети, і саме тому вона іноді виглядає сплюснутою.
Один оберт по орбіті навколо Сонця у Юпітера займає 11,86 земних років. Це означає, що якщо дивитися на планету із Землі, здається, що вона переміщається в небі дуже повільно. Юпітеру потрібні місяці для того, щоб перейти від одного сузір'я до іншого.

У римській міфології Юпітер був верховним богом, володарем блискавок та грому. Планета Юпітер - не тільки найбільша в Сонячній системі, але і одна з найтаємничіших, багато загадок якої вчені не можуть розгадати і сьогодні. У нашому огляді десятка найцікавіших фактівпро «газовий гігант», який є п'ятою планетою від Сонця.

1. Юпітер міг би бути зіркою

У 1610 році Галілей відкрив Юпітер і його чотири основні супутники: Європу, Іо, Каллісто та Ганімед, які сьогодні відомі як "галілеєві супутники". Це був перший раз в історії, коли люди спостерігали будь-яке інше небесне тілоу Сонячній системі, крім Місяця. Також відкриття Галілея забезпечило чудову підтримку для польського астронома Миколи Коперника та його теорії, що Земля не є центром Всесвіту.

Маса найбільшої планети в Сонячній системі вдвічі більша за масу решти інших тіл у Сонячній системі, разом узятих (крім Сонця). Атмосфера Юпітера дуже схожа на зірку і складається в основному з водню та гелію. Вчені вважають, що якби Юпітер був приблизно у 80 разів більшим, то він би перетворився на зірку. Зараз це по суті мініатюрна сонячна система зі своїми 4 величезними супутниками і 63 дрібнішими. Юпітер настільки масивний, що він у 1300 разів більший за Землю.

2. Велика Червона Пляма

Чудові смуги на Юпітері (які, напевно, бачила кожна людина) викликані постійними сильними вітрами, які дмуть зі швидкістю до 650 кілометрів на годину. Зони білих хмар у верхніх шарах атмосфери складаються з замерзлого і аміаку, що кристалізувався. Темні хмари, які містять інші хімічні речовини, знаходяться в середніх шарах атмосфери, а сині хмари спостерігаються на найглибших видимих ​​шарах атмосфери.

Найбільше на Юпітері виділяється гігантський супер-шторм під назвою Велика червона пляма, яка вирує вже 300 років. Велика червона пляма в три з лишком рази більша за діаметр Землі, що обертається проти годинникової стрілки. Вітер у його центрі розвиває швидкість до 450 кілометрів на годину. Велика червона пляма постійно змінюється у розмірах, інколи ж навіть здається, що вона зникає, але знову після цього повертається.

3. Неймовірне магнітне поле Юпітера

Через магнітне поле, яке майже в 20 тисяч разів сильніше, ніж у Землі, Юпітер можна вважати справжнім "магнітним королем" нашої планетарної системи. Юпітер уловлює і притягує до себе електрично заряджені частинки, які безперервно бомбардують систему, з рівнем радіації у 1000 разів більше, ніж фатальний рівень для людини. Це випромінювання настільки інтенсивне, що може пошкодити навіть сильніше екранованим космічним апаратам НАСА, таким як зонд Galileo.

Юпітер має магнітосферу, яка тягнеться на приголомшливі 1 - 3 мільйони кілометрів у напрямку Сонця, а також тягнеться, як хвіст, за газовим гігантом, що летить по орбіті навколо Сонця, на... 1 мільярд кілометрів.

4. Шалений дзига

Юпітер, незважаючи на свої гігантські розміри, здійснює повний оберт навколо своєї осі менше, ніж за 10 годин (у порівнянні з 24 годинами у випадку Землі). Будучи газоподібною планетою, Юпітер не обертається як тверда планета, подібна до Землі. Натомість він обертається трохи швидше на екваторі, ніж у полярних районах (із середньою швидкістю в 50 000 кілометрів на годину або в 27 разів швидше, ніж Земля). Тому доба на Юпітері триває 9 годин та 56 хвилин на обох полюсах та 9 годин та 50 хвилин у районі екватора планети-гіганта. Це надзвичайно швидке обертання призводить до того, що Юпітер випукліший на екваторі і сплющений на полюсах.

5. Юпітер - найбільше радіо у Сонячній системі

Ще одна область, в якій виділяється Юпітер, це "вибухи" потужних природних радіохвиль, які виробляє ця планета, створюючи моторошні шуми прийому радіопередач короткохвильовими радіостанціями Землі. Ці викиди радіохвиль природно генеруються завдяки нестійкій плазмі в магнітосфері газового гіганта. Коли їх вперше відкрили земні вчені, ці радіохвилі викликали справжній переполох, оскільки їх вважають переговорами інопланетян.

