Планета Юпитер
Атмосфера Юпитера
Атмосферное давление Юпитера составляет от 20 до 220 килопаскалей.
Двумя основными компонентами атмосферы Юпитера являются молекулярный водород (около 89,8 ± 2%) и гелий (10,2 ± 2%).
В атмосфере Юпитера можно выделить экзосферу, термосферу, стратосферу, тропопаузу, тропосферу.
В термосфере Юпитер теряет с излучением значительную часть своего тепла, здесь формируются полярные сияния и ионосфера.
Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 километров в час.
Юпитер демонстрирует яркие и устойчивые полярные сияния вокруг обоих полюсов.
Исследование Юпитера
В начале XVII века Галилео Галилей изучал Юпитер с помощью телескопа и открыл четыре крупнейших спутника гиганта: Ганимед, Ио, Каллисто и Европа. Сегодня эти луны известны как «Галилеевы спутники».
В 1660-х годах Джованни Кассини обнаружил на Юпитере полосы и пятна.
Первым окружение Юпитера посетил зонд NASA «Pioneer 10».
Систему Юпитера посетили семь аппаратов пролетной траектории («Pioneer 10», «Pioneer 11», «Voyager-1», «Voyager-2», «Ulysses», «Cassini», «New Horizons») и два орбитальных («Galileo» и «Juno»).
Активно проводятся исследования Юпитера как с помощью наземных, так и с помощью космических телескопов, в частности телескопа «Hubble».
Интересные факты о Юпитере
В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака.
Большое красное пятно – это уникальный долгоживущий и самый гигантский ураган Солнечной системы. Его текущий диаметр 15 000 x 30 000 километров (для сравнения, диаметр Земли составляет около 12 700 километров).
Точный химический состав внутренних слоев Юпитера невозможно определить современными методами наблюдений.
В областях Юпитера, на которые падают тени от его крупных спутников, температура поверхности повышается, а не понижается, как можно было бы ожидать.
Спутники Юпитера, названия которых заканчиваются на букву «е» (Карме, Синопе, Ананке, Пасифе и другие), обращаются вокруг планеты в обратном (ретроградном) направлении.
Фотографии Юпитера
Снимок закрученных облаков Юпитера от «Voyager-1»
Большое Красное пятно в перспективе
Малое Красное пятно Юпитера
Юпитер в ближнем инфракрасном свете
Полярное сияние на Юпитере
Облака северного полушария Юпитера
Северный умеренный пояс Юпитера
Снимок южного полюса Юпитера
Юпитер глазами космического телескопа «Hubble»
Последние новости о Юпитере
Планета Юпитер | Факты о Юпитере | Последние новости | Астрономия для всех
Что мы знаем о Юпитере? Это один из самых ярких объектов в нашем небе и самая большая планета в Солнечной системе, у него множество спутников, необычная поверхность и даже есть тусклые кольца. Однако это далеко не все! В сегодняшней статье мы собрали все самое интересное об этой газовом гиганте.
Самая большая планета
Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер считается планетой-гигантом (их еще называют планетами Юпитерианской группы. Когда наши предки называли Юпитер в честь царя всех богов, они даже не подозревали о размерах этой планеты и о том, насколько Юпитеру действительно подходит это название.
Размер Юпитера
Юпитер является самой большой планетой в Солнечной системе — его радиус равен 69 911 км, а масса более, чем в два раза превышает общую массу всех остальных планет Солнечной системы. Для сравнения, радиус второй по величине планеты — Сатурна — составляет 58 232 км.
Во сколько раз Юпитер больше Земли?
Чтобы легче понять размеры Юпитера, представьте, что внутрь этой огромной планеты могло бы поместиться около 1 300 земных сфер. Вот еще одно сравнение: если бы газовый гигант был размером с баскетбольный мяч, то наша Земля была бы величиной с виноградину.
Орбита и вращение Юпитера
Каждой планете Солнечной системы требуется определенное время, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца и один оборот вокруг своей оси. Поскольку мы живем на Земле, мы берем земные сутки (24 часа) и земной год (365,25 дней) в качестве временного стандарта. Теперь давайте посмотрим, насколько продолжительность дней и лет на Юпитере отличается от земной.
Сколько длится один день на Юпитере?
Юпитер не только самая большая планета, но еще и самая быстрая — он быстрее других планет совершает один оборот вокруг своей оси. Одни сутки на этой планете длятся меньше десяти часов: точное время варьируется от 9 часов 56 минут на полюсах до 9 часов 50 минут на экваторе. Дело в том, что Юпитер — это газовый гигант, поэтому он не может двигаться так же, как планеты с твердой сферой. Вместо этого он вращается немного быстрее в районе полюсов, что приводит к разнице в продолжительности дня.
Сколько длится один год на Юпитере?
Один юпитерианский год длится 11,8618 земного года или 4 332,59 земного дня. Если сравнивать с другими планетами, то орбитальный период Сатурна составляет около 29 земных лет, а маленький Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 земных дней.
Как далеко находится Юпитер?
Юпитер — пятая планета от Солнца: их разделяют Меркурий, Венера, Земля и Марс. Кроме того, между орбитами Марса и Юпитера расположен пояс астероидов.
Расстояние от Юпитера до Солнца
Газовый гигант находится на расстоянии 5,2 а.е. от Солнца или 778 млн км. Для сравнения, Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, находится от него на расстоянии в 0,4 а.е., что примерно равно 58 млн км. Если вы вдруг забыли, то напоминаем: одна астрономическая единица (а. е.) равна расстоянию между Солнцем и Землей.
Расстояние от Юпитера до Земли
По мере того как планеты перемещаются по своим орбитам, расстояние между ними постоянно меняется. При максимальном приближении к Земле, Юпитер находится от нас на расстоянии 588 млн км, а во время наибольшего удаления дистанция составляет 989 млн км.
Сколько нужно времени, чтобы добраться до Юпитера?
Если вы планируете пролететь мимо планеты и не задерживаться на ней, то, в среднем, вам потребуется 550-650 дней. У “Вояджера-1”, например, ушло 546 дней, а “Вояджер-2” добрался до Юпитера за 688 дней. Однако, если вы планируете попасть на орбиту, то вам понадобится гораздо больше времени — чтобы не пролететь мимо, космическому аппарату необходимо замедлиться. Так “Галилео”, аппарат НАСА, потратил 2 242 дня, чтобы долететь до газового гиганта.
Из чего состоит Юпитер?
У Юпитера нет твердой поверхности; его атмосфера становится плотнее ближе к центру планеты, превращаясь в жидкий слой, который окружает ядро. Проще говоря, это означает, что атмосфера Юпитера составляет почти всю планету. Она состоит на 90% из водорода и на 10% из гелия — такой состав очень напоминает Солнце.
Формирование и возврат Юпитера
Как и другие планеты Солнечной системы, Юпитер сформировался около 4,5 млрд лет назад путем гравитационного сжатия газопылевого облака. Планета получила большую часть вещества, которое осталось после формирования Солнца — именно поэтому масса Юпитера теперь более, чем в два раза превышает массу остальных планет Солнечной системы. Примерно 4 млрд лет назад Юпитер занял свое нынешнее положение пятой от Солнца планеты.
Строение Юпитера
Ученые до сих пор не знают, как именно выглядит ядро Юпитера. Предполагают, что оно может состоять из твердых веществ или из густой и очень горячей жидкости, которая напоминает лаву. Однако сейчас известно, что ядро Юпитера окружает слой из жидкого металлического водорода. Он простирается на 90% от радиуса планеты.
Поверхность Юпитера
У газового гиганта нет твердой поверхности, которая так привычна нам на Земле. Юпитер в основном состоит из газа и жидкости. Космический аппарат не может сесть или пролететь сквозь планету из-за экстремального давления и высоких температур, которые разрушат или расплавят его.
Что такое Большое красное пятно?
Большое красное пятно — это гигантский атмосферный вихрь в Южном полушарии Юпитера. Газ внутри него вращается против часовой стрелки, а его скорость превышает скорость любого земного шторма.
Первые официальные наблюдения этого урагана датируются 1878 годом, однако Джованни Доменико Кассини в 1665 году упоминал некий “постоянный шторм”, который вполне мог быть Большим красным пятном. Такое продолжительное существование этого вихря можно объяснить отсутствием твердой поверхности на Юпитере. Ураганы на нашей планете исчезают после столкновения с землей, но у Большого красного пятна просто нет такой возможности.
По неизвестным причинам Большое красное пятно со временем уменьшилось в размерах: в 1879 году его длина составляла 40 000 км, а в 2021 уже 15 000 км.
Спутники Юпитера
Юпитер и его многочисленные спутники напоминают миниатюрную Солнечную систему и представляют особый интерес для ученых по всему миру.
Сколько спутников у Юпитера?
У Юпитера 79 спутников: 53 из них уже имеют собственных названия. Большинство спутников достаточно маленькие, около 60 из них не превышают 10 км в диаметре. Количество обнаруженных спутников постоянных растет: в 2003 году астрономы открыли 23 новых спутника, а затем, в 2018, еще 12. На 2021 год Юпитер проигрывает Сатурну по количеству спутников; согласно данным НАСА, у Сатурна их 82.
Галилеевы спутники Юпитера
Четыре крупнейших спутника Юпитера — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Их также называют Галлиеевыми спутниками в честь их первооткрывателя.
Самый крупный спутник, Ганимед, превосходит размерами Меркурий и является самым большим спутником Солнечной системы. У него даже есть собственное магнитное поле! Другой спутник Юпитера, Европа — один из главных претендентов на обитаемость. Ученые считают, что под его ледяной поверхностью скрыты огромные запасы воды, которые в два раза превышают количество воды на Земле. Ио, в свою очередь, самое геологически активное тело Солнечной системы — на его поверхности насчитывают десятки вулканов.
Каллисто, диаметр которого составляет 99% диаметра Меркурия — третий по величине спутник в Солнечной системе. На первый взгляд он может показаться не таким интересным, как три других спутника. Однако, в 90-х годах прошлого века космический аппарат “Галилео” обнаружил, что под поверхностью Каллисто может находиться океан с соленой водой.
