Великое путешествие юпитера: как планета-гигант заняла свое место в солнечной системе

Ганимед

Изображение самого крупного спутника Юпитера — Ганимеда, полученное КА»Вояджер 1″
с расстояния 3,4 млн. км. Цвета на снимке выбраны с использованием трех фильтров

Обратите внимание на светлые и темные детали поверхности, отражающие сложную
историю формирования. (Voyager 1, P-21186)

Самый крупный спутник в системе Юпитера — Ганимед имеет
диаметр 5262 км, однако средняя плотность его лишь вдвое превосходит плотность
воды, поэтому около 50% его массы должно приходиться на лед. Множество кратеров,
покрывающих участки темно-коричневого цвета, свидетельствуют об их древнем
возрасте в 3-4 млрд. лет. Более молодые участки покрыты системами параллельных
борозд, сформированных более светлым материалом под действием растяжения ледяной
коры. Глубина этих борозд — несколько сотен метров, ширина — десятки километров,
а протяженность может доходить до нескольких тысяч километров. У некоторых
кратеров Ганимеда встречаются не только светлые лучевые системы, но иногда и
темные.

Изображение Ганимеда, полученное КА «Вояджер 2» с расстояния 1230000 км.
Темная округлая область вверху, справа — Область Галилео поперечником 3200 км,
центр которой находится на 36 с.ш., 138 з. д., возможно покрыта инеем в верхней
правой части. Светлая полоса слева от Области Галилео — борозды Урук.
Ганимед по размерам (5300 км) больше планеты Меркурий и является самым крупным
спутником в Солнечной системе. (Voyager 2, FDS 20608.11)

Изображение самого крупного спутника Юпитера — Ганимеда, полученное 2 июля 1976г.
КА «Вояджер 2» с расстояния 6 млн.км. Светлые голубоватые области около северного
и южного полюсов возможно являются областями водяного льда или снега.
Диаметр Ганимеда 5300 км. (Voyager 2, P-21749)

Вид с близкого расстояния района Борозды Нипер на Ганимеде, полученный
КА «Вояджер 2». Сложная сеть борозд пересекается под разными углами,
отражая очень сложную историю формирования поверхности.
В нижней части снимка видна граница между темными и светлыми областями.
Центр снимка 58 с. ш., 200 з. д. Размер кадра 550 км.
Снимок получен с расстояния 175000 км. (Voyager 2, 20635.25)

Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Юпитере:

Первая космическая скорость (v1) на Юпитере равна 42,58 км/с. Для сравнения: первая космическая скорость на Земле равна 7,91 км/с.

Первая космическая скорость (круговая скорость) – это минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.

Первая космическая скорость определяется массой и радиусом небесного тела, а также высотой над его поверхностью.

Первая космическая скорость вычисляется по формулам:

,

,

где

М – масса планеты, кг,

R – радиус орбиты, м,

R – радиус планеты, м,

h – высота над поверхностью планеты, м.

Вторая космическая скорость (v2) на Юпитере равна 59,5 км/с. Она в 5,32 раза больше второй космической скорости на Земле. Для сравнения: вторая космическая скорость на Земле равна 11,19 км/с.

Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость освобождения, скорость убегания) – это наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.

Вторая космическая скорость определяется радиусом и массой небесного тела.

Вторая космическая скорость вычисляется по формулам:

,

.

Примечание: Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Найти что-нибудь еще?

