Jupiter (planet)

Slika Jupitra, ki jo je ujel vesoljski teleskop Hubble, v kateri lahko opazimo značilne pasove, veliko rdečo točko in Joviana Aurora. (Vir: NASA, ESA)

JUpiter Je največji od planetov sončnega sistema in eden najsvetlejših na nočnem nebu skozi vse leto, zato nosi ime kralja rimskih bogov. V rimski mitologiji je Bog Jupiter največji od bogov, enakovreden Bogu Zeusu iz grške mitologije. 

Jupiter, ki opazuje svojo orbito glede sonca, je peti planet sončnega sistema in ima vsaj 79 naravnih satelitov. Njegov premer je 11 -krat večji od kopenskega premera in po soncu je največji in največji predmet sončnega sistema.

Človeštvo je že od antičnih časov razmišljalo o Jupiterju, vendar je bil prvi Galileo Galilei, ki je s teleskopom opazoval planet in odkril štiri njegove glavne satelite leta 1610.

Galileo je opazoval značilne skupine Jupitra in štiri galilejske satelite, katerih imena so ío, Evropa, Ganymedes in Calisto. Ugotovitve Galileo so popolnoma spremenile koncepte o kraju Zemlje in človečnosti v vesolju, saj so se prvič opazili nebesna telesa, ki se vrtijo okoli druge zvezde, ki ni bila naš planet.

Njegova opažanja so za svoj čas podpirala več revolucionarnih idej: prva je bila, da zemlja ni bila središče vesolja, drugo pa in nič manj pomembno, da so zunaj njega "drugi svetovi", kot je Galileo imenoval Jupitrovi sateliti.

Splošne značilnosti Jupitra

Zemlja v primerjavi z Jupiterjem

Velikost in masa

Jupiter je peti planet, ki upošteva polmer orbitala glede na sonce. Četrti planet je Mars, med njimi pa sta dve meji: asteroidni pas.

Planeti z orbito, ki je manj kot pri asteroidnem pasu, so skalnati, medtem ko so tisti z večjo orbito plinasti ali sladoledni velikani. Jupiter je prvi od njih in tudi tisti z največjo glasnostjo in maso.

Jupitrova masa, enakovredna 300 zemeljskim masom, je tako velika, da se podvoji v vsoti mase preostalih planetov sončnega sistema. Kar zadeva svojo količino, je enakovredna 1300 deželah.

Premiki

Jupiter se tako hitro obrne okoli svoje osi, kar daje popoln zavoj v 9 urah s 50 minutami. To je 2,4 -krat hitrejše od hitrosti rotacije zemljišč in noben planet sončnega sistema ga ne presega. 

Njegovo orbitalno obdobje, torej čas, ki je potreben za popoln obrat sonce, je 12 let.

Opazovanje

Kljub temu, da je petkrat naprej od sonca kot naš planet, njegova velika velikost in njene lastnosti oblakov, se na njeni površini odlično naredijo sončno svetlobo, zato je ena najsvetlejših zvezd na nočnem nebu.

Ko ga opazimo s teleskopom, opazimo le njihove najvišje oblake, ki imajo nekaj stacionarnih in drugih premičnih območij, ki tvorijo vzorec pasov po celotni ekvatorialni liniji.

Pokličejo se najtemnejši pasovi Pasovi in najbolj jasno območje. So relativno stabilni, čeprav postopoma spreminjajo obliko in barvo, obkrožajo planet v nasprotnih smereh.

Beli oblaki so rezultat naraščajočih tokov, ki se ohladijo in tvorijo amonijeve kristale. Nato se ti tokovi ukrivijo na straneh, da se spet spustijo, v najtemnejših pasovih.

Rdečkasta, rumena in rjava barva

Raznolikost rdečkastih, rumenkastih in rjavih barv, ki jih vidimo v Jupitru. Med pasovi in ​​pasovi so velikanske nevihte in vrtinci, ki jih vidimo kot točke ali kot točke.

Te nevihte so praktično trajne in med vsemi izstopa velika rdeča točka, ki jo je v sedemnajstem stoletju prvič opazil Robert Hooke, sodobni in rivalski fizični in rivalski fizik Newton.

Velika rdeča točka je stara vsaj 300 let, vendar opažanja kažejo, da se je njegova kolosalna velikost, večja od zemlje, v zadnjih desetletjih zmanjševala.

Kar zadeva Jovian atmosfero, je precej debelo. Njegova globina ni natančno znana, vendar je ocenjena na stotine kilometrov.

Kompozicija

Kemična sestava njegove atmosfere je zelo podobna zvezdi: 80% vodika, 17% helija in majhnega deleža vodne pare, metana in amoniaka. 

