Планета-гигант Юпитер

Ю П И Т Е Р

Рис. 1. Общий вид Юпитера (Фото с «Вояджер-2»)

Краткие сведения

Масса

317,9 массы Земли (1,9х1027 кг)

Диаметр 11,2 диаметра Земли ( 142 984 км )

Плотность 1,33 г/см3

Температура видимой поверхности -160°С

Длительность звездных суток 9,93 часа

Среднее расстояние от Солнца 5,20 а.е. ( 778,33 млн. км)

Период обращения по орбите 11,86 земных лет

Наклон экватора к орбите +3°05`

Эксцентриситет орбиты 0,048

Наклонение орбиты к эклиптике 1,31°

Долгота восходящего узла 100°31`

Средняя скорость движения по орбите 13,06 км/сек

Расстояние от Земли от 591 млн. до 965 млн. км

Планета - гигант - Юпитер

Юпитер – пятая от Солнца и самая крупная из всех планет солнечной системы. Он находится от Солнца на расстоянии 778 млн. км - в 5 раз дальше, чем Земля, и проходит свой путь вокруг Солнца за 12 лет.

Диаметр Юпитера в 11 раз больше Земли, а по объему из Юпитера можно было бы сделать 1345 таких шаров, как Земля. Но, обладая такими огромными размерами, Юпитер по массе только в 317 раз больше Земли. Это значит, что Юпитер состоит из совсем другого вещества, чем Земля. Наш земной шар сло-жен из тяжелых каменных пород, а в его центре некоторые ученые предпола-гают даже ядро из еще более тяжелых металлов. Юпитер имеет другое строе-ние: в среднем его вещество немногим тяжелее, чем вода.

В те месяцы, когда Юпитер бывает виден, его легко найти на небе, пото-му что он светит ярче всех других звезд и планет, кроме Венеры. По блеску Юпитер занимает на небе четвертое место после Солнца, Луны и Венеры. Только Марс способен давать такой же сильный свет, да и то в редкие дни наи-больших сближении его с Землей.

Рис. 2. Спутники Юпитера Если посмотреть на Юпитер в небольшую зри-тельную трубу, то можно увидеть замечатель-ную картину: возле яркого шара планеты видны четыре звездочки. Это самые большие из спут-ников Юпитера. Они каждый день бывают рас-положены по - разному: то два справа, два сле-ва; то три с одной стороны, а один - с другой; то все четыре станут цепочкой по одну сторону от Юпитера.

А бывает и так, что какая-нибудь из звездочек спрячется за шар Юпитера или станет перед ним и исчезнет на его фоне, либо же попадет в тень от Юпи-тера - произойдет затмение данного спутника Юпитера. Во всех этих случаях спутник становится невидим.

Рис. 3. Галилеевы спутники Юпитера Эти четыре спутника Юпитера очень крупные, их диаметры составляют от 3000 до 5180 км, два из них размером больше, чем Меркурий. Кроме них, у Юпитера есть еще мелкие спутники, которые мож-но увидеть только в сильные телескопы. В настоящее время известно 28 спутников Юпитера, и все это обширное семейство движется в мировом пространстве вслед за самим Юпитером вокруг Солнца.

Но что же представляет собой сам Юпи-тер? Если его рассматривать при помощи сильного телескопа, то сразу бросается в глаза его некруглая форма. Другие небес-ные тела - Меркурий, Венера, Земля, Луна

- имеют малое сжатие у плюсов. Земля, например, у полюсов сжата примерно на 1/298 своего диаметра. У Юпитера сжатие, или сплюснутость, у полюсов значительно больше.

Легко разглядеть еще, что Юпитер полосатый; на его округлом, но замет-но растянутом диске виден ряд чередующихся светлых и темных полос, кото-рые каждый год располагаются по-разному. Значит, это не горы, не океаны и не суша, а всего-навсего длинные ряды облаков и туч разной окраски. В этом от-ношении Юпитер похож на Венеру: все, что мы на нем видим, - это сплошной

Рис. 4. Полосы на Юпитере воздушно-облачный покров, который скрывает от на-шего взора то, что находится под ним. Разница в том, что на Венере этот покров гладкий, ровный, однород-ный, а на Юпитере он пятнистый, разноцветный.

Движение облаков позволяет легко и просто ус-тановить, как и с какой скоростью вращается Юпитер вокруг оси. Каждое пятно, каждое облачко на его диске постепенно передвигается от одного края к другому.

Это значит, что Юпитер поворачивается вокруг своей оси. Вращение его очень быстрое. Установлено, что сутки на нем длятся всего 9 часов 50 минут.

Ученых давно занимал вопрос о химическом составе клубящейся тучами и облаками мощной атмосферы Юпитера. Оказалось, что в ней нет ни кислоро-да, ни водяных паров, ни углекислоты - словом, ничего того, что входит в со-став нашей земной атмосферы. Зато там оказалось большое количество газа, на-зываемого метаном. Это тот газ, который весело горит синими огоньками в на-ших газовых плитах. Кроме того, там есть аммиак - газ, многим знакомый по резкому запаху нашатырного спирта. Из-за огромного расстояния Юпитера от Солнца температура его атмосферы - около 140° мороза.