карта сайта

Коэффициент востребованности
355

Текущие лучшие оценки [ править ]

Текущее наиболее известное значение массы Юпитера может быть выражено как 1 898 130  yottagrams

MJзнак равно(1,89813±0,00019)×1027 кг,{\ displaystyle M _ {\ mathrm {J}} = (1,89813 \ pm 0,00019) \ times 10 ^ {27} {\ text {kg}},}

что составляет около 11000 , как массивные , как солнце (около 0,1%  M ):

MJзнак равно11047.348644±0,000017M(9,547919±0,000002)×104M.{\ displaystyle M _ {\ mathrm {J}} = {\ frac {1} {1047.348644 \ pm 0.000017}} M _ {\ odot} \ приблизительно (9.547919 \ pm 0.000002) \ times 10 ^ {- 4} M _ {\ odot }.}

Юпитер в 318 раз массивнее Земли:

MJзнак равно3,1782838×102M.{\ displaystyle M _ {\ mathrm {J}} = 3,1782838 \ times 10 ^ {2} M _ {\ oplus}.}

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Юпитере:

Ускорение свободного падения на экваторе Юпитера (g) равно 24,79 м/с² или 2,527 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет  9,81 м/с2 и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.

Сила тяжести на Юпитере в 2,527 раза больше, чем на Земле. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Юпитере всего 181,94 кг, т.е. около 182 кг. Каждый шаг потребует в 2,527 раз больше усилий, чем на Земле. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с2 = 706,32 Н, а вес на Юпитере равен 72 кг · 24,79 м/с2 = 1 784,88 Н. В то время масса человека на Юпитере (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).

Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.

Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,

где

F – сила тяжести, Н,

m – масса тела, кг,

g – ускорение свободного падения, м/с2.

Кольца Юпитера — объяснение для детей

Для Вояджера-1 было огромной неожиданностью отыскать три кольца вокруг планетного экватора Юпитера в 1979 году. Каждый из них был слабее колец Сатурна.

Главное кольцо сплюснутое и занимает 30 км в толщину и 6400 км в ширину.

Внутреннее кольцо напоминает облако и называется ореолом. Его толщина достигает 20000 км. Гало занимает полпути от главного кольца до вершины облака и расширяется, сливаясь с магнитным полем. Основное кольцо и гало представлены темными частицами.

Третье – прозрачное кольцо. Оно состоит из трех колец микроскопических обломков трех лун Юпитера: Тебе, Амальтеи и Адрастеи. Частицы пыли достигают диаметра менее 10 микрон и тянутся к внешнему краю (129 000 км) от центра и внутрь (30 000 км).

Кольца Юпитера

Наблюдаемая в кольцах Юпитера и Сатурна рябь может намекать на кометные или астероидные удары.

Регулярные спутники

Регулярные спутники Юпитера называются так, потому что их орбиты совершают обороты в той же направленности, что и планета. Орбитальные пути практически круглые, наделены низким наклоном и вращаются возле экваториальной линии планеты. Самые крупные – луны Галилея.

Эти спутники вмещают примерно 99.999% общей массы на орбитальном пути вокруг планеты и отдалены на 400000 – 2000000 км. Это также одни из массивнейших тел в системе, превосходящие по радиусам карликов.

В список входят Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Имена дал Симон Мариус. Наиболее интересное – Ио, которая была жрицей Геры и стала любовницей Зевса.

Масштабный взгляд на спутник Ио, запечатленный на десятой орбите аппарата Галилео

Ио простирается в диаметре на 3642 км и занимает 4-е место среди лун по величине в системе. Это настоящее вулканическое царство, где насчитывают примерно 400 активных формирований. По большей части состоит из расплавленного железа. Луна наделена крайне тонким атмосферным слоем (двуокись серы).

Европу наименовали в честь финикийской дворянки, за которой ухаживал Зевс. Она стала королевой Крита. Охватывает 31216 км и выступает наименьшей в группе Галилея. Поверхность состоит из водяного слоя, окружающего мантию (100 км). Наиболее верхний слой – лед, а дно – вода в жидком состоянии. Если все так, то это перспективное место для поиска жизни.

Поверхностный покров Европы лишен кратеров, потому что луна молодая и тектонически активна. Состоит из силикатных материалов, железного ядра и слабого атмосферного слоя (кислородный).

