Небольшой рассказ о юпитере

Юпитер – пятая планета от Солнца. Газовый гигант является самым большим объектом в нашей системе и регулярно получает массу внимания со стороны астрономов. К Юпитеру регулярно летают зонды, собирающие всевозможные сведения о небесном теле. С момента открытия люди уже успели достаточно изучить его и составить полное представление.

Общие сведения о Юпитере

Юпитер является пятой планетой от Солнца и относится к группе газовых гигантов. Свое название объект получил в честь древнеримского бога, который правит небом и остальными божествами.

За время своего существования планета успела обзавестись большим количеством спутников. На данный момент их число составляет 79. Из-за внушительных размеров Юпитер был замечен еще древними людьми: в греции его называли “Звездой Зевса”, а астрономы из Китая подробно описали траекторию движения гиганта на протяжении двенадцати лет.

Между Юпитером находятся Сатурн и Марс. Строение планеты состоит из атмосферы, нескольких слоев и ядра. А магнитное поле небесного тела имеет форму сплющенного диска.

Интересный факт: на Юпитере имеется повышенный радиационный фон. Находящийся на орбите аппарат Galileo получил дозу излучения, которое в 2500% превышает земную критическую отметку.

В 1979 году с помощью зонда Вояджер-1 было установлено, что Юпитер имеет кольца, просто разглядеть их можно лишь на близком расстоянии.

Размер

Радиус Юпитера составляет 69 911 км, что делает его самой большой планетой в Солнечной системе. Для сравнения, у второго по габаритам небесного тела – Сатурна данный параметр равен 57 350 км.

Ученые объясняют большой размер Юпитера тем, что это первая планета, которая начала формироваться в близости от Солнца. Она вобрала в себя большую часть вещества и газа, которые находились вокруг светила миллиарды лет назад. Позже солнечный ветер начал рассеивать все вокруг, но Юпитер сумел удержать возле себя определенные объекты.

Интересный факт: масса Юпитера в два раза больше, чем этот параметр у суммы всех объектов Солнечной системы, не считая самой звезды.

Благодаря своим размерам Юпитер хорошо заметен на небе. Его поверхность отражает солнечные лучи, из-за чего ночью его можно увидеть в виде белого пятна. Древние цивилизации ошибочно принимали его за звезду из-за яркого свечения.

В состав гиганта входит большое количество веществ, причем многие из них встречаются и на других объектах Солнечной системы. Это еще раз намекает на то, что Юпитер может быть первой планетой. Также на его поверхностях и в недрах происходит множество процессов, которые можно встретить на других небесных телах.

Орбита Юпитера

Планета вращается вокруг Солнца по овальной траектории. Полный оборот вокруг Солнца она совершает почти за 12 земных лет. Среднее расстояние до звезды составляет 778 млн км. Ее скорость движения в пространстве равна 46 800 км/ч, а вектор направления совпадает с большинством планет системы. Лишь Венера и Уран движутся в противоположную сторону.

Физические характеристики Юпитера

Поскольку Юпитер вобрал в себя свойства множества планет, он может похвастаться довольно интересными физическими характеристиками:

• верхний слой облаков планеты имеет давление в одну атмосферу, температура на их поверхности составляет -107 градусов Цельсия; при углублении на 146 км давление увеличивается до 22 атмосфер, а температура возрастает до +156 градусов Цельсия;
• средний диаметр планеты равен 139 822 км, что составляет одиннадцать земных;
• площадь поверхности равна 62,18 млрд кв. км;
• поскольку Юпитер является газовым гигантом, его плотность довольно невысока: 1,33 гр/куб.см;
• из-за высокой силы притяжения ускорение свободного падения равно 24,8 м/с;
• масса планеты равна 1898*E24, что превосходит земную в 318 раз.

По многим параметрам Юпитер является лидером среди планет Солнечной системы.

Состав, поверхность и строение

Юпитер представляет собой смесь из жидких и газообразных веществ. Атмосферный слой гиганта выполнен преимущественно из водорода (92%), остальная часть приходится на гелий (8%). Также незначительную долю веществ над поверхностью составляют фосфин, сера, этан, углерод, неон, сероводород и метан.

Под атмосферой находится слой газообразного водорода, в котором также растворен гелий и другие вещества. При углублении внутрь Юпитера можно наткнуться на следующий слой планеты, состоящий из жидкого водорода с аналогичными примесями. А под ним находится уровень металлического водорода. Фактически, газовый гигант представляет собой слои водорода в разных состояниях с наличием в них других веществ.

В самом центре небесного тела находится ядро, причем ученые до сих пор не могут прийти к окончательному выводу, является ли оно идеально круглым или имеет скалистую форму. Его наличие было доказано в 1997-ом году, когда на Юпитере открыли гравитацию. По предварительной оценке, оно состоит из жидкого металлического водорода и гелия, а его масса может составлять от 4 до 14% от всей планеты.

Также предполагается, что в центре Юпитера температура равна 35 700 градусов Цельсия, а давление – 4 500 ГПа. Для сравнения, считается, что на поверхности температура – 67 градусов Цельсия, а давление – 10 бар. Нужно пояснить, что это лишь теоретические данные, и на деле параметры могут быть совершенно иными. Эти значения получены лишь на основе поверхностных исследований и изучении планеты с большого расстояния, поскольку современные зонды не в состоянии подобраться вплотную к верхнему слою из-за большой радиации.

Атмосфера Юпитера

Газовый гигант обладает атмосферой в 1000 км, в которой давление варьируется от 20 до 220 кПА, что является довольно высоким показателем. Большую часть от веществ, находящихся над поверхностью, составляет водород (90%), второй по преобладанию компонент – гелий (10%). Также малая доля приходится на другие вещества.

Астрономы разделяют атмосферу на следующие слои (от верхнего к нижнему):

• экзосфера;
• термосфера;
• стратосфера;
• тропопауза;
• тропосфера.