Юпитер по всем своим свойствам так непохож на нашу Землю, что нам трудно разобраться в его своеобразной природе. Есть предположение, что ядро его состоит из сильно сжатых газов.

История открытий

Юпитер - одна из планет, видимых невооруженным глазом, и путь ее по ночному небу был наблюдаем тысячи лет.

В 1610-м году, итальянский астроном Галилео Галилей обнаружил четы-ре самых больших спутника планеты: Ио, Европу, Ганимед, и Каллисто, из-вестные также как Галилеевы спутники. Это было одно из самых ранних астро-номических открытий, сделанных с телескопом. Оно сыграло свою роль, доба-вив уверенности сторонникам гелиоцентрической системы мира, В те далекие дни борьба мировоззрений была очень остра.

В течение последующих лет, с улучшением телескопов, становились из-вестными и размер планеты, и существование Большого Красного Пятна, кото-рое представлялось, по началу, островом в гигантском море на поверхности Юпитера.

Земная астрономия всегда продолжала совершенствоваться, мы достигли истинного понимания некоторых «поверхностных» явлений (изменений в рас-положении деталей, их размеров, цвете), считая их уже атмосферными, а не от-носящимися к вовсе несуществующей твердой поверхности.

С приходом радиоастрономии в науку (а именно в 1955-м году), мы обна-ружили, что Юпитер - источник устойчивого высокочастотного радиошума, указывающего на электрическую деятельность гиганта. Юпитер изучается во всех длинах волн.

В марте 1972-го года была запущена АМС «Пионер–10», для наблюдения пояса астероидов и Юпитера. Долетев до Юпитера в декабре 1973-го года, «Пионер–10» обнаружил интенсивное излучение, исходящее от Юпитера, ог-ромное магнитное поле, предполагающее наличие проводящей ток жидкости в недрах планеты.

Годом позже, однотипный космический аппарат «Пионер–11», пролетал Юпитер на своем пути к Сатурну и передал даже более подробные изображе-ния гигантской планеты. Изучая данные, полученные этим аппаратом, ученые впервые заподозрили наличие у Юпитера колец.

В августе и сентябре 1977-го года, были запущенны два «Вояждера» для изучения внешней части Солнечной системы. «Вояждеры» побывали возле Юпитера в 1979-м году, подарив нам поразительные, красивые изображения царя планет, обнаружив тысячи деталей, до тех пор неизвестные. «Вояджеры» поведали нам, что процессы в атмосфере Юпитера - несоизмеримо более гран-диозные подобия тех же явлений земной атмосферы. «Вояджеры» подтвердили догадки о кольцах планеты. Юпитер - третья планета, у которой открыли коль-ца.

Запущенный в октябре 1989-го года с основной задачей изучения Юпите-ра, космический аппарат «Галилео» вернулся к Земле 8 декабря 1990-го года для совершения обычного гравитационного маневра. После он направился к ас-тероиду Гаспра, потом повстречался с другим астероидом - Идой, откуда уже попал в систему Юпитера. «Галилео» был нацелен на самые разнообразные ис-следования как самой планеты, так и ее спутников. В 1995-м году от аппарата отделился специальный зонд, предназначенный для изучения атмосферы Юпи-тера.

Крупным наземным и орбитальным телескопам, безусловно, по силам внести и свою лепту в изучение гиганта. Тому пример результаты исследований телескопа имени Хаббла.

Образование Юпитера

Юпитер хранит ключи от многих тайн Солнечной системы. Около 4,5 млрд. лет тому назад, когда Солнечная система формировалась из вращающе-гося облака газов и пыли, ядро Юпитера, вероятно, зарождалось изо льда и камней общей массой, превышающей в 15 раз земную. Давление солнечного света выталкивало атомы легких газов (водорода и гелия) из внутренней по от-ношению к орбите Юпитера части Солнечной системы, а притяжение больших ледяных ядер нашего гиганта и зарождавшегося по соседству Сатурна постара-лось собрать эти атомы возле себя. Из гелия и водорода, в основном, и состоит атмосфера Юпитера сегодня. Юпитер «оброс» самой большой атмосферой сре-ди всех планет, так как центральное внутреннее ядро его раньше достигло не-обходимой массы. Лик Юпитера, который мы видим, - это верхние слои его ат-мосферы.

Физические условия и строение Юпитера

Газовые планеты, к которым относится Юпитер, не имеют твердой по-верхности, их газообразный материал просто становится более плотным с глу-биной (радиусы и диаметры для таких планет определяются по уровням, соот-ветствующим давлению в 1 атмосферу). Так что когда мы смотрим на такую планету, мы видим верхние слои облаков.

Рис. 5. Разрез Юпитера

1 – атмосфера Юпитера, облачный слой;

2 – металлический водород;

3 – твердое ядро Юпитер, возможно, имеет ядро из твердого материала, масса которого со-ставляет примерно от 10 до 15 масс