С диаметром в 5262 км Ганимед стоит на первом месте по масштабности среди спутников Солнечной системы. Он превосходит Меркурий, но это ледяной мир, поэтому достигает лишь половины его массы. Это также единственная луна, располагающая магнитосферой, сформированной путем конвекции в железном ядре.

Спутник состоит из силикатной породы и водяного льда. Полагают, что на глубине в 200 км скрывается океан соленой воды. На поверхности много кратеров, большая часть из которых укрыта льдом. В атмосфере присутствуют О, О2 и озон.

Каллисто выступает наиболее отдаленной среди четверки спутников Галилея. Простирается на 4820.6 км и занимает третье место по величине в системе. Имя получила в честь дочери короля Ликаона. Представлена в равных частях горными породами и льдами. Не обладает высокой плотностью и может вмещать океан на глубине в 100 км.

Поверхность усыпана кратерами, где наибольший (Валгалла) вытягивается в ширину на 3000 км. Атмосфера тонкая и вмещает двуокись углерода и молекулярный кислород. Каллисто отдалена от Юпитера, поэтому сильнее защищена от излучения.

Естественный окрас Ганимеда, запечатленного аппаратом Галилео во время первой встречи с планетой

Во внутреннюю группу входит 4 спутника, чей диаметр меньше 200 км, удалены менее чем на 200000 км, а орбитальные наклоны – 0.5 градусов. Здесь присутствуют Метис, Адрастея, Альматея и Фива.

Ближе всех находится Метис (128000 км). В диаметре простирается на 40 км и крайне ассиметричный по форме. Его сумели отыскать только в 1979 году во время прохода Вояджер-1. Наименовали в честь первой жены Зевса.

На удаленности в 129000 км от планеты находится Адрастея с шириной в 20 км. Это наименьшая луна в этой группе, найденная Вояджером в 1979 году.

Кольцевая система Юпитера, демонстрирующая 4 главных компонента. Отображены разделенные орбитальные проходы Метиса и Адрастеи

В 1892 году нашли Альматею. Это сделал Э. Э. Барнард, который наименовал ее в честь нимфы. Представлена пористым водным льдом с неопределенными материалами. На поверхности много кратерных формирований.

Фива обладает неправильной формой и красноватым цветом. На поверхности также много кратеров, есть высокие горы.

Спутники планеты Юпитер: почему их так много?

Не трудно догадаться, что столь впечатляющие размеры планеты обуславливают наличие у нее большой свиты. По количеству естественных спутников Юпитеру нет равных. Их насчитывается 69 штук. В этом наборе присутствуют и настоящие гиганты, сравнимые по размерам с полноценной планетой и совсем маленькие, едва заметные с помощью телескопов. Есть у Юпитера и свои кольца, схожие с системой колец Сатурна. Кольцами у Юпитера стали мельчайшие элементы частиц, захваченные магнитным полем планеты непосредственно из космоса в период формирования планеты.

Спутники Юпитера

Такое большое количество спутников объясняется тем, что Юпитер имеет самое сильное магнитное поле, оказывающее огромное влияние на все соседние объекты. Сила притяжения газового гиганта настолько велика, что позволяет Юпитеру удерживать вокруг себя столь обширное семейство спутников. К тому же действия магнитного поля планеты вполне хватает для притягивания к себе всех странствующих космических объектов. Юпитер выполняет в Солнечной системе функцию космического щита, отлавливая из открытого космоса кометы и крупные астероиды. Относительно спокойное существование внутренних планет объясняется именно этим фактором. Магнитосфера огромной планеты мощнее, чем магнитное поле Земли в несколько раз.

Поражают размеры этих спутников, которые могут конкурировать даже с некоторыми планетами Солнечной системы. К примеру, спутник Ганимед больше в размерах Меркурия – самой маленькой планеты Солнечной системы. Немногим Меркурию уступает и другой спутник-гигант –  Каллисто. Отличительной чертой спутниковой системы Юпитера является то, что все вращающиеся вокруг газового гиганта планеты имеют твердую структуру.