Состав уровней практически не меняется, отличаются лишь температура и давление. Причем если первый параметр постепенно увеличивается, то второй снижается. Отдельно можно выделить слой тропосферы, где из-за большой потери тепла появляются полярные сияния.

Интересный факт: скорость ветров в атмосфере Юпитера может достигать 600 км/ч.

Из-за изменения температуры, преобладания водорода и высокого давления учеными периодически наблюдаются полярные сияния на обоих полюсах.

Погода на Юпитере

На поверхности Юпитера постоянно гуляют ураганы и шторма, которые могут перемещаться по планете со скоростью до 600 км/ч. Причем их положение и форма могут существенно меняться даже в течение пары часов. Наглядным олицетворением всего буйства, что может твориться на планете, является Красное пятно – гигантская буря, которая отлично заметна в без сильного приближения. По оценкам, она длится уже несколько земных веков.

Большая часть планеты покрыта густыми облаками белого и коричневого цветов. Они представляют собой протяженные полосы с четкими границами и движутся с индивидуальными скоростями. Астрономы называют их тропическими районами. Образование полос появляется из-за хаотичных направлений воздуха, расположенных на разной высоте.

На газовом гиганте имеются участки, где воздушные потоки опускаются вниз. Такие области имеют темно-коричневый цвет и называются поясами. Также из-за особенностей воздуха имеются белые участки, называемые зонами.

Фактически, погода на Юпитере представляет собой бесконечные шторма из непроглядных облаков, которые имеют определенные размер, температуру и давление.

Температура планеты Юпитер

Каждый слой планеты обладает определенной температурой. Также этот параметр может сильно варьироваться и в рамках одного уровня, в зависимости от условий. Причем из-за невозможности детального изучения Юпитера в связи с большой радиацией, иногда ученым остается лишь предполагать, какие термические условия находятся в определенной области.

Считается, что ядро газового гиганта сильно раскалено, и внутри него температура может доходить до 35 700 градусов Цельсия. Вокруг него находится толстый слой жидкого металлического водорода. Астрономы до сих пор не могут хорошо изучить его. Однако имеющихся данных хватает для того, чтобы спрогнозировать возможную температуру на этом уровне. Для перехода металлического водорода из твердого в жидкое состояние требуется большая температура, но из-за высокого давления, которое присутствует на Юпитере, достаточно поддерживать данный параметр в диапазоне от 6 000 до 21 000 градусов Цельсия.

На поверхности гиганта преобладает отрицательная температура, которая может достигать до -170 градусов. Нижние слои атмосферы по температуре не сильно отличаются, и ее средний параметр составляет -145.

На верхних слоях облаков, начиная с высоты в 320 км, термические свойства начинают возрастать. И на границе термосферы и экзосферы (примерно 1000 км) температура уже может достигать 600 градусов Цельсия. Ученые до сих пор не могут объяснить, почему по мере поднятия с поверхности климатические условия в атмосфере Юпитера становятся более жаркими. По всем прогнозам, температура верхних слоев должна снижаться или сохранять такие же показатели, как в тропопаузе.

Спутники Юпитера

Юпитер имеет 79 спутников, что является самым большим показателем среди планет Солнечной системы. Первые из них открыл Галилей в 1610 году с помощью изобретенного им телескопа. Наблюдая планету сквозь линзы, он практически сразу заметил четыре яркие точки, расположенные вблизи от гиганта. Что удивительно, они находились на одной линии, но постепенно двигались вокруг планеты.

Интересный факт: открытие спутников позволило Галилею доказать, что не все объекты во вселенной вращаются вокруг Земли. Из-за этого он подвергся гонениям католической церкви, которая утверждала, что третья планета от Солнца – центр мироздания.

Первые четыре спутника прозвали “галилеевскими”, в их состав входят:

1. Ио. Ближайшее небесное тело к Юпитеру, имеет диаметр 3 642 км. Из-за высокого содержания серы его поверхность имеет желтый цвет, также на ней находится более 400 активных вулканов, что является рекордным показателем среди всех объектов Солнечной системы.
2. Европа. Данный спутник знаменит своей гладкой поверхностью. Небесное тело обладает диаметром в 3 120 км, и на нем практически отсутствуют кратеры. Зато присутствуют трещины и полосы, из-за чего Европа имеет серо-коричневый окрас.
3. Ганимед. Является самым крупным спутником в Солнечной системе: его диаметр равен 5 268 км. Поверхность состоит из участков, усеянных кратерами, а также из скалистых областей. Внешне Ганимед серого цвета из-за силикатных пород и ледяных озер. Есть предположение, что подо льдом находится вода в жидком состоянии.
4. Каллисто. Диаметр спутника равен 4 820 км, а сам он состоит из льда и горных пород. Поскольку вокруг него отсутствует сильный радиационный фон, люди не исключают в будущем установки станции для изучения Юпитера.

Вслед за четырьмя спутниками, открытыми Галилеем, в их список постепенно начали добавляться новые. Астрономы активно изучали пятую планету и обнаруживали тела, находящиеся под влиянием ее притяжения.

Большое красное пятно

Из-за того, что Юпитер слишком быстро вращается вокруг своей оси, на его поверхности регулярно появляются ураганы, которые легко отличить по индивидуальным цветам облаков. Они представляют собой длинные полосы и прочие участки, которые движутся с большой скоростью.

В 1664-ом году астрономы нашли на поверхности гиганта Большое красное пятно. Оно является штормом больших размеров, который до сих пор никак не прекратится.

Интересный факт: по размерам Красное пятно в два раза превосходит Землю.

Однако длительные наблюдения показали, что начиная с 1930-го года ураган начал постепенно уменьшаться. Причем с каждым годом сжатие пятна происходит все быстрее. Возможно, через несколько десятков лет его будет тяжело различить без сильного увеличения.

Радиация

Из-за большого давления внутри планеты, водород, являющийся основным компонентом, находится в жидком состоянии. Его электроны прекрасно проводят электричество, что в сумме с быстрым вращением гиганта порождает мощнейшее магнитное поле. Оно притягивает заряженные частицы, которые содержатся в солнечных ветрах и спутниках Юпитера. Часть из них порождает полярные сияния на полюсах планеты, а остальные разгоняются до высоких скоростей, создавая радиоактивные пояса. Излучение в них является самым мощным в Солнечной системе.