Кольца Юпитера
Система колец Юпитера — это третья система колец, которую открыли в Солнечной системе (после колец Сатурна и Урана). У Юпитера они тусклые и в основном состоят из пыли.
Сколько колец у Юпитера?
У Юпитера четыре кольца: самое близкое к планете “кольцо-гало”, относительно яркое и очень тонкое “Главное кольцо” и два широких и слабых внешних кольца, которые известны как “паутинные кольца” — Амальтея и Фива. Последние два названы в честь спутников, чьи материалы их формируют. Чтобы получить более полное представление о системе колец Юпитера, взгляните на схему от НАСА.
Как наблюдать кольца Юпитера?
Увидеть кольца Юпитера невооруженным глазом точно не получится — они слишком тусклые и слабые; для наблюдения с Земли потребуется очень мощный телескоп. Даже из космоса их можно увидеть только если смотреть с обратной стороны Юпитера, когда лучи солнечного света освещают их, или непосредственно в инфракрасном диапазоне.
Миссии на Юпитер
С 1973 года девять космических миссий посетили Юпитер. Мы расскажем о самых интересных.
Первым космическим аппаратом, изучавшим Юпитер, стал “Пионер-10”, который предоставил сотни фотографий планеты. В 1974 “Пионер-11” подлетел к Юпитеру в три раза ближе своего предшественника.
В 1979 году знаменитые “Вояджеры” открыли систему колец Юпитера и сделали множество фотографий облаков и вихрей на поверхности планеты. Благодаря этим снимкам ученые поняли, что загадочное Большое красное пятно является гигантским вихрем. Более того, “Вояджер-1” и “Вояджер-2” обнаружили десятки вулканов на спутнике Юпитера Ио — это были первые активные вулканы, найденные на другом космическом объекте.
Космический аппарат “Галилео” стал первым аппаратом вышедшим на орбиту Юпитера; он прибыл на планету в 1995 году. В рамках миссии “Галилео”, помимо всего прочего, была исследована атмосфера Юпитера, его магнитное поле, и подробно изучены его спутники. Затем, несколько лет спустя, в 2000 году, космический аппарат Кассини, который направлялся к Сатурну, сделал одни из лучших фотографий Юпитера.
Вторым научным зондом, который вышел на орбиту Юпитера, стала “Юнона”. Она находится там с 2016 года и будет исследовать планету до сентября 2025 или до выхода аппарата из строя.
Предстоящие события
Узнайте о будущих астрономических событиях, которые произойдут с Юпитером.
20 августа: Юпитер в противостоянии
20 августа 2021 года, в 3:00 по московскому времени (00:00 GMT), Юпитер достигнет противостояния. Другими словами, Земля пройдет между газовым гигантом и Солнцем, благодаря чему Юпитер будет находиться напротив Солнца в нашем небе. Для наблюдателей с Земли это лучшее время для наблюдения за планетой, потому что именно в этот период она достигает максимальной яркости и выглядит больше, чем обычно. Кстати, всего спустя пять часов, в 8 утра московскому времени (5:00 GMT), планета будет находиться на самом близком расстоянии от Земли.
Не расстраивайтесь, если вы пропустите ночь противостояния! У вас будет как минимум еще пара недель, чтобы насладиться ярким Юпитером. А найти планету в небе можно с помощью наших астрономических приложений.
15 октября: соединение Луна-Юпитер
На следующий день, 15 октября 2021 года, в 13:02 по московскому времени (10:02 GMT), Луну можно будет наблюдать рядом с другим газовым гигантом, Юпитером. Сияя со звездной величиной -2,8, планета будет сиять ярче, чем любая звезда на небе. Оба небесных тела также будут расположены в созвездии Козерога, на видимом расстоянии в 3°57′. Поскольку Луна будет находиться рядом с газовыми гигантами несколько дней подряд, начинайте наблюдения заранее и ищите планеты и наш естественный спутник в небе ночью с 13 по 15 октября.
18 октября: Юпитер заканчивает ретроградное движение
18 октября 2021 года, в 8:13 по московскому времени (5:13 GMT), Юпитер снова начнет двигаться в небе с запада на восток, что будет означать конец его ретроградного или попятного движения. В эту ночь он будет располагаться в созвездии Козерога и сиять с видимой звездной величиной -2,6.
Часто задаваемые вопросы
Какого цвета Юпитер?
На поверхности Юпитера можно найти большое разнообразие цветов — он покрыт белыми, оранжевыми, коричневыми и красными облаками, а Большое красное пятно окрашено в красно-коричневый цвет.
Кто открыл Юпитер?
Юпитер был известен еще древним астрономам, но первым подробные наблюдения провел Галилео Галилей в 1610 году.
Как выглядит Юпитер?
Юпитер — это газовый гигант, покрытый клубящимися облаками. В нашем небе для невооруженного глаза он выглядит как яркая точка, а с помощью маленького телескопа можно увидеть его как шар белого или кремового цвета.
Можно ли жить на Юпитере?
Для человечества жить на Юпитере — плохая идея. Люди даже не смогут приземлиться на Юпитер, потому что на планете нет твердой поверхности, на которую можно ступить ногами или посадить космический аппарат. Высадившись на Юпитере, человек бы просто начал проваливаться внутрь планеты, испытывая в несколько тысяч раз более сильное давление, чем на Земле.
Что находится между Марсом и Юпитером?
Между орбитами Марса и Юпитера находится пояс астероидов. Эта область по форме напоминает пончик; в ней находится множество твердых объектов разных форм и размеров, которые называются астероидами и малыми планетами.
Как найти Юпитер в небе?
Самый простой способ найти Юпитер в небе — это использовать астрономические приложения. Откройте поиск, введите “Юпитер” и нажмите соответствующий результат. Приложение покажет вам положение планеты в небе.
Интересные факты
- На Юпитере нет сезонов из-за небольшого наклона оси. Зато на планете можно постоянно наблюдать длительные ураганы.
- Юпитер — несостоявшаяся звезда. Ему нужно стать больше в 70 раз, чтобы превратиться в настоящую звезду.
- На Юпитере находится самый большой океан в Солнечной системе — правда, он наполнен водородом, а не водой.
- У Юпитера самое сильное магнитное поле среди планет Солнечной системы.
Надеемся, что вы узнали что-то новое из этой статьи про удивительную планету Юпитер. Поделитесь статьей с друзьями и посмотрите наш мультфильм о Юпитере, который простым языком объясняет факты о планете.
Желаем вам ясного неба и удачных наблюдений!
12 интересных фактов о Юпитере
Подборка из 12 интересных фактов о самой большой планете Солнечной системы
1. Юпитер является крупнейшей планетой Солнечной системы. Его диаметр составляет 140 тыс. км, что в 11 раз больше диаметра Земли. Масса Юпитера превышает земную в 317 раз.
2. Юпитер — газовый гигант. В основном он состоит из водорода и гелия, у него нет твердой поверхности. Средняя плотность Юпитера составляет 1,3 г/см³, что лишь на треть больше плотности воды.
3. С погружением в глубины планеты температура и давление увеличиваются, и водород постепенно меняет свое состояние от газа к жидкости. Расчеты показывают, что при давлении порядка миллиона атмосфер водород приобретает свойства металла. По предположениям ученых, под слоем такого металлического водорода должно находиться каменное ядро.
Юпитер и Ио глазами аппарата Cassini. Источник: NASA/JPL/Space Science Institute Юпитер глазами аппарата Cassini. Источник: NASA/JPL/Space Science Institute Юпитер и Ио глазами аппарата New Horizons. Источник: NASA, Johns Hopkins U. APL, SWRI4. Согласно популярному заблуждению, Юпитер является «неудавшейся звездой». Но это не так. Чтобы стать хотя бы коричневым карликом, газовый гигант должен был бы весить примерно в 12,5 раз больше, чем сейчас, а чтобы внутри Юпитера запустились постоянные реакции термоядерного синтеза на основе водорода, ему нужно быть примерно в 80 раз массивнее.
5. Юпитер обладает многочисленным спутниковым семейством, которое часто называют «Солнечной системой в миниатюре». К настоящему времени астрономам известно о 69 лунах газового гиганта.
6. У Юпитера также имеется тусклая кольцевая система. В основном его кольца состоят из темных частичек пыли, выбитых метеоритами с внешних спутников планеты.
Большое красное пятно глазами аппарата Voyager 1. Источник: NASA/JPL Шторм на Юпитере очами станции Juno. Источник: NASA, JPL-Caltech/SwRI/MSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran Большое красное пятно глазами аппарата Voyager 1. Источник: NASA/JPL7. Наиболее известная достопримечательность Юпитера носит название Большое Красное Пятно. Это огромный шторм антициклонического характера, бушующий в атмосфере планеты вот уже несколько веков. Предполагается, что первым его заметил Джованни Кассини (Giovanni Cassini) еще в 1665 г. Несмотря на то, что за последние 100 лет шторм заметно уменьшился в размерах, его поперечник все еще превосходит диаметр Земли.
8. Юпитер излучает примерно на 60% больше энергии, чем получает от Солнца. Астрономы предполагают, что это происходит из-за постепенного сжатия планеты под действием собственной гравитации.
9. Юпитер обладает наиболее обширной магнитосферой среди всех планет Солнечной системы и мощнейшими радиационными поясами, которые представляют серьезную угрозу для всех космических аппаратов, посещающих окрестности газового гиганта. К примеру, чтобы защитить электронику зонда Juno от юпитерианской радиации, инженеры поместили ее в титановый куб cо стенками толщиной 1 см.
Полярные сияния на Юпитере. Источник: John T. Clarke (University of Michigan), ESA, NASA Последствия падения на Юпитер обломком кометы Шумейкер-Леви 9. Источник: NASA/ESA Кольца Юпитера глазами аппарата Voyager 1. Источник: NASA/JPL10. Юпитер — единственная планета Солнечной системы, у которой общий центр масс с Солнцем время от времени выходит за пределы светила (примерно на 7% его радиуса).