Atmosferski tlak se poveča z globino, do te mere, da je vodikov plin utekočinjen, ki tvori tekoči vodikov ocean, pri tlaku, ki se obnaša kot kovina. To bi bila spodnja meja Jovian atmosfere.

Jupitrov kovinski tekoči ocean je vroč od sončne površine, vrstnega reda 10.000 ° C in precej svetel.

Zelo verjetno je, da ima Jupiter zelo gosto jedro, sestavljeno iz elementov težkih kovin, vendar je potrebnih več podatkov, ki potrjujejo to izjavo.

Povzetek Jupitrovih fizičnih značilnosti

-Masa: 1,9 × 10²⁷ kg

Vam lahko služi: polarizacija svetlobe: vrste, primeri, aplikacije

-Ekvatorialni radio: 71492 km, kar ustreza 11 -krat večji polmer zemlje.

-Polarni radio: 66854 km.

-Oblika: zaračunano na drogovih v faktorju 0,065.

-Srednji radio orbite: 7,78 x 10⁸ km, kar ustreza 5,2 u.Do.

-Naklon rotacije osi: 3 ° 12 glede orbitalne ravnine.

-Temperatura: -130 ° C (oblaki)

-Gravitacija: 24,8 m/s²

-Lastno magnetno polje: Da, 428 μT v Ekvadorju.

-Atmosfera: Gosto vzdušje vodika in helija.

-Gostota: 1336 kg/m³

-Sateliti: 79 znancev.

-Prstani: Da, slabo in prah.

Jupitrova struktura

Jupitrov najbolj odmeven sloj je sestavljen iz oblakov in ima debelino 50 km. Pod to plastjo oblakov je še ena plast, predvsem iz vodika in helija, z debelino 20.000 km.

Prehod med plinskim in tekočim fazo je postopen, saj tlak raste z globino.

Pod to tekočo plastjo in kot posledica ekstremnih pritiskov se elektroni atomov vodika in helija ločijo od njihovih jeder in postanejo prosti elektroni, ki se premikajo v morju tekočega kovinskega vodika.

Na večji globini bi lahko bilo trdno jedro 1,5 -krat večji od zemeljskega premera, vendar 30 -krat težji od našega planeta. In ker gre za planet, ki ga sestavljajo plin in tekočina, zaradi svoje ogromne hitrosti vrtenja planet v svojih drogovih prevzame sploščeno obliko.

Kdaj in kako opazovati Jupiter

Jupiter je videti svetlo bel in je v somraku enostavno opaziti. Ne bi smeli zamenjati z Venero, ki je tudi zelo svetla.

Jupiter Vision za teleskop

Jupiter na prvi pogled zasije več na nočnem nebu kot Sir, svetleča zvezda in je vedno blizu neke zodiakalne ozvezdje, ki se lahko razlikuje glede na leto, v okolju 30 stopinj.

Jupiter Night View in štirje galilejski sateliti z majhnim teleskopom. Vir: @asisset_if.

Z dobrimi daljnogled s fiksno podporo ali majhnim teleskopom se Jupiter pojavlja kot beli disk z mehkimi pasovi.

Štirje galilejski sateliti so zlahka vidni z majhnim teleskopom: Ganymedes, Io, Evropa in Calisto. Položaji satelitov se razlikujejo od enega do dneva, včasih pa so le trije razdeljeni, saj je eden od njih zadaj ali pred planetom.

Obstaja več mobilnih aplikacij, ki omogočajo prepoznavanje in iskanje planetov in zvezd na nebu. Med njimi izstopajo Nebesni zemljevidi ker je eden prvih. Na ta način se Jupitrov položaj nahaja kadar koli.

Jupiter položaj in drugi planeti na nebu, ki jih vidimo z nebesnimi zemljevidi 20.02.20 ob ​​23:14 iz Caracasa, Venezuela.

Prevodno gibanje

Jupitrova orbita je eliptična in ima svojo osredotočenost zunaj središča Sonca zaradi ogromne mase. Potrebno je 11,86 leta, da ga potujete s hitrostjo 13,07 km/s.

Zdaj se vedno trdi, da se planeti vrtijo okoli središča sonca, kar je skoraj natančno za skoraj vse, razen Jupitra.

Prevod Jupiter

To je zato, ker je Jupiter tako masiven, da se središče vrtenja, baricentra ali masnega središča sistema Sol-Jupiter premakne v Jupiter, saj je zunaj sončnega telesa.

Glede na izračune je baricenter Sol-Jupiter sistema 1,07-krat večji od sončnega polmera, torej zunaj sonca.