Кольца Юпитера

Юпитер имеет кольца, правда они не так заметны, как у Сатурна. Они состоят преимущественно из пыли и мелкой крошки, которая удерживается за счет силы притяжения газового гиганта.

Считается, что кольца Юпитера образовались из-за частого столкновения его спутников с астероидами. От удара небольшие объекты улетали в открытый космос и притягивались планетой, а ее стремительная скорость вращения сформировала из них кольца.

Расстояние до Солнца и Земли

Минимальное расстояние до звезды (перигелий) составляет 740,57 млн км, а максимальное (афелий) – 816,52 млн км. К Земле гигант приближается на расстояние в 588 млн км, а отдаляется до 967 млн км. Лучшее время для наблюдения за гигантом случается каждые 13 месяцев. Например, в 2019 году он ближе всего подошел к Земле 10 июня, а в 2020-ом году Юпитер окажется близко 10 июля.

Период вращения по орбите

Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 4 331 день, для этого он движется со скоростью 13 км/с. Орбита гиганта наклонена на 6 градусов относительно экватора Солнца. Причем из-за внушительных размеров планета имеет со светилом центр масс, который находится за пределами звезды.

Поскольку Юпитер обладает небольшим наклоном оси – всего 3,13 градусов, на нем отсутствует смена времен года.

Происхождение названия планеты

Поскольку Юпитер хорошо заметен на небе, еще в древности люди давали ему различные названия. Римляне прозвали гиганта в честь своего бога неба и грома. Даже когда на территории государства было введено христианство, древние мифы так плотно вошли в быт жителей, что их было невозможно искоренить. Такая ситуация получилась и с астрономией. До сих пор многие звезды, планеты и галактики носят имена древних богов, и Юпитер не является исключением.

Возраст планеты

Точно нельзя сказать, когда именно появился Юпитер. Поскольку планета полностью состоит из газов, а любая техника довольно быстро выходит из строя по мере приближения к поверхности, у ученых отсутствует возможность взять образцы почвы и произвести какие-либо анализы.

Считается, что Юпитер появился 4,6 млрд лет назад, когда образовалась Солнечная система. После взрыва сверхновой в пространстве, где сейчас находятся планеты, возникло облако из газа и пыли. Взрывная волна оказала на него сильное давление, из-за которого в определенных местах начали формироваться уплотнения. Постепенно они превратились в планеты.

Как образовался Юпитер

Юпитер образовался из водорода и гелия, которые находились в пространстве на ранних этапах появления Солнечной системы. Мелкие частицы постепенно сталкивались друг с другом и сливались в единое целое, пока не превратились в газового гиганта.

Поскольку планета обладает большими размерами, ученые предполагают, что она появилась раньше объектов земной группы, поскольку ей ничего не мешало поглощать газ в пространстве.

По предварительным оценкам, Юпитер формировался на протяжении нескольких миллионов лет. Газы постепенно собирались в единое целое, образуя круг гигантских размеров.

История изучения

Планета хорошо заметна с Земли, из-за чего о ее существовании знали еще в Вавилоне в VIII веке до н.э. Птолемей во II веке создал геоцентрическую модель и определил, что Юпитер делает оборот вокруг Земли за 4332 дня. Спустя триста лет математик Ариабхата повторил опыты астронома и уточнил период обращения вплоть до часов.

В 1610-ом году Галилей с помощью телескопа рассмотрел газовый гигант и открыл четыре спутника, вращающихся вокруг него. Это натолкнуло ученого на мысль, что не все небесные объекты движутся вокруг Земли. Также благодаря этому была доказана справедливость гелиоцентрической модели, которая утверждает, что планеты движутся вокруг Солнца.

В 1660-х годах к изучению Юпитера приступил астроном Кассини, который использовал улучшенную модель телескопа, позволяющую добиться большего увеличения. Через 30 лет он подробно описал вращение гиганта вокруг своей оси, а также выделил зоны в атмосфере, которые вращаются с разными скоростями.

Генрих Швабе в 1831-ом году первым обнаружил Большое красное пятно. Ученый дал урагану подробное описание, однако ему не хватило данных, чтобы точно объяснить причину образования этого явления.

В 1892-ом году был открыт пятый спутник Юпитера – Альматея. Ее в телескоп разглядел Э. Бернард. В 1955-ом за счет радиоволн и их взаимодействия с объектами в пространстве была определена точная скорость вращения газового гиганта.

Начиная со второй половины XIX века и по сей день ведется непрерывное наблюдение за Юпитером. Астрономы собирают сведения об объекте и пытаются составить полное представление о нем. Но технологиям еще предстоит сделать большой шаг вперед, прежде чем зонды смогут подобраться вплотную к поверхности Юпитера.

Интересное видео о Юпитере

Юпитер — крупнейшая планета Солнечной системы, пятая по удалённости от Солнца. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.

Планета была известна с древних времен и ее назвали в честь римского бога. В то время у планеты было много имен и на протяжении всей истории Римской империи ему оказывали наибольшее внимание. Римляне назвали планету именем их царя богов, Юпитера, который также был богом неба и грома.

Юпитер находится за поясом астероидов и почти полностью состоит из газов, преимущественно – водорода и гелия. Масса Юпитера настолько огромна (М = 1,9∙1027 кг), что почти в 2,5 раза превышает массу всех вместе взятых планет солнечной системы.

Основные характеристики

Строение Юпитера

Ядро планеты, что весьма интересно, является каменным. Его диаметр около 20 тысяч километров. Затем следует слой металлического водорода, имеющий вдвое больший диаметр, нежели ядро.  Оно возникает при больших давлениях (около миллиона атмосфер) и высоких температурах, которая колеблется от 6 до 20 тысяч градусов.

