- Планета Юпитер
- Общие сведения о Юпитере
- Орбита Юпитера
- 3D-модель Юпитера
- Физические характеристики Юпитера
- Сравнительные размеры Юпитера и Земли
- Атмосфера Юпитера
- Исследование Юпитера
- Интересные факты о Юпитере
- Планета Юпитер
- Спутники | Кольца | Исследование | Фотографии
- Интересные факты о планете Юпитер
- Размер, масса и орбита
- Физические характеристики Юпитера
- Орбита и вращение Юпитера
- Состав и поверхность
- Спутники
- Атмосфера и температура
- История изучения
- Карта поверхности
- Планета Юпитер: её масса, атмосфера, размеры, температура, магнитное поле, строение, орбита и период вращения вокруг Солнца
- Общие сведения о Юпитере
- Происхождение названия
- Как образовался Юпитер
- Размер
- Возраст планеты
- Цвет планеты
- Атмосфера
- Тропосфера
- Стратосфера
- Термосфера и экзосфера
- Состав
- Радиационные пояса
- Физические характеристики Юпитера
- Температура планеты Юпитер
- Погода на Юпитере
- Состав и строение поверхности
- Орбита Юпитера
- Большое красное пятно
- Спутники Юпитера
- Ганимед
- Каллисто
- Европа
Видео:ЧТО ОБНАРУЖИЛ АППАРАТ JUNO ПОД ПОВЕРХНОСТЬЮ ЮПИТЕРА?Скачать
Планета Юпитер
Видео:То, что вы Увидите внутри Юпитера! Летим под облака газового гиганта. Полярное сияние.Скачать
Общие сведения о Юпитере
Юпитер – это пятая по удаленности от Солнца планета (пятая планета Солнечной системы).
Юпитер относится к газовым гигантам и назван в честь верховного древнеримского бога, аналога древнегреческому Зевсу.
У Юпитера на данный моменты обнаружены 79 естественных спутников.
Юпитер известен людям с древних времен. В месопотамской культуре планета называлась «Белая звезда». Подробное описание 12-летнего цикла движения Юпитера было дано китайскими астрономами, называвшими планету «Звезда года». Греки именовали его «Звезда Зевса».
Соседями Юпитера являются Сатурн и Марс, который отделен от гиганта поясом астероидов.
Наиболее признанная модель строения Юпитера предполагает, что он состоит из атмосферы, слоя металлического водорода и каменного ядра.
Форма магнитного поля у Юпитера сильно сплюснута и напоминает диск.
Юпитер обладает мощными радиационными поясами. Космический аппарат «Galileo» при облете гиганта получил дозу радиации, превышающую смертельный для человека уровень в 25 раз.
У Юпитера есть слабые кольца, обнаруженные во время прохождения «Voyager-1» мимо планеты в 1979 году.
Видео:Что вы УВИДИТЕ, если попадете на ЮпитерСкачать
Орбита Юпитера
Среднее расстояние от Юпитера до Солнца 778,57 миллиона километров (5,2 астрономической единицы).
Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 740,574 миллиона километров (4,95 астрономической единицы).
Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 816,521 миллиона километров (5,458 астрономической единицы).
Средняя скорость движения Юпитера по орбите составляет около 13,07 километра в секунду.
Один оборот вокруг Солнца планета совершает за 11,86 земных лет.
Год на планете составляет 398,88 юпитерианских суток.
Расстояние от Юпитера до Земли варьируется в пределах от 588 до 967 миллионов километров.
Направление вращения Юпитера соответствует направлению вращения всех (кроме Венеры и Урана) планет Солнечной системы.
Видео:Юпитер управляет Солнечной системой, и вот почемуСкачать
3D-модель Юпитера
Видео:Путешествие за пределы ПлутонаСкачать
Физические характеристики Юпитера
Юпитер – первая по размеру планета в Солнечной системе.
Верхний уровень непрозрачных облаков Юпитера характеризуется давлением в 1 атмосферу и температурой -107 °C; на глубине 146 километров – 22 атмосферы, +153 °C.
Средний радиус Юпитера составляет 69 911 ± 6 километров, то есть около 11 радиусов Земли.
Площадь поверхности Юпитера составляет 62,1796 миллиарда квадратных километров.
Средняя плотность Юпитера составляет 1,326 грамм на кубический сантиметр.
Ускорение свободного падения на Юпитера равно 24,79 метра на секунду в квадрате (2,535 g).
Масса Юпитера равна 1,8986 х 10 27 килограмм, что составляет около 317,8 масс Земли.
Видео:Юпитер - новые находки NASA.Скачать
Сравнительные размеры Юпитера и Земли
Видео:Самая большая планета Солнечной системы - ЮпитерСкачать
Атмосфера Юпитера
Атмосферное давление Юпитера составляет от 20 до 220 килопаскалей.
Двумя основными компонентами атмосферы Юпитера являются молекулярный водород (около 89,8 ± 2%) и гелий (10,2 ± 2%).
В атмосфере Юпитера можно выделить экзосферу, термосферу, стратосферу, тропопаузу, тропосферу.
В термосфере Юпитер теряет с излучением значительную часть своего тепла, здесь формируются полярные сияния и ионосфера.
Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 километров в час.
Юпитер демонстрирует яркие и устойчивые полярные сияния вокруг обоих полюсов.
Видео:Путешествие по планетам: Юпитер | Документальный фильм National GeographicСкачать
Исследование Юпитера
В начале XVII века Галилео Галилей изучал Юпитер с помощью телескопа и открыл четыре крупнейших спутника гиганта: Ганимед, Ио, Каллисто и Европа. Сегодня эти луны известны как «Галилеевы спутники».
В 1660-х годах Джованни Кассини обнаружил на Юпитере полосы и пятна.
Первым окружение Юпитера посетил зонд NASA «Pioneer 10».
Систему Юпитера посетили семь аппаратов пролетной траектории («Pioneer 10», «Pioneer 11», «Voyager-1», «Voyager-2», «Ulysses», «Cassini», «New Horizons») и два орбитальных («Galileo» и «Juno»).
Активно проводятся исследования Юпитера как с помощью наземных, так и с помощью космических телескопов, в частности телескопа «Hubble».
Видео:10 УДИВИТЕЛЬНЫХ ФАКТОВ О ЮПИТЕРЕСкачать
Интересные факты о Юпитере
В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака.
Большое красное пятно – это уникальный долгоживущий и самый гигантский ураган Солнечной системы. Его текущий диаметр 15 000 x 30 000 километров (для сравнения, диаметр Земли составляет около 12 700 километров).
Точный химический состав внутренних слоев Юпитера невозможно определить современными методами наблюдений.
В областях Юпитера, на которые падают тени от его крупных спутников, температура поверхности повышается, а не понижается, как можно было бы ожидать.
Спутники Юпитера, названия которых заканчиваются на букву «е» (Карме, Синопе, Ананке, Пасифе и другие), обращаются вокруг планеты в обратном (ретроградном) направлении.
Видео:Юпитер меняет знак май 2024 - июнь 2025, сфера удачи для каждого знака ЗодиакаСкачать
Планета Юпитер
Видео:Удивительные спутники ЮпитераСкачать
Спутники | Кольца | Исследование | Фотографии
Юпитер очаровал наблюдателей еще 400 лет назад, когда его удалось разглядеть в первые телескопы. Это прекрасный газовый гигант с закрученными облаками, загадочным пятном, семейством спутников и множеством особенностей.
Больше всего впечатляют его масштабы. По показателям массы, объема и площади планета занимает почетное первое место в Солнечной системе. О его существовании знали еще древние люди, поэтому Юпитер отметился во многих культурах.
Видео:Космическое путешествие: Планеты и их спутникиСкачать
Интересные факты о планете Юпитер
- По уровню яркости планету опережают Солнце, Луна и Венера. Входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов.
- Упоминания о Юпитере начинаются еще в 7-8 вв. до н.э. Получил имя в честь верховного божества в пантеоне (у греков – Зевс). В Месопотамии это был Мардук, а у германских племен – Тор.
- Выполняет осевой оборот всего за 9 часов и 55 минут. Из-за стремительного вращения происходит сплющивание на полюсах и расширение экваториальной линии.
- С позиции земного наблюдения его движение кажется невероятно медленным.
- Верхний атмосферный слой делится на облачные пояса и зоны. Представлены кристаллами аммиака, серы и их смеси.
- На снимках запечатлено Большое Красное Пятно – масштабный шторм, не прекращающийся уже 350 лет. Он настолько огромен, что способен поглотить три Земли.
- Под атмосферным слоем скрываются слои газообразного и жидкого водорода, а также ядро изо льда, камня и металлов.
- Среди спутников наибольшими выступают Ганимед, Каллисто, Ио и Европа. Первый в диаметре охватывает 5268 км, что больше Меркурия.
- Кольца тонкие и представлены пылевыми частичками, выбрасываемые лунами во время столкновения с кометами или астероидами. Начинаются с удаленности в 92000 км и простираются на 225000 км от Юпитера. Толщина – 2000-12500 км.
- Это аппараты Пионеры-10 и 11, Вояджеры-1 и 2, Галилео, Кассини, Уиллис и Новые Горизонты. Будущие могут сосредоточиться на спутниках.
Видео:Откуда мы знаем, что внутри Юпитера?Скачать
Размер, масса и орбита
Масса – 1.8981 x 10 27 кг, объем – 1.43128 x 10 15 км 3 , площадь поверхности – 6.1419 x 10 10 км 2 , а средняя окружность достигает 4.39264 x 10 5 км. Чтобы вы понимали, по диаметру планета в 11 раз крупнее нашей и 2.5 раз массивнее всех солнечных планет.
Физические характеристики Юпитера
Полярное сжатие | 0,06487 |
---|---|
Экваториальный |
радиус
падения на экваторе
вращения
северного полюса
268,057°
0,52 (геом. альбедо)
Это газовый гигант, поэтому его плотность – 1.326 г/см 3 (меньше ¼ земной). Низкая плотность – подсказка для исследователей, что объект представлен газами, но все еще продолжаются споры о составе ядра.
Планета отдалена от Солнца в среднем на 778 299 000 км, но эта дистанция может меняться от 740 550 000 км до 816 040 000 км. На проход орбитального пути уходит 11.8618 лет, то есть один год длится 4332.59 дней.
Орбита и вращение Юпитера
Перигелий | 7,405·10 8 км (4,950 а. е.) |
---|---|
Афелий | 8,165·10 8 км (5,458 а. е.) |
Большая полуось | 7,785·10 8 км (5,204 а. е.) |
Эксцентриситет |
орбиты
обращения
обращения
Но у Юпитера наблюдается одно из самых быстрых осевых вращений – 9 часов, 55 минут и 30 секунд. Из-за этого в солнечных днях год занимает 10475.8.
Видео:ПОГРУЖЕНИЕ БАТИСКАФА В АТМОСФЕРУ ЮПИТЕРА [Под облаками газового Гиганта]Скачать
Состав и поверхность
Представлен газообразным и жидким веществом. Это крупнейший из газовых гигантов, разделенный на внешний атмосферный слой и внутреннее пространство. Атмосфера представлена водородом (88-92%) и гелием (8-12%).
Внутреннее строение Юпитера
Заметны также следы метана, водного пара, кремния, аммиака и бензола. В небольших количествах можно отыскать сероводород, углерод, неон, этан, кислород, серу и фосфин.
Внутренняя часть вмещает плотные материалы, поэтому состоит из водорода (71%), гелия (24%) и прочих элементов (5%). Ядро – плотная смесь из металлического водорода в жидком состоянии с гелием и внешний слой из молекулярного водорода. Считают, что ядро может быть скалистым, но точных данных нет.
О наличие ядра заговорили в 1997 году, когда вычислили гравитацию. Данные намекали, что оно может достигать 12-45 земных масс и охватывать 4-14% массы Юпитера. Присутствие ядра также подкрепляется планетарными моделями, которые говорят, что планеты нуждались в скалистом или ледяном сердечнике. Но конвекционные токи, а также раскаленный жидкий водород могли сократить размер ядра.
Чем ближе к ядру, тем выше температурные показатели и давление. Полагают, что на поверхности мы отметим 67°С и 10 бар, в фазовом переходе – 9700°С и 200 ГПа, а возле ядра – 35700°С и 3000-4500 ГПа.
Видео:САМАЯ СТРАННАЯ ПЛАНЕТА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ - УРАНСкачать
Спутники
Сейчас мы знаем, что рядом с планетой существует семья из 79 спутников (на 2019 год). Четыре из них самые крупные и именуются галилейскими, потому что были обнаружены Галилео Галилеем: Ио (сплошные активные вулканы), Европа (массивный подповерхностный океан), Ганимед (крупнейший спутник в системе) и Каллисто (подземный океан и старые поверхностные материалы).
Поверхность четырех основных спутников Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто
Есть еще группа Амальтеи, где присутствует 4 спутника с диаметром меньше 200 км. Они удалены на 200000 км, а орбитальный наклон составляет 0.5 градусов. Это Метис, Адрастея, Амальтея и Фива.
Также остается целая куча нерегулярных лун, уступающих по размеру и обладающих более эксцентричными орбитальными проходами. Они делятся на семьи, которые сходятся по размерам, составу и орбите.
Видео:Что находится подо льдами спутников Юпитера?Скачать
Атмосфера и температура
Можно заметить на северных и южных полюсах знакомые нам полярные сияния. Но на Юпитере их интенсивность намного выше, и они редко прекращаются. Это великолепное шоу формируется мощным излучением, магнитным полем и выбросами вулканов Ио.
Структура атмосферы Юпитера
Отмечают и удивительные погодные условия. Ветер ускоряется до 100 м/с и способен разогнаться на 620 км/ч. Всего за несколько часов может появиться масштабный шторм, охватывающий в диаметре тысячи км. Большое Красное пятно обнаружили еще в 1600-х гг., и оно продолжает функционировать, но сокращается.
Планета скрыта за облаками аммиака и гидросульфата аммония. Они занимают позицию в тропопаузе, а эти территории называются тропическими районами. Слой способен простираться на 50 км. Может быть и слой из водных облаков, на что намекают вспышки молний, которые по мощности в 1000 раз превосходят наши.
Видео:Наука и сон: Планеты. Поверхность и атмосфераСкачать
История изучения
Из-за своей масштабности планету можно было отыскать в небе без приборов, поэтому о существовании знали давно. Первые упоминания появились в Вавилоне в 7-8 веке до н.э. Птолемей во 2-м веке создал свою геоцентрическую модель, где вывел орбитальный период вокруг нас – 4332.38 дней. Этой моделью в 499 году воспользовался математик Ариабхата, и получил результат в 4332.2722 дней.
В 1610 году Галилео Галилей использовал свой инструмент и впервые сумел рассмотреть газового гиганта. Рядом с ним заметил 4 крупнейших спутника. Это был важный момент, так как свидетельствовал в пользу гелиоцентрической модели.
Галилео указывает на небо в Венеции
Новым телескопом в 1660-х гг. пользовался Кассини, который хотел изучить пятна и яркие полосы на планете. Он обнаружил, что перед нами приплюснутый сфероид. В 1690-м ему удалось определить период вращения и дифференциальное вращение атмосферы. Детали Большого Красного Пятна впервые изобразил Генрих Швабе в 1831 году.
В 1892 году за пятой луной наблюдал Э. Э. Бернард. Это была Альматея, которая стала последним спутником, открытым в визуальном обзоре. Полосы впитывания аммиака и метана изучил Руперт Вильдт в 1932 году, а в 1938-м отслеживал три длительные «белые овалы». Многие годы они оставались отдельными формированиями, но в 1998 году двое слились в единый объект, а в 2000-м поглотили третий.
Радиотелескопический обзор стартовал в 1950-х гг. Первые сигналы уловили в 1955-м году. Это были всплески радиоволн, соответствующих планетарному вращению, что позволило вычислить скорость.
ИК-снимок Юпитера аппаратом SOFIA
Позже исследователи сумели вывести три разновидности сигналов: декаметрические, дециметровые и тепловые излучения. Первые меняются вместе с вращением и основываются на контакте Ио с планетарным магнитным полем. Дециметровые появляются из торообразного экваториального пояса и создаются циклонными излучениями электронов. А вот последнее формируется атмосферным теплом.
Видео:Юпитер интересные факты \ Планеты солнечной системы.Скачать
Карта поверхности
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Видео:СБОРНИК - ПУТЕШЕСТВИЕ ПО САМЫМ ИНТЕРЕСНЫМ СПУТНИКАМ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ [ФИЛЬМ]Скачать
Планета Юпитер: её масса, атмосфера, размеры, температура, магнитное поле, строение, орбита и период вращения вокруг Солнца
Юпитер – самая большая планета Солнечной системы. Она относится к газовым гигантам. Этот космический объект привлекает внимание астрономов: к нему регулярно летают космические аппараты, присылающие на Землю все больше информации. Узнать больше об этой планете будет интересно каждому любителю звездного неба.
Юпитер и его спутник Европа
Видео:ПУТЕШЕСТВИЕ ПО СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕСкачать
Общие сведения о Юпитере
Юпитер – это пятая планета от Солнца. В настоящее время известно 79 его спутников. Это небесное тело состоит из ядра, нескольких слоев и плотной атмосферы. Его магнитное поле напоминает плоский диск. Интересно, что у Юпитера есть кольца, их видно только с близкого расстояния.
Планета хорошо заметна на ночном небе. Она очень яркая из-за способности поверхности хорошо отражать солнечные лучи. Низкая плотность Юпитера подсказывает исследователям, что основную его массу составляют газы. Однако вопрос о составе ядра остается нерешенным.
Луна и планеты Юпитер (внизу) и Венера (выше и левее) в небе над Буэнос-Айресом 1 декабря 2008 года
Юпитер и Земля значительно отличаются друг от друга по своей структуре. Ввиду малой плотности и большого объема пятую от Солнца планету относят к газовым гигантам.
Происхождение названия
Название планеты происходит от имени римского бога Юпитера. Это бог неба, дневного света, грозы и одновременно отец всех богов.
Как образовался Юпитер
Планета образовалась из той же туманности, что и Солнце. Это подтверждает и ее состав: соотношение водорода и гелия почти такое же, как и на нашей дневной звезде. Масса Юпитера приблизительно в 1000 раз меньше солнечной, и этого явно недостаточно для того, чтобы «запустить» термоядерные реакции, вырабатывающие свет и тепло.
Размер
Радиус Юпитера – около 70 тыс. км. Диаметр Юпитера – около 139,8 тыс. км. Столь значительные размеры объясняются тем, что он первым начал формироваться вблизи Солнца. Из-за этого будущая планета сконцентрировала значительные количества газообразного вещества, находящегося вокруг главной звезды.
Масса Юпитера более чем в два раза превышает все остальные небесные тела Солнечной системы (без Солнца), включая кометы и астероиды. Площадь Юпитера превышает 62 млрд. км 2 .
Возраст планеты
Возраст Солнечной системы – примерно 4,6 млрд. лет. Применение методов изотопного анализа позволило установить время возникновения планеты. Ядро Юпитера сформировалось примерно через миллион лет после того, как образовалось Солнце.
Цвет планеты
Фото показывают нам Юпитер с пятнами и полосами белого, красного, коричневого, оранжевого и желтого оттенков. Цвет планеты постоянно изменяется, поскольку здесь все время образуются атмосферные вихри, быстро меняются погодные условия.
Во время штормов происходит перенос серы, углеводорода, фосфора и других веществ. Этот процесс создает пятна разного цвета. Они помогают более подробно изучить атмосферные явления, происходящие на планете.
Атмосфера
Атмосфера Юпитера состоит из нескольких слоев.
Тропосфера
Тропосфера имеет толщину около 50 км. Водяной пар, гидросульфит аммония и аммиак образуют в ней белые и красные линии. В белых зонах газ поднимается, а в красных – опускается. Эти области могут разделяться потоками ветра. В верхних слоях тропосферы температура достигает –160° по Цельсию.
Стратосфера
Стратосфера имеет толщину около 320 км. Она состоит из углеводородной дымки. Температура в стратосфере достигает –100 °С. Эта область атмосферы нагревается как от солнечных лучей, так и от внутреннего тепла планеты. По мере повышения температуры возрастает скорость движения атмосферной оболочки.
Термосфера и экзосфера
Температура термосферы может достигать 725 °С. Она создает очень слабое свечение, благодаря которому планета ночью не погружается полностью во тьму. Источник тепла – Солнце и частички магнитосферы.
На северном и южном полюсе наблюдаются полярные сияния. Их интенсивность намного больше земных. Они формируются благодаря наличию магнитного поля планеты, мощного излучения, а также вулканическими выбросами на спутнике Ио.
В экзосфере молекулы газов постепенно уходят в космическое пространство. Четких границ этой части атмосферы нет.
Состав
В основном атмосферная оболочка гиганта состоит из водорода и гелия. В незначительном количестве присутствует метан, аммиак, сера и водяной пар.
Радиационные пояса
Из-за огромного давления внутри Юпитера водород находится в жидком состоянии. Электроны хорошо проводят электричество, а дополнительное воздействие быстрого вращения планеты порождает очень мощное магнитное поле. Оно притягивает ионизированные частицы, содержащиеся в солнечном ветре и генерируемые спутниками. Часть из них является причиной возникновения полярных сияний, а часть формирует радиационные пояса планеты.
Изображение радиационных поясов Юпитера, полученное, американским орбитальным аппаратом Кассини в январе 2001 года во время его пролета над планетой. Наложенное телескопическое изображение в масштабе показывает размер и ориентацию поясов относительно планеты. Цветовая кодировка указывает силу излучения, при этом желтый и красный цвета являются наиболее интенсивными.
Радиационные пояса Юпитера очень мощные. Поток электронов опасен для космических аппаратов, так как он может серьезно повредить аппаратуру.
Физические характеристики Юпитера
Главные физические характеристики планеты:
- полярное сжатие – 0,06487;
- радиус по экватору – 71,492 тыс. км;
- средний радиус – 69,911 тыс. км;
- площадь поверхности – 62,2 млрд. км 2 ;
- объем – 1430 трлн. км 3 ;
- масса – 1,89∙10 24 т;
- плотность – 1,33 г/см;
- ускорение свободного падения (на экваторе) – 24,8 м/с 2 ;
- вторая космическая скорость – 59,5 км/с;
- скорость вращения на экваторе 45300 км/ч
- период вращения вокруг оси (продолжительность суток) 9 ч 55 мин;
- наклон оси вращения относительно плоскости эклиптики 3,1°;
- продолжительность года – 12 лет.
Интересный факт: у Юпитера есть кольца. Они достаточно тонкие, поэтому ученые долго не могли их обнаружить. Выделяют внутреннее кольцо, главное кольцо и внешние кольца.
Температура планеты Юпитер
Каждый слой имеет различную температуру воздуха. В связи с повышенным уровнем радиации ученые могут только предполагать, насколько нагреты те или иные участки.
Наиболее нагрето ядро – примерно в 6 раз больше, чем у Земли. Вокруг него находится металлический водород. В таком состоянии это вещество из-за высочайшего давления в центре планеты. Для астрономов это пока недоступная область. Возможная температура оболочки вокруг ядра – от 6 до 21 тыс. градусов. Это предположение строилось на том, что для перехода твердого водорода в жидкий требуются высокие температурные показатели. Однако из-за чрезвычайно высокого давления металлический водород может существовать и при указанных выше условиях.
Температура на Юпитере отрицательная и достигает -170°C. В нижних слоях она выше на 20 – 25°. В стратосфере температурные показатели повышаются и на высоте 1000 км достигают уже 600 °С.
Погода на Юпитере
Погоду на Юпитере можно назвать экстремальной. Здесь постоянно образуются сильные штормы, ураганы. Скорость ветра может достигать 600 км/ч. Вихри появляются в конкретной точке внезапно. Положение штормов изменяется также очень быстро, в течение нескольких часов.
Значительная часть планеты покрыта облаками белого и коричневого цвета. Они выглядят как длинные полосы с резко очерченными границами. Каждая из них движется с различной скоростью. Эти области называются «тропическими районами». Облака появляются из-за потоков воздуха, дующих на разной высоте в хаотичном направлении.
Существуют также участки, в которых потоки воздуха опускаются. Они окрашены в темно-коричневый цвет и именуются поясами. Белые участки называются зонами. Их цвет обусловлен особенностями состава газов.
Состав и строение поверхности
Юпитер состоит главным образом из газообразного и жидкого вещества. Строение Юпитера типично для газовых гигантов.
Внешний слой – это атмосфера. Внутренняя часть состоит из водорода, ядра и других химических веществ. Ядро, по-видимому, это смесь из твердого металлического водорода с гелием. О наличии этой части планеты стало известно только в конце 1990-х годов. До этого астрономы иначе представляли себе внутреннее строение планеты: они допускали, что в недрах происходят процессы радиоактивного распада. Предполагается, что ядро может быть тяжелее Земли в 12 – 45 раз и составлять от 4 до 14% всей планетарной массы.
Строение Юпитера
Ближе к ядру возрастает давление и температура. В самом ядре она может достигать 35700 °С. Давление в самом центре планеты достигает невероятных 4500 ГПа.
Орбита Юпитера
Главнейшие орбитальные характеристики Юпитера:
- расстояние до Солнца в перигелии – 740,5 млн. км;
- расстояние до Солнца в афелии – 816,5 млн. км;
- большая полуось Юпитера составляет 778,5 млн. км;
- эксцентриситет – 0,0487;
- средняя скорость вращения по орбите – 13 км/с.
Поскольку у Юпитера наименьший период вращения вокруг оси из всех планет Солнечной системы, за полный «юпитерианский» год пройдет 10475 таких же суток. Орбита Юпитера более вытянута, чем земная, поэтому расстояние до Солнца меняется в больших пределах.
Большое красное пятно
Это интересная особенность планеты. Пятно является мощным антициклоном. Темно-красный цвет происходит от частиц серы и аммиака, которые, в свою очередь, поступают из глубин атмосферы. От контакта с лучами Солнца они то темнеют, то светлеют.
В настоящий момент неизвестно, постоянное ли это пятно или временное. Известно, что впервые его открыли астрономы в 1600-х гг. Оно сокращается в размере, хотя и не исчезает. Предположительно, что через 20 лет оно станет практически круглым, а в один день, возможно, просто исчезнет.
Красное пятно располагается в верхних слоях атмосферы. Его край обращается со скоростью примерно 360 км/ч. Размеры пятна – 12 тыс. км х 24 тыс. км. Оно возвышается примерно на 8 км над облаками.
Спутники Юпитера
По состоянию на 2019 год вокруг Юпитера обращалось 79 спутников. 4 из них – «галилеевы», потому что были открыты Галилео Галилеем. Это Ио, Европа, Ганимед, Каллисто. Открытие спутников позволило ученому подтвердить гелиоцентрическую систему, за что он был гоним католической церковью.
Галилеевы спутники
Ганимед
Ганимед – крупнейший спутник Юпитера. Его радиус составляет 2634 км, а площадь поверхности – 87 млн. км 2 . Весит он в 40 раз меньше Земли. Сила притяжения на его поверхности почти в 7 раз меньше земной. Спутник вращается вокруг Юпитера в среднем на расстоянии 1 млн. 70 тыс. км (третий по удаленности). Примечательно, что масса Ганимеда составляет 45% такого же показателя Меркурия. Один оборот вокруг Юпитера спутник совершает примерно за неделю.
Ганимед был открыт Галилеем в 1610 г. Назван в честь мифического сына троянского царя Троса – Ганимеда, который, будучи похищенным орлом Зевса, сделался на Олимпе виночерпием. За это ему была дарована вечная молодость и бессмертие.
Вероятно, этот спутник был сформирован из аккреционного диска либо из туманности, состоявшей из пыли и газа. Она некоторое время окружала Юпитер после образования гиганта. Спутник образовался ближе к планете: в этом месте туманность была более плотной.
Ганимед состоит из скальных пород и замерзшей воды. В составе льда может находиться аммиак. Точный состав твердых пород неизвестен. Спектральный анализ показал наличие на Ганимеде таких веществ:
- двуокиси углерода;
- двуокиси серы;
- дициана;
- серной кислоты;
- органических соединений;
- сульфата магния и натрия.
Предполагается, что спутник состоит из железистого ядра, мантии и слоя льда. Ядро, вероятно, имеет радиус от 700 до 900 км, внешний слой льда – 800 – 1000 км. Остальная часть приходится на силикатную мантию. На поверхности обнаруживаются кратеры, канавчатые участки, полярные шапки.
Исследования показали наличие на спутнике тонкой атмосферы, а также экзосферы из кислорода. Спорным остается вопрос о наличие на Ганимеде ионосферы. Космический аппарат «Галилео» обнаружил у спутника магнитное поле. Это единственный спутник планеты в Солнечной системе, имеющий магнитосферу. Если бы не мощнейшее радиационное излучение, Ганимед был бы отличным кандидатом для терраформирования.
Каллисто
Это второй по размеру спутник Юпитера, наиболее удаленный от него и третий по размерам среди спутников во всей Солнечной системе. Назван в честь любовницы Зевса – персонажа древнегреческой мифологии.
Период обращения Каллисто вокруг оси равен времени, за которое спутник делает оборот вокруг Юпитера. Следовательно, он всегда обращен к планете одной стороной. Радиус 2410 км почти равен такому же показателю у Меркурия. Площадь поверхности – 73 млн. км 2 . Масса спутника – примерно 10 20 тонн, а объем – 59 млрд. км 3 . На Каллисто сила притяжения в 8 раз меньше земной. Наклона оси нет.
По данным спектроскопии, на поверхности Каллисто обнаружены лед, углекислота, соединения кремния, органические вещества. Рельеф сложный: здесь есть кратеры, «цирки» – кольцевые структуры. Спутник окружен разреженной атмосферой из углекислоты и ионосферой.
Предположительно, Каллисто образовался в результате аккреции из облака пыли и газа. Под поверхностью находится океан из жидкой воды толщиной приблизительно в 100 км. Вероятно, здесь может присутствовать внеземная жизнь. Каллисто может служить для человечества удобной космической базой для изучения планет-гигантов, поскольку этот спутник находится вне зоны действия радиационных поясов.
Интересный факт: количество спутников Юпитера может меняться. Некоторые кометы, притягиваемые планетой, могут становиться ее временными лунами.
Европа
Это наименьший из галилеевых спутников, обнаруженных в 1610 г. Радиус Европы около 1560 км, площадь поверхности – свыше 30 млн. км 2 . Объем спутника – около 16 млрд. км 3 . Ускорение свободного падения в экваториальной области составляет примерно 1,3 м/с 2 . Как и Каллисто, повернут к Юпитеру одной стороной. Среднее расстояние до планеты – примерно 665 тыс. км.
Поверхность спутника ледяная и является самой гладкой во всей Солнечной системе. И хотя на Европе мало кратеров, зато здесь можно увидеть большое количество трещин. Лед на поверхности сравнительно молодой. Температура поверхности достигает –190 °С. Уровень радиации на Европе очень высок – свыше 5 Зв в сутки. Такая доза за это время способна вызвать у человека тяжелую лучевую болезнь.
Под поверхностью спутника может существовать океан. Многие астрономы считают, что водоем мог бы сформироваться под воздействием тепла, вырабатываемого приливами. Версия о радиоактивном распаде как источнике тепла не выдерживает критики, так как нагрев вследствие этого явно недостаточный.
Спектрографические наблюдения обнаружили на Европе наличие разреженной атмосферы, состоящей из молекул кислорода. Источником кислорода является разложение молекулы воды на атомы водорода и кислорода под воздействием солнечного излучения и радиации. Водород в условиях низкого тяготения быстро улетучивается в межпланетное пространство. Атмосферное давление на Европе не больше одной миллионной доли паскаля.
Спутник рассматривается как одно из мест в Солнечной системе, где может быть внеземная жизнь. Вероятно, что она может существовать в океане, находящемся под поверхностью. В настоящее время признаков жизни на Европе не обнаружено. Спутник находится в зоне воздействия мощных радиационных поясов Юпитера. Космонавт, который рискнет прогуляться по поверхности Европы, получит смертельную дозу радиации в течение нескольких часов.
Это самый близкий к Юпитеру спутник со средним расстоянием от планеты примерно в 420 тыс. км. Масса его около 9∙10 19 тонн, а объем – приблизительно 25 млрд. км 3 . Сила тяжести на поверхности равна приблизительно 1,8 м/с 2 . Как Каллисто или Европа, повернут к Юпитеру всегда одной стороной. Его период обращения вокруг планеты – примерно 1,75 дня. Название спутник получил в честь мифологического персонажа Ио – жрицы Геры. С диаметром в 3 тыс. 642 км является четвертым по величине спутником в Солнечной системе.