11. Гравитация Юпитера оказывает серьезное воздействие на всю Солнечную систему. Например, газовый гигант постоянно нарушает орбиты комет, а порой и захватывает их. Наиболее известный подобный случай произошел в 1994 г. Тогда астрономы со всего мира смогли увидеть бомбардировку планеты обломками захваченной ее гравитационным полем кометы Шумейкеров-Леви 9 (Shoemaker-Levy 9).
12. Направляющиеся во внешнюю часть Солнечной системы космические аппараты используют Юпитер в качестве «трамплина». Гравитационный маневр в окрестностях планеты позволяет добиться значительного приращения скорости и сократить время перелета к цели. В свое время «услугами» газового гиганта пользовались миссии Voyager, Ulysses, Cassini и New Horizons.
Планета Юпитер. Общие сведения о Юпитере.
Подробно:
© Владимир Каланов,
сайт «Знания-сила».
Гигант Солнечной системы
Юпитер фото АМС Вояджер-2
Сравнение Юпитера с Землёй
Юпитер является пятой по расстоянию от Солнца планетой Солнечной системы. Он удалён от Солнца в среднем на 778,3 млн. км (минимально – на 740,9, максимально – на 815,7 млн. км).
Когда говорят о Юпитере, то среди прилагательных, пожалуй, чаще других мы слышим слова «огромный», «громадный», «гигантский». И это не случайно. Хотя всё в мире относительно, расстояния в сотни миллионов и миллиарды километров человеку кажутся действительно огромными. Ведь на Земле самое большое расстояние – это длина линии экватора. Если кто-то захотел бы проехать строго вдоль этой линии, никуда не отклоняясь, то, вернувшись в исходный пункт путешествия, он проделал бы путь, почти точно равный 40 тысячам километров. Правда, такой путь возможен только теоретически, т.к. на этом пути встретились бы океаны, моря́, озёра, горы, непроходимые джунгли и другие препятствия. Мы не говорим уже о том, что на поверхности Земли никакой такой линии экватора не видно. А теперь сравним две величины: 40 тыс. км и 449 тыс. км. вторая величина – это длина экватора планеты Юпитер. Путь вдоль экватора этой планеты вообще немыслим, т. к. передвигаться пришлось бы не по твёрдому грунту и не по воде, а по газу.
Газообразная планета
Планета Юпитер представляет собой газообразное небесное тело со сложной внутренней структурой. На планеты земной группы (Меркурий, Венера, Марс) Юпитер почти совсем не похож. По размерам и массе Юпитер является самой крупной планетой Солнечной системы. Объём Юпитера в 1310 раз больше объёма Земли, а масса – в 318 раз больше земной. И это при том, что средняя плотность вещества Юпитера (1,3 г/см³) в четыре с лишним раза меньше плотности Земли! Исследователи считают, что если бы масса Юпитера была в несколько десятков раз больше, то он мог бы стать звездой. В этом случае сила сжатия внутри планеты оказалась бы достаточной, чтобы недра её разогре́лись до такой температуры, при которой начинаются ядерные реакции.
Но Юпитеру выпала «судьба» остаться навсегда планетой и светить не своим собственным светом, а отражать свет Солнца. Юпитер ярко сияет в ночном небе, не заметить его даже невооруженным глазом просто невозможно. Ярче Юпитера среди планет только Венера, но ею мы можем любоваться только вблизи горизонта во время восхода или захода Солнца. В ночном небе Венера отсутствует.
Сила тяготения на поверхности Юпитера в 2,3 раза больше, чем на Земле (ускорение свободного падения на экваторе (g) 24,79 м/с²). Огромная планета делает оборот вокруг своей оси всего за 10 часов. Это самый короткий период вращения, который имеют планеты Солнечной системы. Поскольку поверхность Юпитера газообра́зна, разные области его поверхности имеют разные скорости вращения: в экваториальном поясе период вращения составляет 9 часов 50 мин., а в средних и высоких широтах – 9 часов 56 мин.
Вследствие большой скорости вращения и небольшой средней плотности вещества Юпитер имеет заметное сжатие по линии полюсо́в: диаметр планеты у полюсо́в равен 134700 км, а по экватору – 143000 км, т.е. сжатие по полюса́м составляет 8300 км.
Экватор Юпитера наклонен всего на 3° к его орбите, поэтому на планете не бывает смены времен года. Юпитерианский год длится почти 12 земных лет. Юпитер несётся по орбите вокруг Солнца со скоростью 13,07 км/с. Но если мы сравним эту скорость с орбитальной скоростью планет, расположенных ближе к Солнцу, то Юпитер покажется нам просто небесным тихохо́дом. Судите сами: орбитальная скорость Марса – 24,12 км/с, Земли – 29,79, Венеры – 35,03, а Меркурия – 47,87 км/с.
Поверхность Юпитера
При наблюдении в телескоп исследователь видит густые облака́, но эти облака́ не похожи на земные, они не являются водяным паром, а представляют собой слой газа, из которого состоит планета. В телескопе Юпитер виден желтоватым. На поверхности планеты видны широкие полосы газа, движущиеся параллельно экватору. По краям этих полос заметны признаки вихревого движения газа. Характерной особенностью поверхности Юпитера является наличие светлых округлых пятен среди облаков. Эти пятна были открыты ещё в первой половине XVII века. Как установлено, они являются гигантскими вихрями, господствующими на поверхности Юпитера. Такие атмосферные вихри существуют на этой планете от нескольких недель до нескольких месяцев, а некоторые могут бушевать десятки лет. Они возникают, исчезают или сливаются с другими вихрями. Например, два вихря, известные под названием Белые Овалы, поперечником в 10 тысяч километров каждый, за которыми велось наблюдение в течение более 60 лет, в 1998 году слились в один гигантский вихрь.
Большое Красное Пятно
Наибольший интерес среди поверхностных объектов на Юпитере представляет так называемое Большое Красное Пятно, обнаруженное в 1664 году французским астрономом Джан Доменико Кассини. Большое Красное Пятно находится в южной части планеты и за три с половиной века почти не переместилось и мало изменило свои размеры и форму. А размеры этого «родимого пятна́» Юпитера колоссальны: 12000 км по широте и 48000 км по долготе. Розоватый цвет этого Пятна периодически меняется, то усиливая яркость, то становясь более блеклым.
Существующее предположение о том, что Большое Красное Пятно является огромным облаком или местом, где бушует суперви́хрь или мощный циклон, может вызвать у кого-то сомнения. В самом деле, очень трудно понять, как облако или область вихрей может сохранять свои размеры и форму, а также место своего расположения на протяжении многих столетий. Впрочем, наши понятия и представления определяются земными условиями, а на Юпитере условия совершенно другие. По последним данным, Большое Красное Пятно – это огромный вихрь, который вращается вокруг своей оси с периодом в 6 земных суток.
А вот какую гипотезу высказал в 1950 году американский учёный Э. Великовский. Он считает, что Большое Красное Пятно осталось на поверхности Юпитера после столкновения планеты в далёком прошлом с каким-то крупным небесным телом, в результате чего от Юпитера отделилась некоторая часть его вещества. Эта часть вещества не исчезла в глубинах космоса, а заняла место между орбитами Меркурия и Земли и превратилась в нашу космическую соседку Венеру. Правда, перед тем как выбрать себе место потеплее, будущая Венера изрядно поблужда́ла по просторам Солнечной системы.
Подтверждение своей гипотезе Э. Великовский нашёл, по его мнению, самое надёжное. В основу доказательства правильности гипотезы он всерьёз положил древнегреческий миф об Афине-Палладе, которая, как известно, родилась из головы Зевса. Наверняка эта красивая гипотеза не могла бы возникнуть, если бы её автор знал, что у Юпитера твёрдое вещество находится только в его ядре, на глубине не менее 60 тысяч км от поверхности. Оторвать же от планеты какой-то объём газа и унести его в космос представляется крайне проблематичным. Ну, а какое отношение к астрономической науке имеет бог-громовержец Зевс, мы и не спрашиваем, потому что знаем – никакого.
Пояса и зоны
На Юпитере видны и другие вихревые образования, например, Белое Пятно, поперечник которого составляет около 15000 км. это второе по размерам вихревое образование, которое из-за неподвижности или малой подвижности выглядит как пятно.
Изменение положения поясов и зон на Юпитере
Пояса и зоны могут внезапно изменить своё положение, но обычно со временем они восстанавливаются. В мае 2010 года Большой южный экваториальный пояс почти пропал. Причина однозначно не ясна. По одной гипотезе время от времени происходит обволакивание и скрытие от обзора светлыми облаками тёмных, находящихся ниже, по другой — происходят химические изменения в газовых потоках.
Полосы облаков, расположенные параллельно экватору, выглядят светлее или темнее в зависимости от того, воздействию каких потоков атмосферы они подвержены в каждый данный момент – нисходящих холодных (температура около минус 154°C) или восходящих тёплых (температура около минус 147°C ). Принято называть: белые полосы – зонами, а тёмные – пояса́ми.
Наблюдения показывают, что относительная скорость участков, находящихся в соседних зонах-по́лосах, иногда может доходить до 300 км/ч. В этих случаях легко заметить на краях полос закручивающиеся буруны, свидетельствующие о быстром турбулентном движении газа. В зависимости от газового состава облаков их цвет может меняться от синевато-белесого и белого до све́тло-коричневого и красноватого.
© Владимир Каланов,
«Знания-сила»
Уважаемые посетители!
У вас отключена работа JavaScript. Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!радиус, масса в кг. Во сколько раз масса Юпитера больше массы Земли?
Газовый гигант является пятой планетой Солнечной системы, если вести отсчет от светила. Масса Юпитера делает его самым крупным объектом из всех, что вращаются вокруг нашей звезды.
Это небесное тело — так называемый гигант. Оно содержит более 2/3 планетарного вещества всей нашей системы. Масса Юпитера больше земной в 318 раз. В объеме же эта планета превышает нашу в 1300 раз. Даже та ее часть, которую можно видеть с Земли, больше площади нашей голубой «малышки» в 120 раз. Газовый гигант — водородный шар, по химическому составу очень близкий к звезде.