Мощные электротоки, возникающие в этом слое, порождают гигантское магнитное поле Юпитера

Следующий слой составляет субстанция из водорода, гелия, аммиака, воды и другого. Её толщина также около 20 тысяч километров. Что интересно, у поверхности этот слой имеет газообразную форму, но потом постепенно переходит в жидкую.

Ну и последний, внешний слой — состоит, по большей части, из водорода. Также есть некоторая часть гелия и чуть меньше — других элементов. Этот слой газообразный.

Почему Юпитер не звезда?

Юпитер-очень большая планета. Однако ему все же  не хватает массы и тепла, необходимого для начала слияния атомов водорода в гелий, поэтому он не может стать звездой. Ученые подсчитали, что Юпитер должен увеличить свою текущую массу, примерно, в 80 раз для того, чтобы зажечь термоядерный синтез. Но тем не менее, планета выделяет тепло за счет гравитационного сжатия. Это сокращение объема, в конечном итоге и нагревает планету

Атмосфера и температура планеты Юпитер

Атмосфера планеты является крупнейшей в Солнечной системе и состоит из  90% водорода и 10% гелия. В отличие от Земли, Юпитер — газовый гигант и не имеет четкой границы между атмосферой и остальной частью планеты. Если бы вы смогли опуститься вниз, к центру планеты, то плотность и температура водорода и гелия стали бы изменяться.

Ученые выделяют слои на основе этих особенностей,  в порядке их убывания от ядра:

• тропосфера;
• стратосфера;
• термосфера;
• экзосфера

У Юпитера нет твердой поверхности, поэтому за некую условную «поверхность» ученые определяют нижнюю границу его атмосферы в точке, где давление составляет 1 бар.

Температура атмосферы в этой точке, как и у Земли, уменьшается с высотой, пока не достигнет минимума.

Тропопауза определяет границу между тропосферой и стратосферой — это около 50 км над условной «поверхностью» планеты.

Стратосфера поднимается на высоту 320 км, и давление продолжает снижаться, в то время как температура возрастает. Эта высота отмечает границу между стратосферой и термосферой. Температура термосферы поднимается до 1000 К на высоте 1000 км.

Все облака и штормы, которые мы можем видеть, расположены в нижней части тропосферы и формируются из аммиака, сероводорода и воды.

Вы, возможно, заметили, что в его атмосфере существуют различные овалы и круги — это вихри и штормы, которые бушуют в крайне нестабильной атмосфере.

Большое Красное Пятно

Большое Красное Пятно Юпитера (БКП) это атмосферный шторм, который бушует в Южном полушарии вот уже 400 лет.

Он настолько огромен, что его можно наблюдать даже из земных телескопов. Многие считают, что Джованни Кассини впервые наблюдал его в конце 1600-х годов, но ученые сомневаются, что он сформировался в то время. Около 100 лет назад, эта буря имела размер более 40000 км в поперечнике.

Не известно точно, что вызывает такой цвет Большого Красного Пятна. Наиболее популярная теория, которую поддерживают лабораторные эксперименты, гласит, что цвет может быть вызван сложными органическими молекулами, например, красным фосфором или соединениями серы.

В настоящее время его размер сокращается. При нынешних темпах сокращения, оно может стать круговым к 2040 году. Ученые сомневаются, что это произойдет, потому что влияние соседних струйных течений может полностью изменить картину. Пока не известно, как долго будет длиться изменение его размера. Как видите, красное пятно это довольно загадочный объект, оно является предметом будущего большого исследования.

Малое Красное Пятно

Другое крупное красное пятно было найдено в 2000 году и с тех пор неуклонно растет. Как и Большое Красное Пятно, оно также антициклоническое. Из-за своего сходства с БКП, это красное пятно (которое носит официальное имя Овал) часто называют «Маленькое Красное Пятно» или «Little Red Spot».

В отличие от вихрей, которые сохраняются в течение длительного времени, бури более кратковременны. Многие из них могут существовать в течение нескольких месяцев, но, в среднем, они длятся в течение 4 дней. Возникновение бурь в атмосфере достигает кульминации каждые 15-17 лет. Бури сопровождаются молниями, так же, как и на Земле.

Состав Юпитера

Юпитер содержит небольшие количества таких соединений как метан, аммиак, сероводород, и вода. Эта смесь химических соединений и элементов, вносит свой вклад в формирование красочных облаков, которые мы можем наблюдать в телескопы. Однозначно сказать какого цвета Юпитер нельзя, но примерно он рыже-белый в полоску.

Диоксид углерода, моноксид углерода и вода в верхней части атмосферы, как полагают, своим присутствием обязаны столкновениям с атмосферой Юпитера комет, таких, например, как комета Шумейкеров-Леви 9.

Облака аммиака, которые видны в атмосфере планеты, образуют совокупность параллельных полос. Темные полосы называют поясами и чередуются с светлым, которые известны как зоны. Это зоны, как считается, состоят из аммиака. Пока не известно, что вызывает темный цвет полос.

Поскольку цвет может сильно варьироваться, предполагается, что химический состав атмосферы также различен в разных местах. Например, имеются «сухие» и «мокрые» области с разным содержанием водяного пара.

Магнитное поле Юпитера

Магнитное поле Юпитера настолько огромно, что выходит даже за орбиту Сатурна и составляет около 650 000 000 км. Оно превышает земное почти в 12 раз, а наклон магнитной оси, составляет 11° относительно оси вращения.

Форма магнитного поля у Юпитера сильно сплюснута и напоминает диск (в отличие от каплевидной у Земли).

Металлический водород, присутствующий в недрах планеты и объясняет наличие столь мощного магнитного поля. Он является отличным проводником и, вращаясь с огромной скоростью, образует магнитные поля. На Юпитере, как и на Земле, тоже имеются 2 магнитных инвертированных полюса. Но стрелка компаса на газообразном гиганте всегда показывает на юг.

Вокруг Юпитера, как и вокруг большинства планет Солнечной системы, существует магнитосфера — область, в которой поведение заряженных частиц, плазмы, определяется магнитным полем. Для Юпитера источниками таких частиц являются солнечный ветер и его спутник Ио.