Юпитер и его спутники

Размеры самых известных спутников Юпитера следующие:

  • Ганимед имеет диаметр 5260 км (диаметр Меркурия составляет 4879 км);
  • Каллисто имеет диаметр 4820 км;
  • диаметр Ио равен 3642 км;
  • диаметр Европы составляет 3122 км.

Одни спутники находятся ближе к материнской планете, другие – дальше. История появления столь крупных естественных спутников пока не раскрыта. Вероятно, мы имеем дело с малыми планетами, которые некогда вращались с Юпитером по соседству. Мелкие спутники являются фрагментами разрушенных комет, прилетающих в Солнечную систему из облака Оорта. Примером может служить падение на Юпитер кометы Шумейкера-Леви, наблюдаемое в 1994 году.

Падение кометы Шумейкера-Леви

Именно спутники Юпитера представляют собой интересующие ученых объекты, так как являются более доступными и схожими по своему строению с планетами земной группы. Сам газовый гигант представляет враждебную для человечества среду, где невообразимо предположить существование каких-либо известных форм жизни.

Атмосфера

Красный оттенок некоторых облаков планеты указывает на то, что Юпитер включает в себя не только водород, но и сложные соединения. В атмосфере планеты содержится метан, аммиак и даже частички водяного пара. Кроме того, были выявлены следы этана, фосфина, угарного газа, пропана, ацетилена. Из этих веществ сложно выделить одно, которое и является причиной оригинального цвета облаков. Это с одинаковой вероятностью могут быть соединения серы, органических веществ или же фосфора.

Более светлые и темные полосы, расположенные параллельно экватору планеты — разнонаправленные атмосферные течения. Их скорость может развиваться до 100 метров в секунду. Граница течений богата огромными завихрениями. Самое впечатляющее из них — Большое красное Пятно. Этот вихрь бушует более 300 лет и имеет размеры 15х30 тысяч км. Время возникновения урагана неизвестно. Предположительно, что свирепствует он уже тысячи лет. Полный оборот вокруг своей оси ураган совершает за неделю. Атмосфера Юпитера богата схожими вихрями, имеющими, однако, гораздо меньшие размеры и живущими не дольше двух лет.

Плутон

Плутон — девятая планета Солнечной системы, наиболее удаленная от Солнца (39,5 а. е.) точка. Плутон делает оборот по орбите очень медленно — за 247,7 лет. Орбита имеет необычно большой наклон (17 °) к плоскости эклиптики, и вытянута настолько, что в перигелии Плутон подходит к Солнцу на меньшее расстояние, чем Нептун.


Плутон

Изучать Плутон очень сложно из-за значительной удаленности от Солнца и слабой освещенности. Диаметр Плутона примерно 3 тыс. км. Поверхность Плутона, нагревается Солнцем до -220 ° С, даже в наименее холодных полуденных участках покрыта, очевидно, снегом из замерзшего метана.

Атмосфера планеты разреженная и состоит из газообразного метана с возможной примесью инертных газов. Блеск Плутона меняется с периодом вращения 6 суток 9 часов. Относительно недавно выяснилось, что эта же периодичность соответствует орбитальному движению спутника Плутона — Харона. Спутник относительно яркий, но расположен настолько близко к планете, что его изображения на фотоснимках сливается с изображением Плутона и он выглядит как «горб» планеты. Харон, как и Плутон, представляет собой скопление кометного вещества, то есть смеси льда и пыли.

Удалось вычислить массу системы «Плутон-Харон»: 1,7% массы Земли. Почти вся она сосредоточена в Плутоне, потому что диаметр спутника, судя по блеску, мал по сравнению с диаметром планеты. Средняя плотность Плутона составляет примерно 0,7-1,12 г/см3. Такая малая плотность означает, что Плутон состоит преимущественно из легких химических элементов и соединений, то есть его состав подобен составу планет-гигантов и их спутников.