Більшість астрофізиків припускають, що іонізовані гази верхніх шаріватмосфери Юпітера та його магнітні полюси іноді діють як дуже сильний радіо-лазер, виробляючи настільки інтенсивне випромінювання, що газовий гігант досить часто затьмарює навіть сонце як джерело радіохвиль. Вчені вважають, що сила цього явища якимось чином пов'язана із вулканічним супутником Іо.

6. Кільця Юпітера

Вчені НАСА були здивовані, коли 1979 року космічний апарат Voyager-1 виявив три кільця навколо екватора Юпітера. Ці кільця набагато слабші, ніж кільця Сатурна та їх просто не було видно із Землі. Головне кільце становить близько 30 кілометрів завтовшки та 6 000 кілометрів завширшки, а плоске внутрішнє кільце-хмара, яке називаються "Кільце-гало", завтовшки становить близько 20 000 км. І Головне кільце та Гало складаються з дрібних темних частинок. Третє кільце, також відоме як "Павутинне", насправді є три кільця, що складаються з мікроскопічних уламків трьох супутників Юпітера - Адрастеї, Фів та Амальтеї.

7. Захисник планет

Оскільки Юпітер є найбільшим небесним тілом у Сонячній системі (крім самого Сонця), його гравітаційні сили, можливо, допомогли у формуванні буквально решти Сонячної системи. За даними дослідження, опублікованого в журналі Nature, Юпітер, можливо, "відтіснив" Уран та Нептун на сучасні орбіти цих планет. А згідно статті, опублікованій у журналі Science, Юпітер, поряд із Сатурном, можливо, також "відклав" велика кількістьсміття на внутрішніх планетах під час ранньої історії Сонячної системи.

Також вчені тепер майже впевнені, що газовий гігант стримує деякі астероїди, не пускаючи їх до Землі. Поточні дані показують, що гравітаційне поле Юпітера дуже впливає на багато астероїдів.

8. У гіганта Юпітера та маленької Землі ядро ​​однакового розміру

Вчені припускають, що внутрішнє ядро ​​Юпітера в 10 разів менше, ніж вся планета Земля А складається воно, швидше за все, з рідкого металевого водню. Діаметр Землі становить трохи менше 13000 кілометрів, тому ядро ​​Юпітера має бути трохи менше 1300 км у поперечнику. Це робить його розмір порівнянним із розміром ядра Землі, яке, як вважають, становить близько 1200 кілометрів у діаметрі.

9. Атмосфера Юпітера: мрія для хіміка та кошмар для всіх інших

Склад атмосфери Юпітера в основному є сумішшю з 89,2 відсотків молекулярного водню і 10,2 відсотків гелію. Решта атмосфери складається з слідових кількостей аміаку, дейтериду водню, метану, етану, води, аміачного льоду, замерзлої води та аміачних гідросульфідних аерозолів. Через магнітне поле в 20 000 разів сильнішого, ніж у Землі, величезний газовий гігант має щільне внутрішнє ядро ​​з (нині) невідомого складу, яке повністю оточене товстим шаром збагаченого гелію та рідкого металевого водню.

10. Супутник Юпітера Каллісто – небесне тіло з найбільшою кількістю кратерів

Каллісто - найдальший із чотирьох "галілеєвих супутників", що обертається навколо газового гіганта приблизно за тиждень. Оскільки його орбіта лежить за межами радіаційного поясу Юпітера, Каллісто менш страждає від припливних дій, ніж будь-який інший галілеєвий супутник.

Діаметр Каллісто складає 5000 кілометрів, тобто цей супутник за розміром приблизно дорівнює планеті Меркурій. Після Ганімеда та Титану, Каллісто є третім за величиною супутником у Сонячній системі (Іо – четвертий, а Місяць – п'ятий). Середня температура на поверхні Каллісто становить -139 градусів за Цельсієм. А незвичайний Каллісто тим, що його поверхня буквально поцяткована кратерами.

В одному з наших попередніх оглядів ми розповідали про .

На п'ятій орбіті навколо Сонця розташовується газовий гігант під назвою Юпітер, який є найбільшою планетою Сонячної системи. саме з нього закінчується так зване сімейство планет Земної групи та починається сімейство газових гігантів. Його маса настільки велика, що він має на своїй орбіті 67 відомих супутників. Його вивченням із 1970 років займалися 8 космічних апаратів і ось що вони про нього дізналися.