Радиационные пояса

Юпитер обладает мощными радиационными поясами. При сближении с Юпитером «Галилео» получил дозу радиации, в 25 раз превышающую смертельную дозу для человека.

Излучение радиационного пояса Юпитера в радиодиапазоне впервые было обнаружено в 1955 году.

Радиоизлучение обладает огромной энергией. Поток электронов в радиационных поясах Юпитера может представлять серьёзную опасность для космических аппаратов ввиду большого риска повреждения аппаратуры радиацией. Вообще, радиоизлучение Юпитера не является строго однородным и постоянным — как по времени, так и по частоте.

Юпитер окружён ионосферой протяжённостью 3000 км.

Полярные сияния

На Юпитере образуются яркие устойчивые сияния вокруг обоих полюсов. В отличие от таких же на Земле, которые появляются в периоды повышенной солнечной активности, полярные сияния Юпитера являются постоянными, хотя их интенсивность меняется изо дня в день.

Размеры и положение полярных сияний также зависит от вращения многочисленных спутников Юпитера.

Большое рентгеновское пятно

Орбитальным телескопом «Чандра» в декабре 2000 года на полюсах Юпитера обнаружен источник пульсирующего рентгеновского излучения, названный Большим рентгеновским пятном. Главным образом оно получило распространение на северном полюсе планеты.

Причины этого излучения пока представляют загадку

Кольца

Кольца Юпитера слабые и состоят из пыли, образующейся при столкновении спутников.

Кольцевая система имеет следующее строение:

• кольцо-гало, представляющее собой толстый слой пыли;
• тонкое и яркое Главное кольцо;
• 2 внешних «паутинных» кольца.

Главное и гало-кольца образовались из пыли от спутников Метида и Адрастея, а паутинные кольца Юпитера сформировались благодаря Альматеи и Фиве.

По предположительным данным, существует еще одно тонкое и слабое кольцо рядом со спутников Гималаи, возникшее после его столкновения с более мелким спутником.

Спутники Юпитера

Спутники Юпитера — естественные спутники Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы.

По данным на июль 2018 года, у Юпитера известно 79 спутников — второе значение среди планет Солнечной системы  после Сатурна. Есть мнение, что их может быть не менее сотни. Спутникам даны в основном имена различных мифических персонажей, так или иначе связанных с Зевсом-Юпитером. 

Кроме того, у Юпитера есть и система пылевых колец, о которой мало кто слышал. Впрочем, эти кольца не такие мощные, как знаменитые кольца Сатурна и в телескоп они не видны.

Спутники Юпитера принято делить на две группы — внутренние и внешние.

Внутренние спутники

8 спутников, галилеевы и негалилеевы внутренние спутники

Первая подгруппа — группа Амальтеи, самые близкие  к Юпитеру спутники в порядке удаления :

• Метида,
• Адрастея,
• Амальтея,
• Теба.

Они вращаются по орбитам с радиусом 2-3 радиуса Юпитера от его центра. Это небольшие спутники, диаметром от 20 до 250 км.

Вторая подгруппа — группа Галилеевых спутников, это самые большие спутники Юпитера. Они также вращаются по круговым орбитам, сравнительно недалеко от Юпитера. Такое прозвище они получили потому, что были найдены Галилео Галилеем в 1610 году, когда он впервые использовал телескоп для наблюдения за Юпитером. Это, в порядке удаления от планеты, Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — четыре главных спутника Юпитера.

Внешние спутники

В основном, это небольшие спутники, размером несколько километров, редко больше. Самый крупный из них — Гималия, её наибольший размер — около 170 км. Известны 71 спутников Юпитера, размером от одного километра и до более чем пяти тысяч.

Внешние спутники Юпитера вращаются на значительном удалении от Юпитера по эллиптическим орбитам, которые находятся под значительными углами к экватору Юпитера. Любопытно, что если внутренние спутники вращаются вокруг Юпитера в одну с ним сторону, то внешние спутники вращаются в основном в противоположном направлении. Такие орбиты называются ретроградными.

Для определённости, собственные имена таких спутников всегда оканчиваются на «е», независимо от того, в честь кого названы ( Карме, Синопе, Ананке, Пасифе и другие).

Спутники Юпитера исследованы мало, за исключением Галилеевых. Коротко посмотрим, чем же они примечательны.

Ганимед

Ганимед — крупнейший спутник Юпитера и вообще, крупнейший из спутников планет в Солнечной системе, его диаметр — 5262 км. с Земли его можно увидеть даже в самый небольшой бинокль. Его диаметр на 8% превышает диаметр Меркурия, и если бы Ганимед вдруг отправился в свободное плавание, мы бы считали его отдельной планетой.

На поверхности Ганимеда наблюдаются два типа ландшафта. Треть поверхности спутника занимают тёмные области, испещрённые ударными кратерами. Их возраст доходит до четырёх миллиардов лет. Остальную площадь занимают более молодые светлые области, покрытые бороздами и хребтами. Вероятно, их образование связано с тектонической активностью, вызванной приливным нагревом.

У Ганимеда есть расплавленное ядро, магнитосфера, зачатки атмосферы со следами кислорода и мощный слой водяного льда, под которым предположительно находится водный океан.

Ганимед интересен тем, что является единственным спутником в Солнечной системе, обладающим собственной магнитосферой.

Одним словом, если бы не радиация Юпитера, то Ганимед был бы интересным местом для освоения.

Каллисто

Каллисто лишь немного уступает Ганимеду размерами, — её диаметр 4820,6 км. Он является наиболее удаленным от планеты крупным спутником.

Подобно Ганимеду, она покрыта толстым слоем водяного льда — около 200 км. Но, в отличие от Ганимеда, у которого есть расплавленное жидкое ядро, Каллисто мертва с точки зрения геологии — её ядро выражено слабо, а густая россыпь кратеров и слой пыли говорят об отсутствии тектонических процессов.