Слишком мал для звезды

Планета со спутниками походит на Солнечную систему в миниатюре. По составу она тоже напоминает звезду: в ней много гелия и водорода, эти элементы остались после образования Солнца. Известно, что гигант излучает в пространство гораздо больше энергии, чем получает от светила. Это результат гравитационного сжатия под действием силы притяжения. Будь планета массивнее и плотнее, в ее недрах началась бы термоядерная реакция, и в нашей системе появилась бы вторая звезда. Для этого Юпитеру нужно быть в 75 раз тяжелее, а, чтобы стать хотя бы коричневым карликом, — в 50 раз. Но материи для набора веса уже не осталось, периодические столкновения со скалистыми телами вроде комет и астероидов значительной роли не играют.

Кольцо (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Юпитер — планета, масса которой намного больше земной. Кроме того, он полон сюрпризов и уникальных явлений. Так, на нем существуют полярные сияния, радиошумы, пылевые бури. Мельчайшие частички, получившие электрический заряд от солнечного ветра, имеют любопытную динамику: являясь средним между микро-и макротелами, они почти одинаково реагируют на электромагнитное и гравитационное поля. Из этих частичек и состоит кольцо, окружающее планету. Открыто оно было в 1979 году. Радиус основной части — 129 тысяч км. Ширина кольца всего 30 км. Кроме того, его структура очень разрежена, поэтому может отразить всего тысячные доли процента от того света, что попадает на него. Наблюдать кольцо с Земли нет возможности — настолько оно тонкое. Кроме того, оно все время развернуто тонким ребром к нашей планете благодаря незначительному наклону оси вращения планеты-гиганта к плоскости орбиты.

Габариты Солнца

Наше светило относится к совокупности звезд, которые называются желтыми карликами (тип — G2V). Оно имеет форму правильного шара. Температура на его поверхности составляет несколько тысяч градусов. В составе Солнца преобладает водород (92% от объема) и гелий (соответственно 7%). Имеются спектральные следы железа, серы, углерода, кремния и т. д.

Его основные характеристики:

  1. Диаметр звезды 1,392 млн. км. Окружность по экватору — 4,37 млн. км. Радиус — 695, 5 тыс. км. Установлено, что с течением времени размер Солнца уменьшается. Это происходит благодаря ядерным реакциям и солнечному ветру, который «выдувает» протоны и электроны в космос. Данный процесс занимает не дни, а столетия. С XVII века диаметр уменьшился на 2 тыс. км.
  2. Площадь поверхности равна 6,07877×10 в 18 степени кв. м. Объем составляет 1,40927×10 в 27 степени куб. м.
  3. Плотность небесного тела около 1,4 г/куб. см.
  4. Солнце имеет массу, которая равна 1,9891×10 в 30 степени кг. Из-за такого высокого ее значения и гравитация в 28 раз выше, чем на Земле.

Планета Юпитер и Солнце. Credit: taynoeznanie.com.

Оборот вокруг своей оси звезда делает за 25 дней. Установлено, что светило проходит постоянный цикл расширения и сжатия за 160 минут. При этом наблюдается изменение количества выделяемой энергии.

Происхождение названия планеты

Благодаря своей яркости, гигант обладает отличной видимостью на звездном небе. Расстояние до Юпитера от Земли составляет 775,55 млн. км.

Еще с древнейших времен, после захода Солнца, люди могли наблюдать за такими объектами как Венера, Сатурн, Марс и Юпитер. Независимо от особенностей культуры, религии и восприятия мира, народы древности находили в этих планетах нечто удивительное

Уже тогда исследователи обращали внимание на характерное движение объектов относительно других звезд. В пределах узоров зодиакальных созвездий, они двигались по конкретным законам и правилам

Из-за характерных черт, древнегреческие астрономы обозначили данные планеты названием «блуждающие звезды», которое впоследствии заменили термином «планета».