Юпитер
Масса Юпитера (в кг) настолько огромна, что представить ее просто невозможно. Выражается она таким образом: 1,8986х10 в 27 степени кг. Планета эта настолько велика, что намного превосходит массой все остальные тела вместе взятые (исключая Солнце) в нашей звездной системе.
Структура
Структура планеты многослойна, однако сложно говорить о конкретных параметрах. Можно рассуждать лишь об одной возможной модели. Атмосферой планеты считается слой, начинающийся от верхней части облачного и простирающийся на глубину порядка 1000 километров. На нижней грани атмосферного слоя давление до 150 тысяч атмосфер. Температура планеты на этой границе около 2000 К.
Ниже этой области находится газо-жидкий слой водорода. Этот пласт характеризуется переходом газообразного вещества в жидкость по мере углубления. Наука в настоящее время не может описать данный процесс с точки зрения физики. Известно, что при температуре, превышающей 33 К, водород существует только в виде газа. Однако Юпитер полностью разрушает эту аксиому.
В нижней части слоя водорода давление равно 700000 атмосфер, температура же увеличивается до 6500 К. Ниже располагается океан жидкого водорода без малейших частиц газа. Под этим пластом находится ионизированный, распавшийся на атомы водород. Это и есть причина сильного магнитного поля планеты.
Масса Юпитера известна, но вот о массе его ядра сложно говорить определенно. Ученые считают, что она может быть больше земной в 5 или 15 раз. Имеет оно температуру в 25000-30000 градусов при давлении в 70 млн атмосфер.
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.
Кольцо
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.
Магнитное поле
Масса и радиус Юпитера вкупе с его химическим составом позволяю3т планете иметь гигантское магнитное поле. Его напряженность сильно превышает земное. Магнитосфера простирается далеко в космос, на расстояние порядка 650 млн км, выходя даже за орбиту Сатурна. Однако в сторону Солнца данное расстояние меньше в 40 раз. Таким образом, даже на таких огромных расстояниях, Солнце «не дает спуску» своим планетам. Такое «поведение» магнитосферы делает ее совершенно непохожей на сферу.
Станет ли звездой?
Как ни странно предполагать такое, все же может случиться, что Юпитер станет звездой. Один из ученых выдвинул такую гипотезу, придя к выводу, что этот гигант имеет источник ядерной энергии.
При этом мы отлично знаем, что ни одна планета в принципе не может иметь собственного источника. Несмотря на то, что они видны на небосводе, это происходит благодаря отраженному солнечному свету. Тогда как Юпитер излучает намного больше энергии, чем приносит ему Солнце.
Некоторые ученые считают, что примерно через 3 млрд лет масса Юпитера будет равна солнечной. И тогда случится глобальный катаклизм: Солнечная система в том виде, в котором она известна сегодня, перестанет существовать.
Юпитер, масса — Энциклопедия по машиностроению XXL
Определить гравитационный параметр ря и ускорение силы тяжести дп на поверхности небесного тела, если известны отношения его массы Мп и радиуса Яп к массе М и радиусу Я Земли. Вычислить эти величины для Луны, Венеры, Марса и Юпитера, для которых соответствующие отношения даны в следующей таблице [c. 388]Солнце равно 5,20 среднего расстояния Земля — Солнце (5,20-23 000 земных радиусов), а период обращения Юпитера вокруг Солнца равен 11,8 лет. Определить отношение массы Юпитера к массе Солнца (радиус Юпитера равен 11,14 радиуса Земли). Ответ. Масса Юпитера в 1000 раз меньше массы Солнца. 51.28(50.28). Под средним значением [г] радиус-вектора точки, движущейся по эллиптической траектории, понимается величина, [c.393]
Солнце равно 5,20 среднего расстояния Земля — Солнце (5,20-23000 земных радиусов), я период обращения Юпитера вокруг Солнца равен 11,8 лет. Определить отношение массы Юпитера к массе Солнца (радиус Юпитера равен 11,14 радиуса Земли), [c.393]
Ответ Масса Юпитера в 1000 раз меньше массы Солнца. [c.393]
В заключение отметим, что, как видно из формулы (12.4), при заданных размерах температура, до которой разогревается звезда, пропорциональна массе. Именно поэтому не возникло достаточно высоких температур в недрах Земли и других планет Солнечной системы вплоть до Юпитера. Теоретические оценки показывают, что звезды с массой [c.604]
Если же этого не случится, то в резерве остаются смелые проекты использования энергии других планет и Солнца, предложенные впервые еще 70 лет назад К. Э. Циолковским и вторично в наше время — американцем Дайсоном и др. Большие планеты состоят преимущественно из водорода, поэтому, например, при массе Юпитера в 2-10 кг, синтезируя ядра его водорода в ядра гелия (термоядерная реакция), можно получить 10 кДж энергии. Если же ежесекундно освобождать 4-10 кДж энергии (что равно мощности солнечного излучения), то этого должно хватить почти на 300 млн. лет. В другом проекте предлагается создать вокруг Солнца сферу радиусом около 150 млн. км с обитаемой оболочкой, население которой сможет использовать всю энергию, излучаемую Солнцем. [c.96]
Полагая число групп равным п, мы получим, написав уравнения движения п центров тяжести, Зл дифференциальных уравнений второго порядка, — по три для каждого центра тяжести. Эти уравнения, интегрирование которых составляет задачу п тел, допускают семь известных первых интегралов, которые мы укажем как приложения общих теорем о движении системы. Современные средства анализа не допускают выполнения интегрирования этих уравнений. Тем не менее в небесной механике оказалось возможным при помощи этих уравнений вычислить с достаточной степенью точности движение центров тяжести небесных тел благодаря тому, что массы всех тел солнечной системы очень малы по сравнению с массой Солнца. Так, масса Юпитера, наибольшая во всей системе, не составляет тысячной доли массы Солнца, Приведя число тел к трем, получим знаменитую задачу трех тел. [c.349]
Таким образом, если пренебречь массой планеты по сравнению с массой Солнца, то мы получим равенство (3.56), выражающее третий закон Кеплера. Действительно, согласно этому равенству т пропорционально d h-, причем коэффициент пропорциональности одинаков для всех планет. Но масса планеты не всегда является пренебрежимо малой величиной по,сравнению с массой Солнца. Например, масса Юпитера составляет приблизительно 5% от массы Солнца. С другой стороны, третий закон Кеплера будет строго верен для орбит электронов в атоме Бора, так как ц, и й одинаковы при этом для всех орбит данного атома. [c.96]
Отсюда следует, что если эксцентриситеты орбит, принадлежащих очень большим массам, в какой-либо момент очень малы, то они останутся всегда такими же, что имеет место в случае Юпитера и Сатурна однако эксцентриситеты орбит, принадлежащих очень малым массам, могут возрасти до единицы и выше, и их действительные пределы, как мы это увидим ниже ), могут быть установлены лишь путем интегрирования дифференциальных уравнений. [c.161]
Интерес к анализу сублимационного режима разрушения графита связан прежде всего с гиперболическими скоростями входа в атмосферу Земли космических аппаратов или с полетами к другим планетам Солнечной системы. Например, в зависимости от состава атмосферы Юпитера и условий входа зонда в нее тепловые потоки к поверхности зонда достигают от 5 до 100 кВт/см . Это приводит к таким большим толщинам унесенного слоя, что его масса доходит до 40% массы зонда [Л. 7-14]. В этих условиях графит является, по-видимому, единственным из теплозащитных материалов, способным выдержать столь значительные тепловые потоки при умеренных скоростях разрушения. Счи- 179 12 [c.179]
Большое внимание уделяется также возможности использования огромной массы Юпитера для поворота траек- [c.17]
Физические характеристики некоторых планет приведены в табл. 1 [191. Используя эти данные, с помощью уравнения (5) можно найти максимальные ожидаемые отрицательные ускорения при входе с параболической скоростью в атмосферы этих планет. Так, для Венеры, масса которой примерно равна массе Земли, эта величина составит около 300 g (в единицах земного гравитационного ускорения), для Марса— около 50 g, а для такой большой планеты, как Юпитер, ожидаемая величина максимального ускоре ния составляет приблизительно 3700 . [c.133]
Масса Юпитера составляет [947 4 от массы Солнца, масса Зем- [c.45]
Если /Из —масса искусственного спутника, а /Пх —масса Земли, то относительную погрешность е можно только вычислить, но не измерить (так как мы не располагаем столь чувствительными приборами). Если же /Из —масса планеты, а т1 —масса Солнца, то эта ошибка для Земли равна 0,000003, а для Юпитера (самой большой планеты Солнечной системы) —0,001. [c.177]
Наблюдая движения известных в его время спутников планет, Ньютон нашел, что и для их движения в гравитационном поле планеты справедливы законы Кеплера если через т обозначить массу одного из спутников планеты — например, Юпитера,— то планета притягивает спутник с силой Р = где величина К — одна и та же для всех спутников этой планеты и является характеристикой ее гравитационного поля. [c.55]
Предположим, что Солнце 8 и Юпитер J вращаются вокруг общего центра масс по круговым орбитам. Единицы длины, времени и массы выберем так, чтобы угловая скорость вращения, сумма масс 3 и 3, а. также гравитационная постоянная были равны единице. Нетрудно понять, что при этом расстояние 83 тоже равно единице. [c.48]
Теорема 3 применима ко многим задачам гамильтоновой механики. Так, например, плоская ограниченная круговая задача трех тел не допускает нетривиальной группы симметрий в виде ряда по степеням малого параметра /2 с бесконечно дифференцируемыми коэффициентами (ср. с п. 1 2 параметр /2 равен отношению массы Юпитера к массе Солнца). [c.194]
Сравнительная простота решения задачи п тел при описании движения планет (это достаточно сложная задача, изучением которой занимается небесная механика) связана с тем, что 1) масса одной точки — Солнца — в 1000 раз превосходит самую большую из остальных масс — Юпитер, 2) в процессе движения планеты не сближаются друг с другом. Оказывается, что при приближенном описании можно в правых частях уравнений движения к-й планеты учитывать только ее взаимодействие с Солнцем и пренебрегать влиянием на нее остальных планет. Тем самым в первом приближении задача сводится к задаче двух тел Солнце — планета, которую, как было отмечено, умеют решать аналитически. Так и делают. Но такое упрощение может дать лишь грубое описание движения. Для более точного решения задачи используют методы теории возмущений. В теории возмущений разработаны методы, с помощью которых последовательно уточняют решение задачи на ограниченных интервалах времени (порядка сотни лет). Сейчас мы можем предсказывать положение планет относительно Солнца с точностью порядка [c.49]
В связи с изучением скоплений галактик возникла еще одна важная для космологии проблема — проблема скрытой массы. Под скрытой массой обычно понимают массу вещества, находящегося в формах, труднодоступных для современных наблюдений. Сюда относятся газ, яыль, остатки проэволюционировавших звезд, объекты типа Юпитера (масса которых недостаточна для зажигания ядерных реакций), а также различного рода элементарные частицы — нейтрино, аксионы а т. д. [c.112]
Закош.1 движения центров масс искусственных и естественных спучников Земли не отличаются от законов движения спутников других планет, например Юпитера, и движения планет вокруг Солнца или какой-либо другой звезды. Полное решение задачи Ньютона дает все данные о движении центров [c.551]
Для восполнения недостатка предметных и энергетических ресурсов уже теперь предлагаются экзотические проекты использования массы и энергии других планет и даже… Солнца, Большие планеты состоят преимущественно из водорода. Тогда, например, при массе Юпитера в 2-102 кг, синтезируя ядра водорода в ядра гелия, можно получить 10 кДлсолнечного излучения, то этого хватит почти на 300 миллинов лет [c.188]
Низкая ср. плотность Н. свидетельствует о том, что водорода и гелия много и в составе слагающего Н. вещества. Однако содержание водорода на Н. (как и на Уране) в несвязанном состоянии значительно меньше, чем на Юпитере и Сатурне. Водород на Н. в основном входит в состав т. н. ледяной компоненты, к к-рой относят соединения водорода в виде метана, аммиака, воды. Большое содержание метана свидетельствует о существенном (в неск. раз) превышении отношения углерода к водороду по сравнению с их ср. космич. распространённостью. Это можно естественным образом объяснить накоплением углерода в холодных периферийных областях протоплаиетной туманности, из материала к-рой сформировался Н. Согласно моделям внутр. строения планет-гигантов (см. в ст. Планеты и спутники), на Н. протяжённый слой твёрдого вещества состоит из смеси льдов с тяжёлой (скальной) компонентой, причём скальной компоненты несколько больше, чем ледяной. По существу это массивное ядро, к-рое окружено мантией, состоящей из смеси газов (в основном водорода и гелия) и льдов, а выше неё находится протяжённый слой водяных облаков. Здесь начинается атмосфера. Т. о., твёрдой поверхности в привычном смысле Н. не имеет (как и др. планеты-гиганты). Согласно представляющейся наиб, реальной адиабатич. модели недр Н. (при допущении, что исходный состав элементов соответствует их ср. космич. распространённости, а относит, содержание водорода и гелия в несвязанной форме составляет прибл. 5—8% по массе), темп-ра в центре Н. (12—14)-10 К, а давление 7—8 Мбар. Граница протяжённой ледяной оболочки (ниже газожидкого слоя) начинается при давлении ок. 0,1 Мбар. [c.327]
Процесс образования планет-гигантов был более сложным, многие его детали ещё предстоит выяснить. Их образование осложнялось длительным присутствием газовой коипоневты и эфф. выбросом вещества во внеш. зоны и даже за пределы СС. Согласно моделям, образование Юпитера и Сатурна протекало в два этапа. На первом этане, длившемся десятки млн. лет в области Юпитера и около ста млн. лет в области Сатурна, происходила аккумуляция твёрдых тел, подобная той, что была в зоне планет земной группы. Когда крупнейшие тела достигали нек-рой критич. массы 5 Мз, Мз — масса Земли), начинался 2-й этап эволюции — аккреция газа на эти тела, длившийся 10 —10 лет. Из зовы планет земной группы газ рассеивался за время 10 лет, в зоне Юпитера и Сатурна он оставался веек, дольше. Образование твёрдых ядер Урана и Нептуна, находящихся на больших расстояниях, заняло сотни млн. лет. К этому времени газ из их окрестностей был уже практически потерян. Темп-ры в этой внеш. части СС не превышали 100 К, в результате, помимо силикатной компоненты, в состав этих планет и их спутников вошло много конденсатов воды, метана и аммиака. [c.140]Запуск АМС Галилей на траекторию полета к Юпитеру намечено осуществить с помощью разгонного блока Центавр . Управление положением аппарата, коррекции траектории и маневры при выходе на орбиту вокруг Юпитера должна обеспечивать специальная двигательная установка RPM. Она состоит из одного двигателя тягой 400 Н и двух связок по шесть верньерных двигателей тягой 10 Н, работающих на ММГ и АТ. Двигатель тягой 400 Н предназначен для отвода АМС от разгонного блока, выведения на орбиту вокруг Юпитера и маневрирования на ней. На рис. 177 приведено распределение масс конструкции АМС и расходов топлива на различные маневры. Масса конструкции двигательной установки RPM составляет 206 кг. [c.270]
Некоторые из последних работ Дируэстера 12] были также посвя-ш,ены исследованию полетов к планетам за Юпитером с использованием массы Юпитера. Он подтвердил вывод Фландро о том, что наиболее благоприятным временем для таких полетов является конец 70-х годов, и указал, что повторение такой возможности наступит не скоро из-за сравнительно больших взаимных синодических периодов внешних планет (рис. 4). [c.19]
Рассказывают, будто упавшее с дерева яблоко навело Ньютона на размышления, которые привели к открытию закона всемирного тяготения. Возможно, что это и так. Но бесспорно, что при таком (или подобном) наблюдении Ньютону пришла удивительная мысль не является ли сила, удерживающая Луну на орбите, силой той же природы, что и сила, заставляющая тело падать на поверхность Земли, но лишь ослабленной за счет расстояния Сопоставляя центростремительное ускорение Луны и ускорение свободного падения тел на поверхности Земли, Ньютон немедленно пришел к выводу, что если причина падения тел на Землю и движения Луны одна и та же и состоит во взаимном притяжении тел, то сила, с которой тело притягивается к Земле, должна быть обратно пропорциональна квадрату расстояния до центра Земли. Распространив гипотезу о притяжении между телами на все тела солнечной системы, Ньютон смог объяснить, почему движение планет подчиняется трем законам Кеплера, почему этим же законам подчиняется движение спутников около планет (спутники Марса, Юпитера, Земли). На основе закона всемирного тяготения Ньютон также объяснил движение комет, образование морских приливов на Земле, возмущения в движении Луны. Далее Ньютон сделал обобщающее предположение, что взаимное притяжение тел — универсальное свойство и проявляется во всем окружающем нас мире. То, что взаимное тяготение тел не наблюдалось в обычных условиях нашей жизни (между окружающими нас телами), объясняется только тем, что сила взаимного притяжения для тел с небольшой массой очень мала и в обычных условиях перекрывается другими силами (например, трением). Однако, если создать специальные условия, устраняющие трение, можно обнаружить и силы взаимного притяжения обычных тел. Это впервые проделал Кавендиш [c.58]
С другой стороны, усилия Клеро, Лагранжа, Пуассона, Лапласа, Гаусса, направленные на приближенное решение прикладных задач небесной механики, привели в конце концов к созданию теории возмущений. Решения уравнений движения предлагается искать в виде рядов по степеням малого параметра (например, в Солнечной системе таким параметром является отношение массы Юпитера к массе Солнца). Впоследствии Делоне, Гильден, Линд-штедт модифицировали теорию возмущений с помощью метода [c.14]
Обратимся к ограниченной задаче трех тел, рассмотренной в 5 гл. I. Предположим сначала, что масса Юпитера л равна нулю. Тогда в неподвижном пространстве астероид вращается вокруг Солнца единичной массы по кеплеровским-орбитам пусть орбиты — эллипсы. Удобно перейти от прямоугольных координат к каноническим элементам Делоне Ь,С,1,д если а и е—большая полуось и эксцентриситет орбиты, то Ь = у/а, С = — 0(1 — е ), д — долгота перигелия, I — угол, определяющий положение астероида на орбите, — эксцентрическая аномалия [173]. Оказывается, в новых координатах уравнения движения астероида будут каноническими с гамильтонианом Го = —1/ 2Ь ). При ф О полный гамильтониан Г разлагается в ряд по возрастающим степеням /х F = Fo -Ь fJ. Fi -Ь. .. В подвижной системе координат, связанной с Солнцем и Юпитером, кеплеровские орбиты вращаются с единичной угловой скоростью, поэтому Г згшисит от Ь,С,1 и д — 1. Положим Ух = Ь, у2 = С, Хх = I, Х2 = д — I и Н = Г — С. Функция Н теперь зависит лишь от х, у, причем относительно угловых переменных, Т1, Х2 она 2тг-периодична. В итоге уравнения движения астероида представлены в виде гамильтоновой системы [c.186]
В. М. Алексеев применил метод символической динамики в задаче о пылинке в поле двойной звезды (см. п. 3 5 гл. I). Оказывается, если эксцентриситет орбит массивных тел отличен от нуля, то траектории пылинки выглядят весьма запутанными. Это дает возможность доказать неинтегрируемость уравнений движения [5]. Более точно, квазислучайность траекторий пылинки удается установить при малых значениях эксцентриситета е ф 0. Методом Пуанкаре (см. 1 гл. IV) можно доказать отсутствие интегралов и нетривиальных групп симметрий в виде формальных рядов по степеням е. Либре и Симо [216] перенесли метод Алексеева на ограниченную круговую задачу трех тел в предположении, что масса Юпитера много меньше массы Солнца. [c.308]
Ниже исследуется ограниченная круговая задача трех тел, когда третье малое тело предполагается сферически симметричным и деформируемым, его центр масс движется в плоскости круговых орбит двух первых тел, а враш,ение вокруг центра масс происходит вокруг нормали к плоскости движения центра масс. Суш,ественным обстоятельством, влияюш,им на эволюцию движения малой сферически симметричной деформируемой планеты является рассеяние энергии нри ее деформациях, что приводит к эволюции ее орбиты и угловой скорости враш,ения. Поскольку нреднолагается, что массы двух тел (для Солнечной системы это могут быть Солнце и Юпитер) относятся как один к /i, (/i первом этапе быстрой эволюции орбита деформируемой планеты стремится к круговой с центром в массивном теле, а ее враш,ение совпадает с орбитальным (режим гравитационной стабилизации, резонанс 1 1). При этом планета оказывается деформированной (сплюснутой по полюсам и вытянутой вдоль радиуса, соединяюш,его планету с массивным телом) [1, 2]. На втором этане медленной эволюции учитывается влияние планеты с массой /i, что приводит к эволюции круговой орбиты деформируемой планеты. Согласно полученным ниже уравнениям, описываюш,им эволюцию круговой орбиты, ее радиус стремится к радиусу тела массы 1, т. е. он возрастает, если деформируемое тело находится внутри орбиты тела массы /i, или убывает в противном случае. На конечном этане медленной эволюции, когда орбиты деформируемой планеты и тела массы 1 становятся близкими, возможен захват деформируемой планеты пла- [c.385]
Образование
Образование- Добро пожаловать на официальный сайт Московского планетария
С 8 НОЯБРЯ ПОСЕЩЕНИЕ ПЛАНЕТАРИЯ ВОЗМОЖНО ТОЛЬКО ПО QR-КОДАМ
БИЛЕТЫ МОЖНО ПРИОБРЕСТИ → только онлайн
ЛУНАРИУМ ВРЕМЕННО ЗАКРЫТ.
Время работы:
Время работы: с 10:00 до 21:00,
Выходной день: вторник
«Ретро-кафе»: в дни работы Планетария с 10:00 до 20:00.
Музей «Лунариум» временно закрыт
Адрес и время работыВремя работы:
Время работы: с 10:00 до 21:00,
Выходной день: вторник
«Ретро-кафе»: в дни работы Планетария с 10:00 до 20:00.
Музей «Лунариум» временно закрыт
Для всей семьи Субботний семейный лекторий
Школьникам Учебные лекции по астрономии для 9-11 классов
Школьникам Цикл лекций «Звездные уроки»
Детям 5-8 лет Театр увлекательной науки
Школьникам Школа увлекательной науки
Школьникам Астрономические кружки
Взрослым Курсы для взрослых
Школьникам Астрономия на сфере
Взрослым Трибуна ученого
Наш сайт использует cookies. Продолжая, вы соглашаетесь на хранение файлов cookies.OK
Масса Юпитера — Universe Today
Масса Юпитера 1,9 х 10 27 кг. Трудно полностью понять такое большое число, поэтому вот несколько сравнений, которые помогут. Масса Земли должна быть в 318 раз больше массы Юпитера. Юпитер в 2,5 раза массивнее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Юпитер на самом деле настолько массивен, что если бы он увеличил массу, то уменьшился бы.
Как дополнительная масса может привести к уменьшению размера планеты? Гравитационное сжатие.Учитывая, что вокруг Юпитера больше нет плавающего газообразного водорода или гелия, он будет набирать массу за счет аккреции скалистых тел, таких как астероиды. Сильная гравитация Юпитера будет плотно стягивать дополнительную скалу, уменьшая диаметр планеты и увеличивая ее плотность. По мере увеличения плотности увеличивалась и гравитация, еще больше сжимая планету. Ученые подсчитали, что Юпитер должен накопить в 3-4 раза больше своей нынешней массы, чтобы начать сжиматься. Поскольку в нашей Солнечной системе не так уж много материала, вполне вероятно, что Юпитер никогда не сожмется.
Но что, если это так? На протяжении десятилетий ходили слухи, что Юпитер может зажечь термоядерный синтез и стать звездой в любое время. Все они лженаука и в лучшем случае мусор. Массы Юпитера недостаточно для устойчивого ядерного синтеза. Для синтеза требуются высокие температуры, сильное гравитационное сжатие и топливо. Юпитер в изобилии имеет нужное топливо. Водорода предостаточно, но планета слишком холодная и не имеет достаточной плотности для устойчивого процесса реакции.Ученые подсчитали, что Юпитеру нужно в 50-80 раз больше его нынешней массы, чтобы зажечь термоядерный синтез. Как сказано в абзаце выше, материала недостаточно, поэтому Юпитер не может стать звездой.
Одно время ученые думали, что Юпитер был самой большой планетой, которой могла стать планета, не загоревшись термоядерным синтезом и не превратившись в звезду. Они обнаружили ошибочность этого убеждения, когда технологии расширили их представление о Вселенной. По словам доктора Шона Рэймонда, исследователя с докторской степенью в Центре астрофизики и космической астрономии (CASA) Университета Колорадо, «Что касается газообразных планет, когда они достигают 15 масс Юпитера или около того, в ядре возникает достаточное давление. для воспламенения синтеза дейтерия, поэтому их считают «коричневыми карликами», а не планетами.
Как видите, масса Юпитера может показаться огромной по сравнению с Землей, это крошечная рыбка в мире акул. Исследователи ночного неба обнаружили несколько сотен газовых гигантов крупнее Юпитера. Кто знает, что нас ждет в ближайшие годы по мере совершенствования технологии телескопов.
Вот статья из Universe Today, объясняющая, как могут вырасти большие планеты, и статья о том, как Юпитер и другие газовые гиганты могли поглотить свои спутники во время их формирования.
На этом сайте есть более подробная информация о массе Юпитера, а также страница НАСА, которая поможет вам рассчитать плотность планет.
Мы также записали целое шоу только на Юпитере для Astronomy Cast. Слушайте здесь, Эпизод 56: Юпитер и Эпизод 57: Луны Юпитера.
Источники:
http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Jupiter
http://planetquest.jpl.nasa.gov/news/tres4.cfm
Нравится:
Нравится Загрузка…
Масса Юпитера | Колледж Коу
Введение
Основная цель этой лаборатории — дать вам опыт применения теории на практике.
Используя наблюдения за Юпитером, сделанные ныне выведенным из эксплуатации роботизированным телескопом Ригель, ранее управляемым Университетом Айовы, вы определите массу Юпитера, применив 3-й закон Кеплера.
Вы также узнаете о возможностях инструмента www.wolframalpha.com, который является Google вычислений .Вы можете ввести полные уравнения с единицами измерения в его строку поиска, и он автоматически выполнит все расчеты!
Часть 1: Законы Кеплера
3-й закон Кеплера применим только к двум объектам, вращающимся вокруг друг друга — например, Земля, вращающаяся вокруг Солнца, или Луна, вращающаяся вокруг Земли.
В частности, связывает время, необходимое для выхода на орбиту , с расстоянием между объектами друг от друга и насколько массивны объекты.
Итак, если вы можете измерить расстояние между двумя объектами, и , вы можете измерить, сколько времени им требуется, чтобы совершить оборот друг вокруг друга, то вы сможете рассчитать их массы!
В этой лаборатории вы измерите расстояние между Юпитером и одной из его лун и измерите, сколько времени требуется луне для обращения по орбите. Затем, используя эти два измерения, вы рассчитаете массу Юпитера.
Давайте посмотрим на уравнение третьего закона Кеплера:
Прежде всего — не паникуйте! Наберитесь терпения и попытайтесь понять, что здесь происходит — это очень просто, и вы МОЖЕТЕ это сделать.*помпон застрял в потолочном вентиляторе*
Первое, на что следует обратить внимание, это то, что 4π 2 это просто число: 4 x 3,1415 x 3,14159 = около 39,
.Следующее, на что следует обратить внимание, это то, что буква G также является просто числом, называемым гравитационной постоянной Ньютона.
Другими словами, эти числа являются константами, и мы можем просто объединить их вместе и заменить одним числом, 5,915 x 10 11 :
.Теперь давайте сделаем пример, используя Солнце и Земля , чтобы выяснить, как мы можем определить массу Солнца. (Вы повторите эту же процедуру с Юпитером и одной из его лун позже) . Начните с замены M1 и M2 на массу Солнца и Массу Земли .
Вот где этот закон становится очень мощным и в то же время очень простым: поскольку масса Солнца ооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооомоомовна больше, чем масса Земли, добавление массы Солнца к массе Земли на самом деле ничего не дает. к уравнению :
Вышеприведенная строка просто говорит о том, что добавление массы Земли к массе Солнца дает вам приблизительно массы Солнца — этот волнистый знак равенства означает равенство или .
Теперь уравнение немного упрощается:
На данный момент нам просто нужно выполнить две алгебраические операции, чтобы найти массу Солнца, заменив P 2 на M Солнца :
.Это уравнение легко решить, и вы, возможно, почти наверняка сможете рассчитать массу Солнца, не глядя ни на одно из чисел, потому что ‘a’ — это расстояние от Земли до Солнца — расстояние между двумя массами.Ты помнишь, что это за число?
Это 1 AU .
А как насчет П? Что вы ставите на букву П?
Помните, что Земля совершает оборот по орбите за 1 год, поэтому P равно одному году !
Вот и все, вы просто подставляете эти два числа, 1 а. е. и 1 год в 3-й закон Кеплера, и вы можете вычислить массу солнца!
Вместо того, чтобы пытаться преобразовать все эти единицы, чтобы они совпадали, давайте просто перейдем к wolframalpha.com и введите цифры с их единицами измерения как есть.
Обязательно обратите внимание на то, где вы ставите скобки, потому что порядок операций — король .
P АРЕНДА E XCUSE M Y D EAR A UNT S ALLY.
(Вы введете эту формулу в wolframalpha таким же образом, как для расчета массы Юпитера в части 2, заменив P и a значениями для системы Юпитер/Луна.)
Проверьте это!
Перейдите на wolframalpha.com и введите вышеуказанное, чтобы рассчитать массу Солнца.
Обратите внимание на правильность расстановки скобок: (4 AU) 2 не то же самое, что 4 AU 2
Что вы получаете за массу солнца, когда вводите ее? Запишите ответ в своем рабочем листе для части 1.
Часть 2: Определение массы Юпитера
Для этой части вы будете использовать это изображение Юпитера и его спутников:
Ваша первая задача сейчас — выяснить, какая из этих лун является луной Европой.
Это луна, которую вы будете использовать для измерения массы Юпитера.
Загрузите образ и откройте его с помощью приложения Preview . (Или MS Paint, если вы работаете в Windows).
Используйте Stellarium, чтобы пометить луны, введя дату, время, и местоположение , из которого был сделан снимок.
Этот снимок Юпитера был сделан роботизированным телескопом Университета Айовы под названием Rigel . Он работал в обсерватории Винера в Тусконе, Аризона .(Это связано с тем, что в Аризоне в основном ясные ночи, тогда как ночи в Айове в основном облачные. Ригель ушел на пенсию, в настоящее время работает новый телескоп под названием Близнецы. )
Дата и время съемки:
Дата: 09.03.2012 Время: 03:39:20.848 UTC (время UTC на 6 часов опережает MST.)
Время указано в формате UTC, поэтому введите дату и время, как показано в Stellarium, а затем вручную переместите время на 6 часов назад.
Мы можем определить период обращения Европы, наблюдая за тем, как она вращается вокруг Юпитера.На следующей анимации видно, что Европе требуется 3,55 дня, чтобы обойти Юпитер. Это период его обращения, P :
.Итак, теперь мы знаем, что Луна — это Европа, что период обращения равен P = 3,55 дня , теперь все, что вам нужно сделать, это определить ‘a’ по закону Кеплера. Помните «а» – это расстояние, на котором Европа находится от Юпитера.
Чтобы определить ‘a’ , нам нужно использовать формулу малого угла .
Напомним, что формула малого угла связывает расстояние до Юпитера (D) , расстояние от Европы до Юпитера (это то, что мы будем использовать как «а») , и угол разделения между Юпитером и Европой .
На нашем изображении, если мы просто посчитаем пиксели , мы сможем измерить угловое расстояние между Европой и Юпитером.
Вот пример того, как я использую приложение Preview для подсчета пикселей.Я обвел букву «а» синей линией, щелкнув и перетащив ее, чтобы измерить угол ø :
.Теперь внимательно посмотрите на прямоугольник, который я нарисовал:
Вы видите «108 x 18» — это означает, что прямоугольник, который я нарисовал, имеет размеры 108 пикселей сверху и 18 пикселей вниз.
Теперь нам нужна гипотенуза этого треугольника, чтобы получить расстояние в пикселях от Европы до Юпитера. Для этого используйте теорему Пифагора: √(108 2 +18 2 ) = 109 пикселей.
*ПРИМЕЧАНИЕ. Эти числа не являются правильными, я измерил случайное изображение, чтобы показать вам, как это работает. Пиксели нужно считать самостоятельно.
Итак, теперь, когда я знаю, что Европа находится на расстоянии 109 пикселей от Юпитера, я просматриваю спецификацию производителя камеры, используемой на Ригеле. Там говорится, что каждый пиксель имеет угловой размер 0,73 дюйма на пиксель. – это 0,73 дуги. секунд на пиксель. Это угол!
Итак, если у нас есть 109 пикселей, и каждый пиксель имеет угловой размер 0.73 угловых секунды, тогда угловое расстояние между Европой и Юпитером составляет 109 пикселей * 0,73 дюйма на пиксель = 80 угловых секунд.
И НАКОНЕЦ нам нужно преобразовать 80 угловых секунд в радианы — в каждом радиане 206 265 угловых секунд:
80/206265 = 0,00038785 радиан. (Теперь вы понимаете, почему мы используем угловые секунды!)
Это ‘ø’, угловое расстояние между Юпитером и Европой.
Теперь давайте воспользуемся им, чтобы вычислить «а», расстояние между Европой и фактически от Юпитера.
Формула малого угла гласит:
ø = а/D
Перестановка для решения:
а = ø x D
а = 0,00038785 х D
Расстояние до Юпитера (D), когда было сделано это изображение, можно узнать, запросив на сайте wolframalpha. com следующее:
Расстояние до Юпитера на 9 марта 2012 г.
Это вернет значение в «AU».
Теперь подставьте значения «а» и «Р» в формулу третьего закона Кеплера, чтобы получить массу Юпитера!
Сравните это с истинным значением и плачьте от благоговения перед своей силой, человек!
|
Откуда астрономам известна масса Юпитера? | Космос
Юпитер, через НАСА/Кассини.Юпитер является самой большой планетой в нашей Солнечной системе и может похвастаться более чем вдвое большей массой (тяжестью) всех других планет Солнечной системы, карликовых планет, лун и астероидов вместе взятых. Но как астрономы вообще начинают узнавать массу Юпитера? Если у планеты есть наблюдаемая луна (или луны), астрономы могут вычислить массу этой планеты. У Юпитера есть четыре основных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, — за которыми пристально следят и изучают с тех пор, как Галилей впервые обнаружил их с помощью первого телескопа в 1610 году.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы узнать больше об определении массы Юпитера с помощью его спутников.
Как спутник на орбите может показать массу своей планеты?
Вычисление массы Юпитера с помощью спутника Юпитера Каллисто.
Вычисление массы Юпитера с помощью спутника Юпитера Ио.
Уточнение наших ответов.
Галилеевские спутники, в порядке их направления наружу, слева направо: Ио, Европа, Ганимед и Каллистолио обращаются вокруг Юпитера примерно за 1,8 дня. Европа совершает оборот за 3,6 дня.Ганимед совершает оборот за 7,2 дня. Каллисто (не показана), самой удаленной луне, совершает один оборот вокруг Юпитера примерно за 16,7 дня. Анимация через Викисклад.Как спутник на орбите может показать массу своей планеты? Чем массивнее планета, тем быстрее вокруг нее вращаются ее луны. Поскольку спутники Юпитера движутся по орбите вокруг Юпитера очень быстро, астрономы сразу понимают, что Юпитер — чрезвычайно массивный мир. Спутники Юпитера — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — находятся дальше от Юпитера, чем наша луна от Земли.Тем не менее, эти луны вращаются вокруг Юпитера за гораздо меньшее время, чем наша луна вращается вокруг Земли.
Если бы Земля была такой же массивной, как Юпитер, период обращения нашей Луны по орбите составлял бы около 1,5 дня вместо нынешних 27,322 дня!
Под периодом обращения мы подразумеваем период времени, за который Луна совершает полный оборот перед созвездиями зодиака. Этот период времени известен как звездный месяц.
Вычисление массы Юпитера с помощью спутника Юпитера Каллисто. Да, мы можем вычислить массу Юпитера относительно массы Земли с помощью спутника Юпитера Каллисто. Все, что нам нужно знать, — это среднее расстояние Каллисто от Юпитера, или большую полуось, в лунных расстояниях (LD) и период обращения Каллисто относительно периода обращения Луны (звездный месяц).
Одно лунное расстояние (LD) = 384 400 километров (238 855 миль)
период обращения Луны = 27,322 дня.
Среднее расстояниеКаллисто от Юпитера составляет 1 882 700 километров (1 169 856 миль), а его орбитальный период составляет 16 689 дней. Преобразование среднего расстояния Каллисто и периода обращения в лунные числа:
а = среднее расстояние Каллисто = 4.898 лунный
p = период обращения Каллисто = 0,611 лунного
Подставляем эти числа в приведенное ниже уравнение. Вуаля! У нас есть масса Юпитера в массах Земли.
Масса Юпитера = a 3 /p 2
Масса Юпитера = a x a x a/p x p
Масса Юпитера = 4,898 x 4,898 x 4,898/0,611 x 0,611
Масса Юпитера = 3
Вычисление массы Юпитера с помощью спутника Юпитера Ио. Мы можем перепроверить наш ответ, используя спутник Юпитера Ио, где а = среднее расстояние до Ио = 1.097 лунных расстояний (LD), а p = период обращения Ио = 0,0648 лунных.