Именно эта стабильность и делает Каллисто наиболее привлекательным объектом, для дальнейших исследований. Спутник находится вне зоны действия радиационного пояса Юпитера, потому, если человечество решит осваивать систему Юпитера, то вероятнее всего именно Каллисто послужит ему для этого передовой базой.

Европа

Европа  — самый маленький галилеев спутник Юпитера. Диаметр Европы — 3138 км. Поверхность Европы покрыта мощным ледяным панцирем, толщина которого достигает 100 километров. На ней почти нет кратеров, но много трещин. Все данные указывают на то, что под толщей льда находится океан, глубина которого достигает 100 километров и в котором содержится больше воды, чем во всех земных водоемах вместе взятых.

Многие ученые надеются, что в этих глубинах может существовать жизнь и в настоящее время прорабатывается возможность отправить к Европе аппарат, который бы занялся исследованием ее океана.

Правда, существует одно обстоятельство, которое может серьезно осложнить любые попытки человечества в будущем достичь Европы. Поскольку спутник находится достаточно близко к Юпитеру, он подвергается воздействию его мощных радиационных поясов. Рискнувший прогуляться по поверхности Европы космонавт получит смертельную дозу за несколько часов.

Ио

Ио —   расположена ближе всего к планете. Диаметр его составляет  3642 км.

Отличительная особенность Ио — сильная вулканическая деятельность, там расположено около 400 вулканов. Такая близость приводит к тому, что мощная гравитация газового гиганта держит ее недра в буквально расплавленном состоянии. 10% объема мантии Ио занимает разогретый до температуры свыше 1200 градусов Цельсия лавовый океан, чье содержимое постоянно выбрасывается на поверхность через четыре сотни вулканов.

Рельеф спутника представляет собой причудливую смесь из  гладких равнин и гор высотой до 18 километров.

По поверхности Ио текут огромные лавовые потоки, протяженность которых может достигать 500 километров, имеются огромные лавовые озера, а остальная часть спутника покрыта замороженными соединениями серы, которые в зависимости от состава, окрашивают местность в различные оттенки жёлтого, белого, красного, чёрного и зелёного.

Столкновения небесных тел с Юпитером

Комета Шумейкеров — Леви

В июле 1992 года к Юпитеру приблизилась комета. Следует отметить, что планета захватила комету примерно за 20-30 лет до столкновения, и она вращалась по орбите гиганта с тех пор.Она прошла на расстоянии около 15 тысяч километров от верхней границы облаков, и мощное гравитационное воздействие планеты-гиганта разорвало её ядро на 21 большую часть.

Комета напоминала нитку жемчуга, когда ее фрагменты врезались в облачный слой планеты 16-22 июля 1994 года. Фрагменты размерами до 2 км каждый вошли в атмосферу со скоростью 60 км/с

Этот грандиозный космический катаклизм наблюдался как с Земли, так и с помощью космических средств, в частности, с помощью космического телескопа «Хаббл», спутника IUE и межпланетной космической станции «Галилео».

Падение ядер сопровождалось вспышками излучения, образованием  газовых выбросов и формированием долгоживущих вихрей, изменением радиационных поясов Юпитера и появлением полярных сияний.  Изучение этого столкновение позволило астрономам сделать несколько новых открытий о планете.

Другие столкновения

1. 19 июля 2009 года астроном-любитель Энтони Уэсли обнаружил тёмное пятно в районе Южного полюса Юпитера. В дальнейшем эту находку подтвердили в обсерватории на Гавайях. Анализ полученных данных указал, что наиболее вероятным телом, упавшим в атмосферу Юпитера, был каменный астероид.
2. 3 июня 2010 года  два независимых наблюдателя  засняли вспышку над атмосферой Юпитера, что, скорее всего, является падением нового, ранее неизвестного тела на Юпитер. Через сутки после данного события новые тёмные пятна в атмосфере Юпитера не обнаружены, что подтвердиди наблюдения НАСА.
3. 20 августа 2010 года произошла вспышка над облачным покровом Юпитера, которую обнаружили астрономы-любители. Предположительно, это могло быть падение астероида или кометы в атмосферу планеты-гиганта.
4. Астрономом-любителем Герритом Кернбауэром 17 марта 2016 года на 20-сантиметровом телескопе были сделаны снимки столкновения Юпитера с космическим объектом (предположительно, кометой). По мнению астрономов, в результате столкновения произошёл колоссальный выброс энергии, равный 12,5 мегатонны в тротиловом эквиваленте.

Краткая история изучения

Из-зa cвoeго большого размера плaнeту мoжнo былo oтыcкaть в нeбe бeз пpибopoв, пoэтoму o cущecтвoвaнии знaли дaвнo.

Пepвыe упoминaния пoявилиcь в Baвилoнe в 7-8 вeкe дo н.э. Птoлeмeй вo 2-м вeкe coздaл cвoю гeoцeнтpичecкую мoдeль, гдe вывeл opбитaльный пepиoд вoкpуг нac – 4ЗЗ2.З8 днeй. Этoй мoдeлью в 499 гoду вocпoльзoвaлcя мaтeмaтик Apиaбxaтa, и пoлучил peзультaт в 4ЗЗ2.2722 днeй. B 1610 гoду Гaлилeo Гaлилeй иcпoльзoвaл cвoй инcтpумeнт и впepвыe cумeл paccмoтpeть гaзoвoгo гигaнтa.

Открытие 4-х кpупнeйшиx cпутников Юпитера стало важным подтверждением гeлиoцeнтpичecкoй мoдeли мира.

Hoвым тeлecкoпoм в 1660-x гг. пoльзoвaлcя Kaccини, кoтopый xoтeл изучить пятнa и яpкиe пoлocы нa плaнeтe. Oн oбнapужил, чтo пepeд нaми пpиплюcнутый cфepoид. B 1690-м eму удaлocь изучит вращение aтмocфepы.

Дeтaли Бoльшoгo Kpacнoгo Пятнa впepвыe изoбpaзил Гeнpиx Швaбe в 18З1 гoду.