Примечательно то, какое место занимал Юпитер в древней культуре. Древние цивилизации, не зная особенностей и размеров небесного тела, давали точное обозначение планеты среди других.

Так, текущее название планета получила в честь древнеримского верховного божества, небесного царя над прочими богами. Юпитер соответствует древнегреческому громовержцу Зевсу, а греки в свою очередь называли планету – «звезда Зевса». С Юпитером также связаны различные культы поклонения в семитской, индуисткой, месопотамской культурах.

Однако Юпитер не является самым ярким небесным телом. Такой рекорд установила Венера. Дело в разных траекториях движения по небу данных объектов. Венера — это внутренняя планета, расположенная близко к Солнцу. Увидеть ее можно только после заката, как вечернюю звезду, или до восхода, как утреннюю.

Газовый гигант – внешняя планета. Юпитер путешествует по небосклону и хорошо виден. Астрономы древности заметили «блестящую» звезду и охарактеризовали как ярчайшую. Поэтому она получила высокое звание царя среди планет.

Юпитер на звездном небе

Характеристики планеты Юпитер

Юпитер – весьма любопытная планета, которая имеет мало общего с привычными нам вещами.

Размер Юпитера по сравнению с Землей

Радиус – около 70 тысяч километров, что больше радиуса Земли в 11.2 раза. На самом деле этот газовый шар из-за своего быстрого вращения имеет довольно сплющенную форму, потому радиус по полюсам у него около 66 тысяч километров, а по экватору – 71 тысяча километров.

Масса – в 318 раз больше массы Земли. Если собрать все планеты, комета, астероиды и прочие тела Солнечной системы в одну кучу, то и тогда Юпитер будет в 2.5 раза тяжелее этой кучи.

Время вращения на экваторе – 9 часов 50 минут 30 секунд. Да, этот гигантский шар делает полный оборот вокруг оси менее, чем за 10 часов, именно такая там длительность суток. Но это газовый шар, а не твердый, и он вращается подобно жидкости. Поэтому в средних широтах скорость вращения другая, оборот там происходит за 9 часов 55 минут 40 секунд. Так что продолжительность суток зависит от места. Кроме того, мы можем отслеживать вращение планеты лишь по облакам в верхних слоях атмосферы, а не по поверхностным ориентирам, которых там нет, как нет и самой поверхности.

Площадь поверхности – в 122 раза больше земной, вот только поверхность эта не твердая, и приземлиться там негде совершенно. Да и четкой её границы нет. При спуске на Юпитер газ будет просто сгущаться под давлением — сначала это будет просто газовая атмосфера, затем что-то подобное очень насыщенному туману, плавно перетекающего в совершенно жидкую среду.

Магнитное поле планеты Юпитер в системе – самое мощное, оно в 14 раз сильнее земного. Радиация от него такова, что даже космические зонды не могут длительное время её выдержать без поломок оборудования.

Атмосфера Юпитера, по крайней мере, верхние её слои, состоят преимущественно из водорода (90%) и гелия (10%). Имеются в ней и метан, сероводород, аммиак, вода и другие примеси. Глубокие слои пока не удалось исследовать достаточно достоверно. Красный фосфор и его соединения преимущественно и придают Юпитеру его красный вид. Полюбуйтесь виртуальными устрашающе красивыми видами атмосферы планеты Юпитер:

Ядро Юпитера имеет температуру порядка 3000 К и состоит из расплавленного металла, в частности, металлического водорода. Размер ядра больше Земли.

Ускорение свободного падения на планете Юпитер составит примерно 2.5g.

Что ожидало бы наблюдателя, рискнувшего приблизиться к Юпитеру? Сначала это были бы замечательные виды планеты, спутников, возможно, удалось бы даже увидеть кольца планеты. Затем, при приближении к планете нашего смельчака убила бы радиация. Если же его бренное тело не останется на вечной орбите и войдет-таки в атмосферу, то там его ожидает огонь, огромное давление, и долгое падение того, что останется. А возможно, это будет не падение, а ношение остатков по воле урагана, пока химический состав атмосферы не разложит их на отдельные молекулы.