Історія відкриття планети

Юпітер, як і більшість інших планет, був відомий ще з давніх часів. Він є другою яскравістю на нічному небі планетою після Венери, тому спостерігати його можна навіть неозброєним поглядом. Примітно, що перші супутники, що рухаються навколо планет, відкрили саме навколо Юпітера. Зробив це італійський астроном Галілео Галілей у 1610 році, відкривши Іо, Європу, Ганімед та Каллісто, відомі також як Галілеєві супутники.

10 речей, які необхідно знати про Юпітера!

1. Юпітер розташований на п'ятій орбіті від Сонця;
2. На земному небосхилі, Юпітер є четвертим за яскравістю об'єктом, після Сонця, Місяця та Венери;
   
3. На Юпітері найкоротший день із усіх планет Сонячної системи;
4. В атмосфері Юпітера, вирує один із найтриваліших і потужних штормів у Сонячній системі, більш відомий як Велика Червона Пляма;
5. Місяць Юпітера - Ганімед, є найбільшим місяцем у Сонячній системі;
6. Навколо Юпітера розташована тонка система кілець;
7. Юпітер відвідало 8 науково-дослідних апаратів;
   
8. Юпітер має сильне магнітне поле;
   
9. Якби Юпітер був у 80 разів масивнішим, він став би зіркою;
10. Навколо Юпітера обертається 67 природних супутників. Це найбільший показник у Сонячній системі;

Астрономічні характеристики

Значення імені планети Юпітер

Своє ім'я Юпітер отримав на честь наймогутнішого бога в римській міфології, хоч і є другою за яскравістю планетою після Венери. У греків ця планета звалася Зевса, також величного бога свого пантеону. Вся справа в тому, що Венеру можна спостерігати лише вранці або ввечері, тоді як Юпітер через своє повільне і величне переміщення по орбіті може яскраво світити протягом ночі.

Фізичні характеристики Юпітера

Кільця та супутники

Навколо Юпітера є система кілець і безліч природних супутників. В даний час астрономам відомо 67 супутників, що обертаються на різних орбітах навколо Юпітера. Цей показник є найбільшим у Сонячній системі. Перші супутники, як ми вже писали, були відкриті ще далекого 1610 італійським астрономом Галілео Галілеєм. Це були Іо, Європа, Ганімед та Каллісто. З подальшим розвиткомтехнологій та засобів спостереження були відкриті та інші його супутники.

Відмінною рисою великих супутників Юпітера є те, що вони завжди звернені однією стороною до планети у зв'язку з великим гравітаційним впливом, що Юпітер надає на них. Також існує цікава закономірність, чим далі орбіта супутника від планети тим менша його щільність.

Система кілець навколо Юпітера була відкрита в 1979 під час проходження дослідницького зонда "Вояджер-1" поряд з планетою. Усього було виявлено три кільця, які отримали назву: головне, гало та павутинне. Кільця Юпітера не великі, а їх відбивна здатність - альбедо всього 1,5%, тому їх спостереження можливе тільки при сонячному підсвічуванні.

Особливості планети

Найпотужніша планета в Сонячній системі з чотирма місяцями розміром з невелику планету і безліччю дрібних супутників утворює свого роду мініатюрну копію Сонячної систем. І це було б дійсно можливо, якщо маса Юпітери була приблизно в 80 разів більша. Тоді він був би не планетою, а міг перетворитися на зірку дуже схожу на наше Сонце.

Якби Галілео Галілей дожив до наших часів, він би сильно здивувався тому, що ми змогли дізнатися про Юпітера та його супутників за останні 30 років. Наприклад, Іо є вулканічно-активним космічним об'єктом у нашій Сонячній системі. Ганімед є найбільшим планетним місяцем і єдиним відомим супутником у Сонячній системі, що має власне магнітне поле. Величезний океан рідкої води може перебувати під крижаною поверхнею Європи, Каллісто та Ганімеда. Тільки в 2003 році, астрономи виявили на орбіті навколо планети-гіганта 23 нових супутника, довівши їх загальну кількість до 49. Більшість дрібних зовнішніх супутників, найімовірніше, є астроїдами, захопленими величезним гравітаційним тяжінням Юпітера.

Зовнішність Юпітера є однією з найчарівніших, включаючи яскраві кольорита різні атмосферні особливості. Більшість видимих ​​хмар складаються переважно з аміаку. Вода на планеті є, але значно глибше і іноді може проглядатися через ясні плями крізь хмарний покрив. Смуги в атмосфері планети утворюються сильними вітрами у верхніх шарах атмосфери Юпітера. На стику цих зон з'являються штормові утворення, здатні існувати багато років. Так, знаменита червона пляма, гігантська штормова освіта, спостерігається вже протягом останніх 300 років.