B 1892 гoду зa пятoй лунoй нaблюдaл Э. Э. Бepнapд. Этo былa Aльмaтeя, кoтopaя cтaлa пocлeдним cпутникoм, oткpытым в визуaльнoм oбзope. Пoлocы впитывaния aммиaкa и мeтaнa изучил Pупepт Bильдт в 19З2 гoду, a в 19З8-м oтcлeживaл тpи длитeльныe «бeлыe oвaлы».

Mнoгиe гoды oни ocтaвaлиcь oтдeльными фopмиpoвaниями, нo в 1998 гoду двoe cлилиcь в eдиный oбъeкт, a в 2000-м пoглoтили тpeтий.

В 1950-x годах началось изучение Юпитера с помощью радиотелескопов.  Пepвыe cигнaлы улoвили в 1955-м гoду. Этo были вcплecки paдиoвoлн, cooтвeтcтвующиx плaнeтapнoму вpaщeнию, чтo пoзвoлилo вычиcлить cкopocть. Пoзжe иccлeдoвaтeли изучали типы сигналов от планеты и ее спутников.

Непосредственно Юпитер изучался исключительно аппаратами НАСА США.

В конце 1980-х—начале 1990-х гг. был разработан проект советской АМС «Циолковский» для исследования Солнца и Юпитера, планировавшийся к запуску в 1990-х гг., но нереализованный ввиду распада СССР.

Первым окружение Юпитера посетил зонд NASA «Pioneer 10».

Всего 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»). В настоящее время активно проводятся исследования Юпитера как с помощью наземных, так и с помощью космических телескопов, в частности телескопа «Hubble».

Любительские наблюдения

Haблюдeния Юпитepa нe вызывaют cepьeзныx тpуднocтeй дaжe у нaчинaющиx acтpoнoмoв. Пpи мaкcимaльнoм уpoвнe блecкa oн уcтупaeт пo яpкocти лишь Beнepe, Лунe и Coлнцу. Oптимaльный пepиoд eгo иccлeдoвaний нacтупaeт в мoмeнт пpoтивocтoяния, кoтopoe пpoиcxoдит кaждый гoд co cмeщeниeм в oдин мecяц oт пpoшлoгoднeй дaты. Oбычнo вo вpeмя лeтнeгo пpoтивocтoяния Юпитep нe oтxoдит дaлeкo oт гopизoнтa.

B Poccии этo paccтoяниe paвнo 20-З0˚. B cвязи c этим лучшee вpeмя для eгo нaблюдeний пpиxoдитcя нa пepиoд зимнeгo пpoтивocтoяния. Toгдa плaнeтa зaнимaeт выcoкoe пoлoжeниe нa нeбocклoнe и ocтaeтcя тaм нa пpoтяжeнии вceй нoчи. Ecли вы нe бoитecь зимниx мopoзoв, тo мoжeтe зa oдну нoчь пpoнaблюдaть пoлный oбopoт Юпитepa вoкpуг cвoeй ocи.

Гипотезы о существовании жизни на Юпитере

В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным: низкая концентрация воды в атмосфере, отсутствие твёрдой поверхности и т. д.

Однако ещё в 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака.

Следует отметить, что даже на небольшой глубине в юпитерианской атмосфере температура и плотность достаточно высоки, и возможность, по крайней мере, химической эволюции исключать нельзя, поскольку существуют благоприятные факторы.

Однако возможно существование на Юпитере и водно-углеводородной жизни: в слое атмосферы, содержащем облака из водяного пара, температура и давление также весьма благоприятны.

Карл Саган совместно с Э. Э. Солпитером, проделав вычисления в рамках законов химии и физики, описали три воображаемые формы жизни, способные существовать в атмосфере Юпитера:

1. Синкеры  — крошечные организмы, размножение которых происходит очень быстро и которые дают большое количество потомков. Это позволяет выжить части из них при наличии опасных конвекторных потоков, способных унести синкеров в горячие нижние слои атмосферы;
2. Флоатеры — гигантские (величиной с земной город) организмы, подобные воздушным шарам. Флоатер откачивает из воздушного мешка гелий и оставляет водород, что позволяет ему держаться в верхних слоях атмосферы. Он может питаться органическими молекулами или вырабатывать их самостоятельно, подобно земным растениям;
3. Хантеры  — хищные организмы, охотники на флоатеров.

Юпитер в культуре

Как яркое небесное тело, Юпитер привлекал внимание наблюдателей с древности и, соответственно, становился объектом поклонения. Например, с ним связан культ семитского божества Гада, индийский религиозный праздник Кумбха-мела, китайское божество Тай-Суй (см. также Три звёздных старца). Своё современное название планета несёт со времён Древнего Рима, жители которого так называли своего верховного бога.

Юпитер играет одну из ключевых ролей в астрологии, символизируя собой мощь, процветание, удачу.

Символ — ♃ (U+2643 в Юникоде).

Согласно представлениям астрологов, Юпитер является царём планет. Древние тюрки и монголы полагали, что эта планета способна влиять на природные и общественные процессы.

Планета также широко присутствует в целом ряде современных художественных произведений:

• «Путешествия в другие миры » Джона Джекоба Астора IV (1894);
• «Завоевание двух миров» Эдмонда Гамильтона (1932);
• «Люди-скелеты Юпитера» Эдгара Райса Берроуза (1943);
• Б. Красногорского и Д. Святского «Острова эфирного океана»(1914);
• «Покупаем Юпитер» Айзека Азимова (1958);
• «Кража Юпитера» Дональда Моффита;
• В период с 1983 по 2001 гг. свет увидела целая серия под названием «Биография космического тирана» (автор — Пирс Энтони);
• «Путь на Амальтею» Аркадия и Бориса Стругацких (1959);
• Трилогия «Золотой век» Джона Райта (2002—2003);
• «Дар Юпитера» Тимоти Зана (2002)

Также Юпитер не обойдён вниманием и такими жанрами, как комиксы и манга. В частности, в манге «Battle Angel» Юкито Кисиро среди прочего описывается сфера Дайсона, построенная вокруг Юпитера. В комиксе «2000 год нашей эры»  главный персонаж, Дан Дар, вместе со своими союзниками сражается против коварной цивилизации инопланетян, разместивших свою базу на Юпитере. В манге и аниме-мультсериале «Сейлор Мун» планету Юпитер олицетворяет девушка-воительница Сейлор Юпитер, она же Макото Кино.