Атмосфера, природные условия и температура Юпитера:

Юпитер имеет атмосферу, которая состоит из двух основных компонентов: водорода (около 89,8 ± 2 %) и гелия (10,2 ± 2 %). Наблюдаются тaкжe cлeды мeтaнa, вoднoгo пapa, кpeмния, aммиaкa и бeнзoлa. B меньших кoличecтвax – cepoвoдopoд, углepoд, нeoн, этaн, киcлopoд, cepа и фocфин.

В атмосфере Юпитера выделяют следующие слои:

– экзосферу,

– термосферу,

– стратосферу,

– тропопаузу,

– тропосферу.

На Юпитере отсутствует мезосфера и соответствующая ей мезопауза.

В верхних слоях – термосфере температура высокая – порядка 1000 К. По мере движения вглубь планеты до тропопаузы отмечается повышение давления и снижение температуры (до 110 К). Начиная с тропопаузы по мере движения вглубь одновременно растут и давление, и температура. Водородно-гелиевая атмосфера плавно переходит в жидкую водородную мантию – кипящий океан жидкого водорода, не имея очерченной нижней границы.

Много интересных процессов происходит именно в термосфере. Здесь Юпитер теряет излучением большую часть тепла, формируются полярные сияния, ионосфера.

Нa северном и южном пoлюcax Юпитера можно заметить пoляpныe cияния. Здесь иx интeнcивнocть значительно превышает ту, что наблюдается на Земле, а сами сияния peдкo пpeкpaщaютcя. Такой эффект достигается засчёт мoщного излучeния, мaгнитного пoля и выбpocов вулкaнoв спутника Юпитера Иo.

Атмосферное давление Юпитера составляет от 20 до 220 килопаскалей. Среднюю температуру Юпитера невозможно посчитать из-за отсутствия целостной поверхности.

Погoдныe уcлoвия на Юпитере тоже удивительны. Beтep cпocoбeн paзгоняться до 620 км/ч. За пару часов это может привести к появлению такого огромного шторма, что он охватит диаметр в тысячи километров. На Юпитере в 1600-x гг. было обнаружено Большое Красное пятно, но оно продолжает существовать и по сей день, хоть и сокращается.

Отличительной особенностью внешнего облика Юпитера являются полосы. Их происхождение объясняет ряд версий. По одной из них, полосы возникли в результате конвекции в атмосфере. Одни слои подогревались и поднимались, другие, напротив, – охлаждались и опускались.  В 2010 году учёные выдвинули гипотезу, что полосы возникли из-за спутников, то есть под влиянием их притяжения на Юпитере происходило формирование своеобразных «столбов» вещества, которые, в свою очередь, вращались и создавали полосы.

Конвективные потоки, которые выносят внутреннее тепло к поверхности Юпитера, определяют как светлые зоны и тёмные полосы. В светлых зонах давление повышенное, соответствует восходящим потокам. Облака, которые образуют зоны, находятся примерно на 20 км выше, а их светлый оттенок связан, по-видимому, с высокой концентрацией ярко-белых кристалликов аммиака. В состав тёмных облаков, которые располагаются ниже, входят красно-коричневые кристаллы гидросульфида аммония. Их температура более высокая. Темные облака (полосы) представляют области нисходящих потоков. Зоны и пояса имеют разную скорость движения в направлении вращения Юпитера. На границах зон и поясов отмечается сильная турбулентность, из-за чего возникают многочисленные вихревые структуры, например, Большое Красное пятно Юпитера.

В областях Юпитера, на которые падают тени от его крупных спутников, температура поверхности повышается, а не понижается, как на Земле.

Общая информация

Соседствует Юпитер с Марсом и Сатурном. Он примерно в 2,5 раза больше, чем все остальные планеты вместе взятые. Сейчас дано краткое описание 76 естественным спутникам. У Юпитера есть небольшие кольца, но рассмотреть их с Земли можно только при благоприятных метеорологических условиях.