Baricenter sistema Sol-Jupiter je zunaj sonca. Jupitrova orbita je elipsa z enim od njegovih žarometov v baricenterju. (Vir: Spaceplace.lonec.vlada)

On perihelio To je najmanjša razdalja med Jupitrovo orbito in osredotočenostjo elipse, ki se nahaja v baricentru sistema Sol-Jupiter. Njegova vrednost je 816,62 milijona kilometrov.

Nasprotno, afelion To je največja razdalja med fokusom in orbito, ki je v primeru Jupitra 740,52 milijona kilometrov.

Ekscentričnost orbite kaže, kako daleč je na krožni obliki. Orbita Jupitra ima ekscentričnost 0,048775 in se izračuna tako, da razdaljo od središča elipse delimo na fokus z dolžino največje polose elipse. 

Rotacijsko gibanje

Jupitrovo stransko obdobje vrtenja okoli lastne osi je 9 ur 55 minut in 27,3 sekunde. Os zavoja ima naklon 3,13 ° glede na osi orbitalne vrtenja.

Da bi bil tako zajeten, ima Jupiter najnižje rotacijsko obdobje med vsemi planeti sončnega sistema.

Jupiter sateliti

Za velikanske planete je značilno veliko število satelitov ali lun. Do danes je bilo preštetih 79 satelitov Jupitra, največji in najbolj znani pa so štirje sateliti, ki jih je leta 1610 odkril Galileo Galilei, ki so po vrstnem redu bližine:

-Ío, ​​ima ⅓ zemeljskega premera

-Evropa z ¼ premera zemljišča

-Ganímedes, iz ⅖ deli zemeljskega premera

-Callisto, malo manj kot ⅖ deli premera zemljišča

Ti štirje sateliti imajo 99,99% mase vseh jovijskih satelitov in obročev.

Med Jupitrom in galilejskimi sateliti so na razmeroma nedavnem datumu odkrite štirje majhni notranji sateliti (1979).

Vam lahko služi: konveksno ogledalo

Zunaj galilejskih satelitov je skupina redni sateliti, 10 skupaj, skupaj s skupino retrogradni sateliti, od tega je znano doslej šestdeset (61).

Po orbitalnem vrstnem redu so opredeljene štiri satelitske skupine:

1. Notranji sateliti (4) z orbitami med 128.000 do 222.000 km.
2. Galilejski sateliti (4) Njegove orbite so med 422.000 km za ío do 1.883.000 km za Calisto. Skupaj imata 99.99% mase vseh jovijskih satelitov.
3. Redni sateliti (10) med 7.284.000 km do 18.928.000 km.
4. Retrogradni sateliti (61) od 17.582.000 km do 28.575.000 km.

Jupiter ima tudi obroče. So v orbiti nižje od galilejskih satelitov in med orbiti notranjih satelitov. Menijo, da so ti obroči nastali zaradi vpliva notranjega satelita z meteoroidom.

Galilejski sateliti

Jupiter in štirje galilejski sateliti: ío, Evropa, Ganymedes in Calisto

Štirje galilejski sateliti sestavljajo zelo zanimivo skupino, saj strokovnjaki verjamejo, da izpolnjujejo pogoje za morebitno prihodnjo kolonizacijo.

Ío

Ima intenzivno vulkansko aktivnost, površina se trajno obnavlja s staljeno lavo, ki prihaja iz notranjosti.

Irova ogrevalna energija prihaja predvsem iz intenzivne sile plimovanja, ki proizvaja Jupitrovo ogromno gravitacijo.

Evropa

To je drugi od galilejskih satelitov v vrstnem redu, toda šesti Jupitrov sateliti. Njegovo ime izvira iz grške mitologije, v kateri je Evropa ljubitelj Zeusa (Jupiter v rimski mitologiji).

Je le malo manj kot luna in ima trdno skorjo zamrznjene vode. Ima malo gosto vzdušje kisika in drugih plinov. Njegova nežno progasta površina je gladka v zvezdah sončnega sistema, z le nekaj kraterjev.

Verjame se, da pod ledeno skorjo v Evropi obstaja ocean, katerega gibanje, ki ga poganjajo sile Jupitrovega velikana, povzroča tektonsko aktivnost na sladoledu satelita. Na ta način se na njegovi gladki površini pojavijo razpoke in strij.

Številni strokovnjaki verjamejo, da ima Evropa pogoje za nastanek nekakšnega življenja.

Ganymede

Je največji satelit sončnega sistema, ima skalnat plašč z železnim jedrom. Njegova velikost je nekoliko večja od velikosti planeta Merkur, s skoraj polovico njegove mase.

Obstajajo dokazi, da lahko pod njeno površino obstaja ocean slane vode. ESA (Evropska vesoljska agencija) je do leta 2030 preučila možnost obiska.

Kot je pogosta v osončju, je orbita Ganymede v odmev z orbiti Evrope in ío: Ko Ganimedes dopolnjuje vrnitev, Evropa zaključi dva, medtem ko so pred štirimi polnimi zavoji pred štirimi polnimi zavoji.

Orbitalna resonanca jupitrov galilejskih satelitov

Callisto

To je četrti galilejski satelit z velikostjo, ki je praktično enaka živemu srebru, vendar s tretjim delom svoje teže. Nima orbitalne resonance z drugimi sateliti, vendar je v sinhroni rotaciji z Jupitrom, ki vedno kaže enak obraz planetu.

Površina ima obilo starih kraterjev in je sestavljena predvsem iz kamnin in ledu. Verjetno imate notranji ocean, debel vsaj 100 kilometrov.

Tektonske aktivnosti ni dokazov, zato so njihovi kraterji zagotovo povzročili udarci meteorita. Njegova atmosfera je tanka, sestavljena iz molekularnega kisika in ogljikovega dioksida, z dokaj intenzivno ionosfero. 

Kompozicija

Jupiter ima debelo atmosfero, ki je sestavljena predvsem iz vodika v 87%, ki ji sledi Helio v vrstnem redu 13%. Drugi plini, ki so prisotni v razmerjih, manj kot 0,1%, so vodikov sulfid, voda in amonijak.

Oblaki planeta vsebujejo kristale amoniaka, njihova rdečkasta barva pa verjetno izvira iz molekul, ki vsebujejo žveplo ali fosfor. Najnižji in nižji oblaki vsebujejo amonijev hidrosulfuro.

Zaradi prisotnosti neviht v najglobljih plasteh je zelo verjetno, da te plasti vsebujejo oblake, sestavljene iz vodne pare.

Notranja struktura

Znotraj Jupiter vodika in helija sta v tekoči obliki zaradi visokih pritiskov, ki jih povzroča neizmerna sila gravitacije in debele atmosfere.

Na globinah, večjih od 15.000 kilometrov pod tekočo površino so vodikovi atomi tako stisnjeni, njihova jedra Tekoči kovinski vodik.

Fizični modeli kažejo, da je sestavljeno skalno jedro, sestavljeno iz težkih atomov. Na začetku so ocenili jedro 7 kopenskih mas, vendar novejši modeli razmišljajo o jedru z maso med 14 in 18 kopenskih mas.

Pomembno je biti prepričani, če to jedro obstaja, ker je odziv odvisen od teorije tvorbe planetov planetov.

V tej teoriji so planeti oblikovani iz jedra trdnih delcev, kar povzroča večje težke predmete, ki bi delovali kot jedra gravitacijskega kondenzacije, ki bi v milijonih let tvorila planete.

Vam lahko služi: Schrödinger atomski model

Jupitrova magnetosfera

Zaradi Jupitrovega intenzivnega magnetnega polja ima planet obsežno magnetosfero do te mere, da če ni neviden, bi ga na prizemnem nebu videli z velikostjo, podobno kot lune. 

Noben planet sončnega sistema ne presega Jupitra glede na intenzivnost in razširitev magnetnega polja.

Naloženi delci iz sončnega vetra so ujeti v linijah magnetnega polja in se vrtijo okoli njih, vendar se vzdolž poljskih vodov vrtijo ali premikajo.

Ker magnetne črte nastanejo iz enega pola in se pridružijo drugemu, nabiti delci pridobijo kinetično energijo in se osredotočijo na drogove, ki inionizirajo in vznemirjajo pline polarne atmosfere Jupitra, s posledično emisijo svetlobnega sevanja.

Misije v Jupiter

Od leta 1973 so Jupiter obiskali različne misije NASA, ameriška vesoljska agencija, odgovorna za programe raziskovanja vesolja.

Misije, kot sta Pioneer 10 in 11, Galileo in Cassini, so preučevali Jupitrove satelite. Predhodni podatki kažejo, da imajo nekateri ugodni pogoji za življenje in tudi za vzpostavitev človeških baz.

NASA NASA NASA in Evropska vesoljska agencija imata nove misije za Jupiter, predvsem zato, da bi podrobneje preučili evropski satelit.

Pionir 

Pionir 11

Pioneer 10 je bila prva vesoljska sonda, ki jo je Jupiter letel decembra 1973. Istega leta, aprila, je bila poslana sonda Pioneer 11, ki je decembra 1974 dosegla orbito Jovian.

V teh misijah so bile posnete prve bližnje fotografije Jupitra in galilejskih satelitov. Izmerjeni so bili tudi magnetno polje in sevalni pasovi planeta.

Voyager

Voyager 2

Misije Voyager 1 in Voyager 2, ki so bile predstavljene leta 1973, sta spet obiskala kralja planetov sončnega sistema.

Podatki, ki jih zbirajo te misije, so do takrat dali izjemne in neznane informacije o planetu in njegovih satelitih. Na primer, najprej je bil odkrit sistem Jupiter's Rings in izvedlo se je tudi, da ima satelit IRO intenzivno vulkansko aktivnost.

Galileo

Uvedena je bila leta 1995 za raziskovanje v sedemletnici, toda sonda je imela hude težave z glavno anteno. Kljub temu bi lahko poslal dragocene informacije o Jupitrovih satelitih.

Sonda Galileo okoli Jupitra. Vir: Wikimedia Commons. Džihemd/cc by-sa (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/),

Misija je odkrila podzemne oceane v Evropi in zagotovila več informacij o aktivnih vulkanih í.

Galileo se je končal, ko je raziskovalna sonda padla na Jupiter, da bi se izognila trku in dosledni kontaminaciji zmrzali Evrope.

Cassini

Sklop ladje Cassini

Decembra leta 2000 je misija Cassini/Huygens v Saturnu pridobila primerljive podatke v interesu z misijami Voyager, vendar so zaradi tehnoloških izboljšav veliko bolj kakovosti.

Nova obzorja

Nova obzorja

V svojem prehodu v Pluto je nova vesoljska sonda leta 2007 obiskala planet Jupiter.

Juno

Juno

Najnovejša misija za Jupiter je vesoljska sonda Juno, ki je 5. julija 2016 vstopila v orbito s planetom. Junovo poslanstvo je preučevanje Jovian atmosfere, pa tudi njene magnetosfere in Auroras.

Pričakuje se, da bo ta misija zagotovila potrebne podatke, da bi ugotovili, kateri temeljni modeli so združljivi z Jupitrovimi obstoječimi podatki, in s tem primerjamo z modeli, ki trdijo, da takšno jedro ne obstaja.

Radovedni podatki o Jupiterju

-Je največji premer štirih velikanskih planetov: Jupiter, Saturn, Uran in Neptun.

-V zvezku, ki ga zaseda Jupiter, je 1300 planetov velikosti zemljišča.

-Jupiter ima ogromno maso, dvakrat in polkrat je večja od vsote mase preostalih sedmih planetov sončnega sistema.

-Verjame se, da je bilo njeno trdno jedro nastalo le milijon let po primarnem plinskem in prahu, ki je povzročil sončni sistem, 4 naredi 4.500 milijonov let.  

-Jupiter je planet sončnega sistema, ki ima najkrajši dan: njegovo rotacijsko obdobje je le 9 ur s 55 minutami.

-Je najbolj radioaktivni planet sončnega sistema, razen sončne svetlobe, ki jo odraža tudi njegova atmosfera.

-Jupiter ima največji satelit sončnega sistema: Ganymede, s polmerom 1,5 -krat večji kot na Luni in 0,4 -krat večji polmer.

-80% svoje atmosfere sestavlja vodik, sledi Helio, ki prispeva 17%. Ostali so drugi plini, kot so vodna para, metan, amonijak in etan.

-Jupitrove oblake tvorijo amonijevi kristali, ki tvorijo tanko plast debeline približno 50 km. Toda celotno vzdušje je od vrstnega reda 20.000 km, ki je najlepši od vseh planetov sončnega sistema.

-To je planet, ki ima največji in najbolj trpežen anticiklonski vrtinec, znan v sončnem sistemu: Velika rdeča točka. Z več kot 300 leti obstoja je njegova velikost večja od dveh kopenskih premerov.

-Ima izjemno gosto jedro železa, niklja in tekočega kovinskega vodika.

-Ima intenzivno magnetno polje, ki lahko proizvaja trajne aurore.

-To je sončni planet z najvišjim gravitacijskim pospeševanjem, ki je ocenjen v 2,5 -kratni kopenski gravitaciji na robu njene atmosfere.

-Zelo nedavne preiskave kažejo na obilje vode v ekvatorialnem območju, ki temelji na analizi podatkov prostorske misije Juno. V poročilu NASA 10. februarja 2020 v reviji Naravna astronomija Navedeno je, da je 0,25% ekvatorialne atmosfere planeta sestavljeno iz molekul vode.