Атмосфера планети

Склад атмосфери планети аналогічний до складу Сонця — в основному це водень і гелій. Глибоко в атмосфері, де вищі значення температури та тиску, газоподібний водень перетворюється на рідину. На висоті приблизно дві третини від поверхні планети водень стає металевим і струмопровідним. У цьому металевому шарі утворюється магнітне поле Юпітера, яке майже в 20 000 разів потужніше за земне. У центрі, під величезним тиском, може існувати тверде кам'яне ядро, діаметр якого приблизно в 1,5 рази більше земного.

Корисні статті, які дадуть відповідь на більшість цікавих питань про Юпітера.

Об'єкти глибокого космосу

Крім Сонця планета Юпітер справді найбільша за розмірами та масою в нашій Сонячній системі, недарма названа вона честь головного і наймогутнішого бога античного пантеону – Юпітера в римській традиції (він же Зевс, у традиції грецької). Також планета Юпітер таїть у собі чимало загадок і вже не раз згадувалась на сторінках нашого наукового сайту, у сьогоднішній статті ми зберемо всі відомості про цю цікаву планету-гіганту воєдино, отже, вперед до Юпітера.

Хто відкрив Юпітер

Але спершу трохи історії відкриття Юпітера. Насправді про Юпітера вже добре були обізнані вавилонські жерці та за сумісництвом астрономи. стародавнього світу, саме у їхніх працях є перші в історії згадки про цього гіганта. Справа в тому, що Юпітер настільки великий, що його завжди можна було розгледіти в зоряному небі неозброєним поглядом.

Знаменитий астроном Галілео Галілей був першим, хто вивчав планету Юпітер вже через телескоп, він же відкрив чотири найбільші супутники Юпітера. На той момент відкриття супутників у Юпітера було важливим аргументом на користь геліоцентричної моделі Коперника (про те, що центром небесної системи є, а не Земля). А сам великий вчений за свої революційні, на той момент відкриття зазнав переслідування інквізиції, але це вже інша історія.

Згодом багато астрономів розглядали Юпітер через свої телескопи, роблячи різні цікаві відкриття, наприклад астроном Кассіні виявив велику червону пляму на поверхні планети (про неї докладніше напишемо нижче) і також розрахував період обертання та диференціальне обертання атмосфери Юпітера. Астроном Еге. Бернард відкрив останній супутник Юпітера Аматея. Спостереження за Юпітером за допомогою дедалі більше потужних телескопівпродовжуються досі.

Особливості планети Юпітер

Якщо порівнювати Юпітер із нашою планетою, то розміри Юпітера більше розмірівЗемлі у 317 разів. Крім того, Юпітер в 2,5 рази більше всіх інших планет Сонячної системи разом узятих. Що ж до маси Юпітера, то вона в 318 разів більша за масу Землі і в 2,5 рази більша за масу всіх інших планет Сонячної системи разом узятих. Маса Юпітера складає 1,9 х 10*27.

Температура Юпітера

Яка температура на Юпітері вдень та вночі? Враховуючи велику віддаленість планети від Сонця, логічно припустити, що на Юпітері холодно, але не все так однозначно. Зовнішня атмосфера гіганта справді дуже холодна, температура там становить приблизно -145 градусів, але в міру поглиблення на кілька сотень кілометрів у глиб планети стає тепліше. Причому не просто тепліше, а просто спекотно, оскільки на поверхні Юпітера температура може досягати до +153 С. Такий сильний перепад температури зумовлений тим, що поверхня планети складається з водню, що горить, що виділяє тепло. Більше того, розплавлені внутрішні частини планети виділяють більше тепла, ніж сам Юпітер отримує від Сонця.

Все це доповнюють сильні бурі, що вирують на планеті (швидкість вітру досягає 600 км на годину), які змішують жар, що походить від водневої складової Юпітера з холодним повітрям атмосфери.

Чи є життя на Юпітері

Як бачите, фізичні умовина Юпітері дуже суворі, тому, враховуючи відсутність твердої поверхні, велике атмосферний тискі високу температуру на самій поверхні планети, життя на Юпітера не можливе.

Атмосфера Юпітера

Атмосфера Юпітера величезна, втім, як і Юпітер. Хімічний складатмосфери Юпітера на 90% складається з водню і на 10% з гелію, також до складу атмосфери входять деякі інші хімічні елементи: аміак, метан, сірководень. Оскільки Юпітер є газовим гігантом без твердої поверхні, межа між його атмосферою і власне поверхнею відсутня.

Але якби ми стали опускатися все глибше в надра планети, то помітили зміни в щільності і температурі водню і гелію. На основі цих змін вчені виділили такі частини атмосфери планети як тропосфера, стратосфера, термосфера та екзосфера.

Чому Юпітер не зірка

Можливо, читачі помітили, що за своїм складом, а особливо щодо переважання водню та гелій Юпітер дуже схожий на Сонце. У зв'язку з цим постає питання, чому Юпітер все-таки планета, а не зірка. Справа в тому, що йому просто не вистачило маси та тепла для того, щоб почати злиття атомів водню у гелій. За підрахунками вчених Юпітеру необхідно збільшити свою поточну масу у 80 разів, щоб розпочати термоядерні реакції, що відбуваються на Сонці та інших зірках.

Фото планети Юпітер

Поверхня Юпітера

Зважаючи на відсутність твердої поверхні у планети-гіганта, вчені за якусь умовну поверхню прийняли нижню крапку в його атмосфері, де тиск становить 1 бар. Різні хімічні елементи, що входять до складу атмосфери планети, роблять свій внесок у формування барвистих хмар Юпітера, які ми можемо спостерігати в телескопі. Саме аміачні хмари відповідають за рудо-білий у смужку колір планети Юпітер.

Велика червона пляма на Юпітері

Якщо ви уважно розглядатимете поверхню планети-гіганти, то від вашої уваги точно не вислизне характерна велика червона пляма, яку першим помітив ще астроном Кассіні, спостерігаючи Юпітер наприкінці 1600-х років. Що ж є ця велика червона пляма Юпітера? На думку вчених це великий атмосферний шторм, причому настільки великий, що вирує в південній півкулі планети ось уже понад 400 років, а можливо і довше (з огляду на те, що він міг виникнути ще задовго до того, як Кассіні побачив його).

Хоча в останнім часомастрономи помітили, що шторм почав потихеньку вщухати, оскільки розміри плями стали скорочуватися. Згідно з однією з гіпотез велика червона пляма набуде кругової форми до 2040 року, але як довго вона ще проіснує невідомо.

Вік Юпітера

Наразі точний вік планети Юпітер невідомий. Труднощі його визначення полягають у тому, що вченим поки що не відомо, як Юпітер був утворений. Згідно з однією з гіпотез Юпітер, втім, як і інші планети, був утворений із сонячної туманності близько 4,6 мільярда років тому, але це лише гіпотеза.

Кільця Юпітера

Так, у Юпітера, як у будь-якої порядної планети-гіганта є кільця. Зрозуміло, вони не такі великі і помітні як у його сусіда. Кільця у Юпітера тонші і слабші, швидше за все вони складаються з речовин, викинутих супутниками гіганта при зіткненні тих з астероїдами і .

Супутники Юпітера

Юпітер має аж 67 супутників, по суті більше за всіх інших планет Сонячної системи. Супутники Юпітера є великий інтерес для вчених, так серед них зустрічаються настільки великі екземпляри, які перевершують своїми розмірами деякі маленькі планети (начебто і вже «не планети»), які мають до того ж значні запаси підземних вод.

Обертання Юпітера

Один рік на Юпітері триває 11,86 земних років. Саме за такий період Юпітер здійснює один оберт навколо Сонця. Швидкість руху планети Юпітер орбітою становить 13 км на секунду. Орбіта Юпітера трохи нахилена (близько 6,09 градусів) порівняно з площиною екліптики.

Скільки летіти до Юпітера

Скільки летіти до Юпітера від Землі? Коли Земля та Юпітер розташовані найближче один до одного, відстань між ними становить 628 мільйонів кілометрів. За скільки ця відстань зможуть подолати сучасні космічні кораблі? Запущений НАСА ще 1979 року дослідницький шатл Вояджер-1, на політ до Юпітера витратив 546 днів. У Вояджера-2 подібний політ зайняв 688 днів.

• Незважаючи на свої воістину гігантські розміри Юпітер ще й найшвидша обертання навколо осі планета в Сонячній системі, так щоб зробити один оберт навколо осі йому знадобиться всього 10 наших годин, таким чином, доба на Юпітері дорівнює 10 годин.
• Хмари на Юпітері можуть досягати товщини до 10 км.
• У Юпітера є інтенсивне магнітне поле, яке в 16 разів сильніше магнітного поля Землі.
• Юпітер цілком можливо побачити на власні очі, і швидше за все ви не раз його бачили, просто не знали, що це саме Юпітер. Якщо в нічному зоряному небі ви бачите велику і яскраву зірку, То швидше за все це він.

Планета Юпітер, відео

І на завершення цікавий документальний фільм про Юпітера.