Состав и внутреннее строение

Внутреннее строение Юпитера и структура слоев этого газового гиганта изучены слабо. Ученые предполагают, что большая часть объема представлена жидким и газообразным веществами. Внутри небесного тела располагается ядро. Оно отличается высокой плотностью. Некоторые ученые считают, что ядро может иметь твердую скальную структуру. Следующий слой является наиболее толстым. Он состоит из металлического водорода.

Затем следует относительно тонкий слой. Он состоит преимущественно из жидкого водорода. Его поверхность разрежена. Верхний слой представлен водородом, который находится в газообразном состоянии. Атмосфера Сатурна состоит из плотных облаков. На 90% этот гигант состоит из водорода и еще на 8% — из гелия. В химический состав этой планеты (оставшиеся 2%) в небольших количествах входят следующие вещества:

  • метан;
  • сера;
  • этан;
  • неон;
  • углерод;
  • сероводород;
  • водяной пар;
  • фосфин;
  • кислород;
  • кремний;
  • бензол и т.д.

На наличие примесей этих элементов указывают цветные разводы, возникающие на поверхности планеты.

Схематическое строение планеты. Credit: v-kosmose.com.

Орбитальные характеристики

Среднее расстояние от Юпитера до Солнца составляет 778,57 млн км. Афелий, т.е. самая отдаленная точка от небесного светила, достигает 816,51 млн км. Перигелий, т.е. наиболее приближенная к Солнцу точка обриты, составляет 740,68 млн км. Полный оборот вокруг звезды планета совершает за 11,86 земных лет. Период обращения гиганта вокруг Солнца занимает 398,88 юпитерианских суток. Юпитер движется по орбите со скоростью 13,07 км/с.

Физические параметры

Юпитер имеет приплюснутую форму. Экваториальный радиус достигает 71 492 км, а полярный — 66 854 км. Средний радиус составляет 69 911 км.

Масса этого газового гиганта — 1,89*10 в 27 степени кг, а объем — 1,43*10 в 15 степени км³. Несмотря на большой вес небесного тела, его плотность невысока и составляет всего 1,33 г/см³. Площадь поверхности планеты достигает 6,22*10 в 10 степени км². Наклон оси Юпитера составляет 3,13°.

Атмосфера и радиация

Погодные условия на поверхности необычны: дуют интенсивные разнонаправленные ветры. Их скорость может достигать 620 км/ч. Усиление интенсивности шторма до критических отметок может произойти всего за несколько часов.

Штормы на этой планете могут достигать тысячи километров в диаметре. Считается, что ураганы поднимают большое количество пыли в атмосферу. Поверхность планеты почти все время прикрыта плотными облаками, состоящими из гидросульфата аммония, водяных паров и аммиака.

Периодически регистрируются вспышки молний, более интенсивные, чем на Земле. На поверхности планеты присутствуют аномальные зоны. К ним относится Большое Красное Пятно. Это большой шторм.

Огромный шторм — Большое Красное Пятно. Credit: pbs.twimg.com

Планету опоясывают мощные радиационные пояса. Излучение, исходящее от Юпитера, во много раз превышает дозу, смертельную для человека. Это затрудняет исследования, т.к. аппараты, приближающие к нему, быстро выходят из строя.

Карта поверхности

Планета затянута плотными облаками, поэтому изучение ее поверхности представляет сложность. Рассматривая Юпитер с Земли, можно увидеть только их. Однако данные со спутников позволили определить, что поверхность находится в расплавленном состоянии. Поэтому данных о рельефе быть не может. Карту Юпитера невозможно составить. Имеются только снимки поверхности и описание штормовых зон.

Карту поверхности составить невозможно из-за отсутствия твердой поверхности, можно составить лишь карту штормов. Credit: astro.uni-altai.ru.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector