A Jupiter az ötödik bolygó a Naptól. A felfedezés óta az embereknek már sikerült elegendő tanulmányozni és teljes képet alkotniuk.
A Jupiter áttekintése
A Jupiter az Ötödik bolygó a Naptól, és a gáz óriások csoportjába tartozik. A tárgy nevét az ősi római isten tiszteletére kapta, aki az eget és más istenségeket uralja.
Létezése során a bolygónak sikerült számos műholdat szereznie. Jelenleg számuk 79. A lenyűgöző méretének köszönhetően az ősi emberek észrevették a Jupitort: Görögországban „Zeusz csillagnak” hívták, és a kínai csillagászok tizenkét évig részletesen ismertették az óriás pályáját.
Jupiter között van a Szaturnusz és a Mars. A bolygó szerkezete a légkörből, több rétegből és a magból áll. És az égi test mágneses tere lapos korong alakú.
Érdekes tény: A Jupiter fokozott háttér sugárzással rendelkezik. A pályára kerülő Galileo készülék sugárzási dózisát 2500% -kal meghaladta a Föld kritikus szintje.
1979-ben a Voyager-1 szonda segítségével kiderült, hogy a Jupiternek gyűrűi vannak, csak közeli távolságra láthatják őket.
A méret
A Jupiter sugara 69 911 km, így a Naprendszer legnagyobb bolygója. Összehasonlításképpen, a második legnagyobb égitestnél - a Saturnnál - ez a paraméter 57 350 km.
A tudósok azzal magyarázják a Jupiter nagyságát, hogy ez az első bolygó, amely a Nap közelében alakult ki. Az anyag és a gáz nagy részét felszívta, amely évszázadok óta volt a csillag körül. Később a napsugaras szél mindent eloszlatott a környéken, de Jupiter képes volt bizonyos tárgyakat a közelében tartani.
Érdekes tény: A Jupiter tömege kétszer olyan nagy, mint ez a paraméter a Naprendszerben lévő összes objektum összegéhez, nem számítva magát a csillagot.
Mérete miatt a Jupiter jól látható az égen. Felszíne a nap sugarait tükrözi, ezért éjjel fehér foltnak tekinthető. Az ókori civilizációk a fényes fény miatt félrevezette őt egy csillag miatt.
Az óriás nagyszámú anyagot tartalmaz, és ezek közül sok a Naprendszer más tárgyain is megtalálható. Ez ismét arra utal, hogy Jupiter lehet az első bolygó. A felületein és a bélben számos folyamat megtalálható más égi testekben.
A jupiter pályája
A bolygó ovális úton fordul a Nap körül. Majdnem 12 földév alatt befejezi a teljes forradalmat a Nap körül. A csillaghoz való átlagos távolság 778 millió km. A térben történő mozgásának sebessége 46 800 km / h, és az irányvektor egybeesik a rendszer legtöbb bolygójával. Csak Vénusz és Uránusz mozog ellentétes irányban.
A Jupiter fizikai jellemzői
Mivel a Jupiter számos bolygó tulajdonságait beépítette, nagyon érdekes fizikai tulajdonságokkal büszkélkedhet:
- a bolygó felhőinek felső rétege egy légköri nyomással rendelkezik, felületük hőmérséklete -107 Celsius fok; ha 146 km-rel elmélyül, a nyomás 22 atmoszférára növekszik, és a hőmérséklet +156 Celsius-fokra emelkedik;
- a bolygó átlagos átmérője 139 822 km, amely tizenegy földi;
- A felület 62,18 milliárd négyzetméter. km;
- mivel a Jupiter gáz óriás, sűrűsége meglehetősen alacsony: 1,33 g / cm3;
- a nagy vonzó erő miatt a gravitáció gyorsulása 24,8 m / s;
- a bolygó tömege 1898 * E24, amely 318-szor meghaladja a Földet.
Jupiter sok szempontból vezető szerepet játszik a Naprendszer bolygóinál.
Összetétel, felület és szerkezet
A Jupiter folyékony és gáznemű anyagok keveréke.Az óriás légköri rétege főként hidrogénből (92%), a többi héliumból (8%) áll. Továbbá a felszín feletti anyagok kis része a foszfin, kén, etán, szén, neon, hidrogén-szulfid és metán.
A légkör alatt egy gáznemű hidrogénréteg található, amelyben a hélium és más anyagok is feloldódnak. Ha elmélyedsz a Jupiterbe, megbotlik a bolygó következő rétegén, amely folyékony hidrogénből áll, hasonló szennyeződésekkel. És alatta van a fémhidrogén szintje. Valójában a gáz óriás egy hidrogénréteg, különböző állapotokban, más anyagok jelenléte mellett.