Планета играет важную роль и в сюжетах некоторых теле- и кинофильмов. В их числе, телесериал «Космический патруль», в совместном японо-американском фильме 1965 года «Годзилла против Монстра Зеро», в «Космической одиссее» режиссёра Стенли Кубрика, в японском научно-фантастическом фильме по роману Сакё Комацу «Прощай, Юпитер»и других.

Интересные факты

• В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака.
• Своим мощным гравитационным полем он защищает планеты внутренней группы, в том числе Землю, от прилетающих извне комет и астероидов.
• Если бы в момент формирования ему удалось бы нарастить массу в 80 раз больше нынешней, в Солнечной системе возникла бы вторая звезда. Она классифицировалась бы как коричневый карлик.
• 
• 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.
• Теоретически, человек массой в 80 кг на юпитерианской поверхности  будет весить 192 кг. Это связано с тем, что гравитация на газовом гиганте в 2,4 раза больше земной.
• Самая большая планета Солнечной системы излучает самые мощные радиоволны. Их можно уловить даже коротковолновыми антеннами на Земле. Они трансформируются в довольно необычный аудиосигнал, который некоторые принимают за сигналы от пришельцев.

Видео

Источники

https://ru.wikipedia.org/wiki/Юпитер

https://v-kosmose.com/planeta-yupiter-2/

https://spacegid.com/yupiter.html

https://in-space.ru/planeta-yupiter/

https://spaceworlds.ru/solnechnaya-sistema/planeta-jupiter/kharakteristika-yupitera.html

https://kosmos-gid.ru/solar_system/jupiter/

Четыре главных спутника Юпитера

https://kosmoved.ru/sputniki_yupiter.shtml

https://ru.wikipedia.org/wiki/Юпитер_в_культуре

 

Юпитер

Юпитер — пятая от Солнца планета, находящаяся от него на расстоянии примерно 775 млн км. По форме представляет собой раздавленный шар — сфероид, — достаточно сильно сжатый с полюсов.

Юпитер — третий по яркости объект Солнечной системы после Венеры и Луны. Зато он светит даже ярче, чем самая яркая звезда на небосклоне — Сириус. В хороший бинокль или маленький телескоп можно увидеть белый диск Юпитера, а также его четыре ярких спутника.

Юпитер является самой большой планетой нашей Солнечной системы. Его средний радиус — около 70 000 км (что в 11 раз больше радиуса Земли), а объем в 1300 раз больше земного. Масса в 317 раз больше массы Земли, а также в 2,5 раза больше массы всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Гравитация на этом гиганте в 2,5 раза сильнее, чем на Земле. Это означает, что если бы человек весом 100 кг попал на эту планету, то он весил бы 250 кг. Правда, там некуда было бы поставить весы — у Юпитера нет твердой поверхности.

Планете необходимо почти 12 земных лет, чтобы завершить один оборот вокруг Солнца. Она мчится по своей орбите со скоростью 13 км/с. Экватор наклонен к плоскости орбиты под углом 3°, поэтому на Юпитере практически нет смены сезонов года.

В отличие от планет земной группы, Юпитер представляет собой шар, состоящий почти полностью из двух газов — водорода и гелия (как и Солнце). Температура на нем крайне низкая 140°С. Этот газовый гигант — самая быстро вращающаяся планета в Солнечной системе: один оборот вокруг своей оси он совершает каждые 10 ч.

Юпитер обладает собственным магнитным полем, которое в 14 раз сильнее земного. Оно простирается на 650 млн км (за орбиту Сатурна).

Магнитное поле обычно связывают с наличием у планеты электропроводящего ядра. Ученые предполагают, что у Юпитера твердое ядро размером с Землю, но гораздо более плотное. Возможно, оно состоит из каменных скальных пород. На глубине 60 000—65 000 км температура возрастает до 20 000°С. При этом давление достигает фантастических величин в 5 млн атмосфер.

Водород, будучи под таким колоссальным давлением атмосферы, превращается в металлическую жидкость, подобную ртути. В этой жидкости имеется много свободных электронов. Она способна проводить электрический ток, как это свойственно металлам. Получается, что каменное ядро окружено слоем жидкого металлического водорода, а в наружном его слое преобладает обычный молекулярный водород.

Наблюдаемые снаружи красивые облака и штормы на Юпитере — это верхний слой его атмосферы толщиной около 50 км. Эти облака образуют многочисленные полосы желто-коричневых, красных и голубоватых оттенков. Под ними простирается океан из водорода и гелия толщиной 8000— 20 000 км. Еще ниже атмосфера Юпитера создает гигантское давление, которое увеличивается при приближении к центру планеты. Там постепенно возникают экстремальные физические условия, приводящие к переходу вещества в особое состояние.

Для атмосферы Юпитера (как и остальных трех газовых планет) характерны ветра с большими скоростями, дующие в пределах широких полос, параллельных экватору планеты. При этом в соседних полосах на Юпитере ветры направлены в противоположные стороны. Эти полосы различимы даже в небольшой телескоп и находятся в постоянном движении. Ветры на Юпитере достигают скорости 500 км/ч.

На планете наблюдается так называемое Большое красное пятно — гигантский атмосферный вихрь, который бушует в южном полушарии вот уже 400 лет. Столетие назад эта буря имела размер более 40 000 км в поперечнике. Однако ныне его размеры уменьшились наполовину, но все равно его можно наблюдать даже из земных телескопов. Это самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе: вдоль него могли бы разместиться три планеты размером с Землю. Он вращается против часовой стрелки со скоростью 435 км/ч.

Поделиться ссылкой