A mennyei test közepén van a mag, és a tudósok még mindig nem tudnak arra a következtetésre jutni, hogy tökéletesen gömbölyű vagy sziklás alakú-e. Jelenlétét 1997-ben bizonyították, amikor a gravitációt felfedezték a Jupiteren. Az előzetes becslések szerint folyékony fémes hidrogénből és héliumból áll, tömege a teljes bolygó 4–14% -a lehet.
Feltételezzük továbbá, hogy Jupiter központjában a hőmérséklet 35 700 Celsius fok, és a nyomás 4500 GPa. Összehasonlításképpen úgy gondoljuk, hogy a felületi hőmérséklet 67 Celsius fok, és a nyomás 10 bar. Tisztázni kell, hogy ezek csak elméleti adatok, és a valóságban a paraméterek teljesen különbözhetnek. Ezeket az értékeket csak felszíni tanulmányok és a bolygó nagy távolságból történő tanulmányozása alapján kapták meg, mivel a modern szondák a nagy sugárzás miatt nem képesek megközelíteni a felső réteget.
A jupiter légköre
A gáz óriás légköre 1000 km, ahol a nyomás 20 és 220 kPA közötti, ez viszonylag magas mutató. A felszín felett elhelyezkedő anyagok többsége hidrogén (90%), a második legfontosabb alkotóelem a hélium (10%). Ezenkívül kis hányadot más anyagok okoznak.
A csillagászok a légkört a következő rétegekre osztják (felső és alsó):
- exoszféra;
- termoszférában;
- sztratoszféra;
- tropopauza;
- troposzféra.
A szintek összetétele gyakorlatilag nem változik, csak a hőmérséklet és a nyomás különböznek. Sőt, ha az első paraméter fokozatosan növekszik, a második csökken. Külön-külön meg lehet különböztetni a troposzféra egy rétegét, ahol az aurorok nagy hőveszteség miatt jelennek meg.
Érdekes tény: A szélsebesség a Jupiter légkörében elérheti a 600 km / h sebességet.
A hőmérséklet változása, a hidrogén és a magas nyomás túlsúlya miatt a tudósok rendszeresen megfigyelik az aurákat mindkét póluson.
Időjárás Jupiter
A Jupiter felszínén állandóan járnak a hurrikánok és a viharok, amelyek akár 600 km / h sebességgel mozoghatnak a bolygón. Sőt, helyzetük és alakjuk jelentősen változhat még néhány órán belül. A bolygón előforduló erőszak egyértelmű megszemélyesítése a Vörös Spot - egy hatalmas vihar, amely erőteljes megközelítés nélkül tökéletesen látható. A becslések szerint ez már több Föld évszázadon át folytatódik.
A bolygó nagy részét vastag fehér és barna felhők borítják. Meghosszabbított csíkok, egyértelmű határokkal és egyéni sebességgel mozognak. A csillagászok trópusi területeknek hívják őket. A sávok kialakulása a különféle magasságokban elhelyezkedő levegő kaotikus irányai miatt jelenik meg.
A földgáz óriásán vannak olyan területek, ahol a levegő lefolyik. Az ilyen területek sötétbarna színűek, és öveknek hívják. A levegő természete miatt vannak olyan fehér területek is, amelyeket zónáknak hívnak.
Valójában a Jupiter időjárása áthatolhatatlan felhők végtelen vihara, amelyeknek van egy bizonyos mérete, hőmérséklete és nyomása.
A Jupiter bolygó hőmérséklete
A bolygó minden rétegének van bizonyos hőmérséklete. Ez a paraméter szintén nagyban változhat ugyanazon a szinten, a körülményektől függően.Sőt, mivel a Jupiter részletes vizsgálata nagy sugárzás miatt lehetetlen, a tudósok néha csak feltételezik, hogy milyen termikus feltételek vannak egy adott területen.
Úgy gondolják, hogy a gáz óriásmagja nagyon forró, benne a hőmérséklet elérheti 35 700 Celsius fokot. Körülötte vastag réteg folyékony fémhidrogén van. A csillagászok még mindig nem tudják jól tanulni. A rendelkezésre álló adatok azonban elegendőek ahhoz, hogy megjósolják a lehetséges hőmérsékletet ezen a szinten. A fémhidrogén szilárd anyagból folyadékra való átalakulásához magas hőmérséklet szükséges, de a Jupiternél jelentkező magas nyomás miatt elegendő ezt a paramétert 6000 és 21 000 Celsius fok közötti tartományban tartani.
Az óriás felületén negatív hőmérséklet uralkodik, amely elérheti -170 fokot. Az alsó légkör hőmérsékleten nem különbözik nagyban, átlagos paramétere -145.
A felhők felső rétegein a 320 km-es magasságtól kezdve a termikus tulajdonságok növekedni kezdenek. A termoszféra és az exoszféra határán (kb. 1000 km) a hőmérséklet már eléri a 600 Celsius fokot. A tudósok még mindig nem tudják megmagyarázni, hogy miközben a felszínről emelkednek, a Jupiter légkörének éghajlati viszonyai melegebbek lesznek. Minden előrejelzés szerint a felső rétegek hőmérsékletének csökkennie kell, vagy ugyanazokat a mutatókat kell fenntartania, mint a tropopause-ban.
Jupiter holdjai
A Jupiternek 79 műholdja van, ez a legnagyobb mutató a Naprendszer bolygóinak között. Az elsőt a Galileo fedezte fel 1610-ben a feltalált távcsővel. A lencsékön keresztül a bolygót megfigyelve, szinte azonnal észrevette az óriás közelében található négy fényes pontot. Meglepő módon ugyanabban a vonalon voltak, de fokozatosan mozogtak a bolygó körül.
Érdekes tény: A műholdak felfedezése lehetővé tette a Galileo számára annak bizonyítását, hogy a világegyetem nem minden tárgya forog a Föld körül. Emiatt üldözték a katolikus egyház, amely azt állította, hogy a Napból származó harmadik bolygó az univerzum központja.
Az első négy műhold neve "Galilean" volt, ezek a következők:
- És róla. A Jupiterhez legközelebbi égitest átmérője 3 642 km. A magas kéntartalom miatt a felülete sárga színű, és rajta több mint 400 aktív vulkán van, ami rekordszámot mutat a Naprendszer összes tárgya között.
- Európa. Ez a műhold híres sima felületéről. Az égtest átmérője 3120 km, és gyakorlatilag nincs krátere. Vannak azonban repedések és csíkok, ezért Európa szürkésbarna színű.
- Ganymedes. Ez a legnagyobb műholdas a Naprendszerben: átmérője 5268 km. A felület kráterekkel pontozott részekből, valamint sziklás területekből áll. Külsőleg Ganymede szürke a szilikátos kőzetek és a jégtavak miatt. Feltételezhető, hogy a jég alatt folyékony víz van.
- Callisto. A műholdas átmérője 4820 km, maga jég és sziklák. Mivel nincs erős sugárzási háttér körül, az emberek nem zárják ki a Jupiter tanulmányozására szolgáló állomás jövőbeli létesítését.
A Galileo által felfedezett négy műhold után fokozatosan újakat kezdtek felvenni a listájukba. A csillagászok aktívan tanulmányozták az ötödik bolygót, és felfedezték azokat a testeket, amelyeket bevonása befolyásolt.
Nagy piros folt
Mivel a Jupiter túl gyorsan forog a tengelye körül, a felszínén rendszeresen megjelennek hurrikánok, amelyeket a felhők egyedi színei megkülönböztetnek. Ezek hosszú csíkok és más szakaszok, amelyek nagy sebességgel mozognak.
1664-ben a csillagászok nagy vörös foltot találtak az óriás felületén. Ez egy hatalmas vihar, amely még mindig nem állt le.
Érdekes tény: A Vörös Spot mérete kétszerese a Föld méretének.
A hosszú távú megfigyelések azonban azt mutatták, hogy 1930-tól kezdve a hurrikán fokozatosan csökkenni kezdett. Sőt, minden évben a hely tömörítése gyorsabban megy végbe. Talán néhány évtized alatt nehéz lesz megkülönböztetni erőteljes növekedés nélkül.
Sugárzás
A bolygón belüli magas nyomás miatt a hidrogén, amely a fő alkotóelem, folyékony állapotban van. Elektronjai tökéletesen vezetik az elektromosságot, amely az óriás gyors forgásával együtt erős mágneses teret generál. Olyan töltött részecskéket vonz, amelyek a Jupiter napsugár-szeleiben és holdjaiban vannak. Némelyikük aurorat generál a bolygó pólusaiban, a többi pedig nagy sebességre gyorsul, radioaktív öveket hozva létre. A sugárzás a legerősebb a Naprendszerben.
A jupiter gyűrűi
Jupiternek vannak gyűrűi, bár nem annyira észrevehetők, mint a Saturné. Elsősorban porból és apró morzsákból állnak, amelyeket a gázipari óriás vonzó erejének rovására tartanak.
Úgy gondolják, hogy a Jupiter gyűrűi a műholdak aszteroidákkal való gyakori ütközése miatt képződtek. Az ütközéstől kezdve a kis tárgyak a világűrbe repültek, és a bolygó vonzotta őket, és gyors forgási sebessége képezte őket.
Távolság a Nap és a Föld között
A csillag (perihelion) távolsága minimálisan 740,57 millió km, a legnagyobb (aphelion) pedig 816,52 millió km. Az óriás 588 millió km távolságban megközelíti a Földet, és 967 millió km-re halad. A hatalmas idő az óriások megtekintésére 13 havonta történik. Például 2019-ben a Földhez legközelebb esett június 10-én, 2020-ban pedig Jupiter július 10-én lesz.
A pálya forgási periódusa
A Jupiter 4331 napon belül teljes fordulatot hajt végre a Nap körül, ehhez 13 km / s sebességgel mozog. Az óriás pályája 6 fokkal le van hajlítva a Nap egyenlítőjéhez képest. Ráadásul lenyűgöző méretének köszönhetően a bolygó tömegközéppontja a lámpatesttel rendelkezik, amely a csillag mellett helyezkedik el.
Mivel a Jupiter tengelye kissé meghajlik - csak 3,13 fok, nincs rajta évszakváltozás.
A bolygó nevének eredete
Mivel a Jupiter jól látható az égen, az ősi időkben az emberek különféle neveket adtak neki. A rómaiak az óriásnak becenevet adtak a menny és a mennydörgés istene tiszteletére. Az ősi mítoszok még akkor is, amikor a kereszténységet bevezették az állam területén, annyira szorosan lépték be a lakosság életébe, hogy lehetetlen volt őket megsemmisíteni. Ez a helyzet kiderült a csillagászattal. Eddig sok csillag, bolygó és galaxis az ősi istenek nevét viseli, és a Jupiter sem kivétel.
Bolygó kora
Nem tudja pontosan megmondani, hogy pontosan mikor jelent meg Jupiter. Mivel a bolygó teljesen gázokból áll, és a technológia gyorsan kudarcot vall, amikor megközelíti a felszínt, a tudósoknak nincs módja a talajminták vételére és elemzések elvégzésére.
Úgy gondolják, hogy a Jupiter 4,6 milliárd évvel ezelőtt jelent meg, amikor a Naprendszer kialakult. A szupernóva robbanás után azon a helyen, ahol a bolygók vannak, gáz- és porfelhő keletkezett. A robbantási hullám erőteljes nyomást gyakorolt rá, amelynek következtében bizonyos helyeken pecsétek kezdtek kialakulni. Fokozatosan bolygókká váltak.
Hogyan alakult a Jupiter?
A Jupiter hidrogénből és héliumból képződött, amelyek az űrben voltak a Naprendszer megjelenésének korai szakaszában. A kis részecskék fokozatosan ütköztek egymással, és egyetlen egészgé összeolvadtak, amíg gáz óriássá váltak.
Mivel a bolygó nagy, a tudósok azt sugallják, hogy a földcsoport tárgyai előtt jelent meg, mivel semmi sem akadályozta meg abban, hogy az űrben elnyelje a gázt.
Az előzetes becslések szerint a Jupiter több millió év alatt alakult ki. A gázokat fokozatosan egyetlen egészbe gyűjtik, óriási arányú kört képezve.
Tanulmányi előzmények
A bolygó jól látható a Földtől, ezért tudtak a létezéséről Babilonban a Kr. E. VIII. Században. Században Ptolemaiosz geocentrikus modellt készített és megállapította, hogy Jupiter 4332 napon belül forradalmat hoz a Föld körül. Háromszáz évvel később, Ariabhata matematikus megismételte a csillagász kísérleteit és meghatározta a keringés időtartamát óráig.
1610-ben a Galileo egy távcsővel megvizsgálta a gáz óriást és felfedezett négy műholdat, amelyek keringtek rajta. Ez arra késztette a tudós gondolatát, hogy nem minden égi tárgy mozog a Föld körül. Ennek köszönhetően bebizonyosodott a heliocentrikus modell érvényessége, amely szerint a bolygók a Nap körül mozognak.
Az 1660-as években Cassini csillagász kezdte a Jupiter vizsgálatát, aki a távcső továbbfejlesztett modelljét alkalmazta, lehetővé téve a nagyobb nagyítást. 30 év elteltével részletesen leírta az óriás forgását a tengelye körül, és azonosította azokat a zónákat is a légkörben, amelyek különböző sebességgel forognak.
Heinrich Schwabe volt az első, aki 1831-ben fedezte fel a Nagy Vörös Spotot. A tudós részletes leírást adott a hurrikánról, de nem volt elegendő adat ahhoz, hogy pontosan megmagyarázza ennek a jelenségnek a kialakulásának okát.
1892-ben felfedezték a Jupiter ötödik műholdat, az Almateit. E. Bernard távcsövön keresztül észrevette. 1955-ben a rádióhullámok és az űrben lévő tárgyakkal való kölcsönhatásuk miatt meghatározták a gáz óriás pontos forgási sebességét.
A 19. század második felétől a mai napig folyamatosan ellenőrizték a Jupitort. A csillagászok információkat gyűjtenek az objektumról, és megpróbálnak teljes képet alkotni róla. A technológiának azonban még nagy előrelépést kell tennie, mielőtt a szondák megközelíthetik a Jupiter felszínét.