Масса Юпитера = a 3 /p 2 Вычисление массы Юпитера с использованием либо спутника Юпитера Каллисто, либо спутника Юпитера Ио дает нам примерно один и тот же ответ. Между прочим, масса Земли = 5,97 х 10 24 килограмма Уточнение наших ответов. С технической точки зрения, мы вычислили массу Юпитера относительно системы Земля-Луна, а не самой Земли. Однако, поскольку Земля составляет около 98,78% (0,9878) массы в системе Земля-Луна, наш ответ представляет собой хорошее приближение массы Юпитера в земных массах. Мы также предполагаем, что практически вся масса обширной системы Юпитера, состоящей из Юпитера и его 67 известных спутников, содержится внутри самой планеты. . Если мы хотим уточнить наш ответ, мы можем умножить 1/0,9878 x 314,3909, что даст нам немногим более 318 масс Земли. В информационном бюллетене НАСА говорится, что масса Юпитера равна 317,83 массы Земли, поэтому наш пересмотренный ответ близок к правильному. Итог: в этом посте показано, как найти массу самой большой планеты Солнечной системы, Юпитера, используя его орбитальные спутники. Тот же принцип можно использовать для определения массы других планет в далеком космосе или звезд в кратных звездных системах. Подробнее: Как Луна раскрывает массу Солнца Брюс МакКлюр был ведущим автором популярных страниц «Сегодня вечером» EarthSky с 2004 по 2021 год, когда он решил уйти на заслуженную пенсию. Он поклонник солнечных часов, чья любовь к небесам привела его на озеро Титикака в Боливии и в плавание по Северной Атлантике, где он получил сертификат астронавигатора в Школе океанского парусного спорта и навигации.Он также писал и вел публичные астрономические программы и программы планетария в своем доме в северной части штата Нью-Йорк и вокруг него. Общие инструкции и материалы для предоставляются на Домашнем уроке космической науки. В этом опыте мы исследуем Массу Юпитера. Анимация Юпитера. Кредиты: НАСА Юпитер — самая массивная планета Солнечной системы (в 1000 раз больше, чем Земля), но, тем не менее, она в 1000 раз менее массивна, чем Солнце (поиграйте с goo. gl/JpS3WK). Юпитер в 1000 раз массивнее Земли. Кредиты: НАСА Юпитер имеет около 60 естественных спутников (спутников), но здесь мы упомянем только четыре самых больших: Ио, Европу, Ганимед и Каллисто.Для всех, кроме Ио, во внутренних слоях ожидается вода в виде льда. Их называют «галилеевскими лунами», так как они были открыты Галилео Галилеем в 1610 году. Он видел, как спутники Юпитера вращаются вокруг него, а мы вращаемся вокруг нашего Солнца. Исходя из этого, он предположил, что Земля не была центром Вселенной. Галилео Галилей был первым человеком Галилеевы луны. Кредиты: времена сейчас. Планеты формируются на последних стадиях процесса звездообразования, как показано ниже. По этой причине звезда и ее планеты образованы из одного и того же вещества, и их состав одинаков. Преобладающим элементом в звездах и планетах является водород (~ 91%), затем гелий (~ 8%) и, наконец, так называемые «тяжелые металлы» (~ 1%). В случае Солнечной системы этой звездой является Солнце, а ее планеты – Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Процессы звездообразования. Кредиты: Грин 2001 Большая разница между звездами и планетами заключается в количестве массы. Солнце в 1000 раз массивнее своей самой большой планеты (Юпитера). Кредиты: НАСА Концепция гидростатического равновесия. Кредиты: Беркли образование Следовательно, есть разница между светом, который мы видим от звезд и от планет.Звезды яркие из-за их ядерных реакций. Планеты яркие из-за отражения света от их ближайшей звезды. Это планеты, которые находятся далеко от звезды, могут быть невидимы, но находятся в инфракрасном диапазоне (более низкая энергия). Ученые обнаружили газовую планету-гигант массой в 11 раз больше Юпитера, вращающуюся вокруг двойной системы b Центавра A и B. Звездная система b Центавра, расположенная примерно в 325 световых годах от нашей Солнечной системы, содержит звезды с общей массой от шести до десяти масс Солнца. Группа под руководством Маркуса Янсона, профессора астрономии Стокгольмского университета, подтвердила существование далекого газового гиганта, масса которого примерно в 11 раз превышает массу Юпитера, используя данные Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Паранале, Чили. Результаты, опубликованные на этой неделе в журнале Nature , показывают, что планеты могут располагаться в гораздо более крупных звездных системах, чем предполагалось в предыдущих исследованиях, что улучшает наше понимание процесса формирования планет.Предыдущие исследования показали, что редко можно найти газовых гигантов, вращающихся вокруг звезд с массой более трех солнечных. Янсон и его коллеги провели наблюдения в период с марта 2019 года по апрель 2021 года и обнаружили, что небесное тело вращается вокруг своих двойных звезд на расстоянии, в 560 раз превышающем расстояние между Землей и Солнцем, что в 100 раз шире, чем текущая орбита Юпитера. Находки привели исследователей к выводу, что планета, которую они назвали b Cen (AB)b, вероятно, быстро образовалась недалеко от своего нынешнего местоположения из плотного скопления материи, скопившейся внутри диска, который раньше вращался вокруг b Cen AB. Кейтлин Краттер, адъюнкт-профессор астрономии Университета Аризоны, отметила, что изучение экзопланет прошло долгий путь с тех пор, как в 1992 году было обнаружено, что крошечные каменистые миры находятся на орбитах вокруг массивных нейтронных звезд — это были первые планетоподобные объекты, которые обнаружены за пределами нашей Солнечной системы. В отличие от ранних экзопланет, которые были обнаружены благодаря колебанию их родительских звезд, b Cen (AB)b была обнаружена путем прямого наблюдения. Краттер сказал, что отделение света планеты от фона было эквивалентно съемке единственного рождественского огонька на футбольном стадионе, освещенном 500 прожекторами. Исследование Дженсона дает доказательства того, как могут формироваться такие массивные двойные звездные системы, которые до сих пор являются предметом споров среди астрономов. Работа показывает, что бинарная система может содержать долгоживущий массивный диск из газа и пыли. «Поэтому предполагается, что эта массивная двойная система образовалась аналогично звездам с меньшей массой — путем аккреции газа с диска», — сказал Краттер. ® Самая маленькая из известных звезд главной последовательности в галактике Млечный Путь — настоящая пикси. Красный карлик EBLM J0555-57Ab находится в 600 световых годах от нас.При среднем радиусе около 59 000 километров он лишь немного больше, чем Сатурн. Это делает ее самой маленькой известной звездой, поддерживающей водородный синтез в своем ядре, процесс, который заставляет звезды гореть, пока у них не закончится топливо. В нашей Солнечной системе есть два объекта крупнее этой крошечной звезды. Одним из них является Солнце, очевидно. Другой — Юпитер, похожий на гигантский шарик мороженого, приближающийся со средним радиусом 69 911 километров. Так почему же Юпитер планета, а не звезда? Короткий ответ прост: у Юпитера недостаточно массы, чтобы превратить водород в гелий.Масса EBLM J0555-57Ab примерно в 85 раз больше массы Юпитера, она настолько легка, насколько может быть звезда — если бы она была немного меньше, она бы тоже не смогла синтезировать водород. Но если бы наша Солнечная система была другой, мог ли Юпитер превратиться в звезду? Газовый гигант может и не быть звездой, но Юпитер все равно имеет большое значение. Его масса в 2,5 раза больше, чем у всех остальных планет вместе взятых. Просто, будучи газовым гигантом, он имеет очень низкую плотность: около 1.33 грамма на кубический сантиметр; Плотность Земли составляет 5,51 грамма на кубический сантиметр, что чуть более чем в четыре раза выше, чем у Юпитера. Но интересно отметить сходство между Юпитером и Солнцем. Плотность Солнца составляет 1,41 грамма на кубический сантиметр. И два объекта очень композиционно похожи. По массе Солнце примерно на 71 процент состоит из водорода и на 27 процентов из гелия, а остальное состоит из следовых количеств других элементов. Юпитер по массе состоит примерно из 73 процентов водорода и 24 процентов гелия. Изображение Юпитера и его спутника Ио. (Центр космических полетов Годдарда НАСА/лаборатория CI) Именно по этой причине Юпитер иногда называют неудавшейся звездой. Но маловероятно, что, предоставленный Солнечной системе на произвол судьбы, Юпитер даже приблизится к статусу звезды. Звезды и планеты, как видите, рождаются благодаря двум совершенно разным механизмам. Звезды рождаются, когда плотный узел вещества в межзвездном молекулярном облаке схлопывается под действием собственной гравитации — пуф! фламп! — вращение во время процесса, называемого коллапсом облака.Когда он вращается, он наматывает больше материала из окружающего его облака в звездный аккреционный диск. По мере того, как масса, а, следовательно, и гравитация, растут, ядро молодой звезды сжимается все сильнее и сильнее, в результате чего оно становится все горячее и горячее. В конце концов он становится настолько сжатым и горячим, что ядро воспламеняется, и начинается термоядерный синтез. Согласно нашему пониманию звездообразования, когда звезда заканчивает аккрецировать материал, остается много аккреционного диска.Вот из чего состоят планеты. Астрономы считают, что для таких газовых гигантов, как Юпитер, этот процесс (называемый аккрецией гальки) начинается с крошечных кусков ледяной породы и пыли в диске. Когда они вращаются вокруг молодой звезды, эти кусочки материала начинают сталкиваться, слипаясь благодаря статическому электричеству. В конце концов, эти растущие сгустки достигают достаточно больших размеров — около 10 масс Земли — и могут гравитационно притягивать все больше и больше газа из окружающего диска. С этого момента Юпитер постепенно вырос до своей нынешней массы — примерно в 318 раз больше массы Земли и 0.001 раз больше массы Солнца. Как только он проглотил весь доступный ему материал — на значительном расстоянии от массы, необходимой для синтеза водорода, — он перестал расти. Итак, Юпитер никогда не был даже близок к тому, чтобы стать достаточно массивным, чтобы стать звездой. Юпитер по составу подобен Солнцу не потому, что он был «неудавшейся звездой», а потому, что он родился из того же облака молекулярного газа, из которого родилось Солнце. (NASA/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Sean Doran/Flickr/CC-BY-2.0) Существует другой класс объектов, которые можно считать «неудавшимися звездами». Это коричневые карлики, и они заполняют пробел между газовыми гигантами и звездами. Начиная примерно с 13-кратной массы Юпитера, эти объекты достаточно массивны, чтобы поддерживать ядерный синтез — не обычного водорода, а дейтерия. Он также известен как «тяжелый» водород; это изотоп водорода с протоном и нейтроном в ядре вместо одного протона.Его температура и давление плавления ниже, чем температура и давление плавления водорода. Поскольку это происходит при более низкой массе, температуре и давлении, синтез дейтерия является промежуточным этапом на пути к синтезу водорода для звезд, поскольку они продолжают наращивать массу. Но некоторые объекты никогда не достигают этой массы; они известны как коричневые карлики. Некоторое время после того, как их существование было подтверждено в 1995 году, было неизвестно, являются ли коричневые карлики неудачными звездами или слишком амбициозными планетами; но несколько исследований показали, что они образуются точно так же, как звезды, в результате коллапса облаков, а не аккреции ядра.А некоторые коричневые карлики даже ниже массы для горения дейтерия, неотличимы от планет. Юпитер находится прямо на нижнем пределе массы для коллапса облаков; наименьшая масса объекта коллапса облака оценивается примерно в одну массу Юпитера. Так что, если Юпитер образовался в результате коллапса облаков, его можно было бы считать несостоявшейся звездой. Но данные зонда НАСА «Юнона» предполагают, что по крайней мере когда-то у Юпитера было твердое ядро, и это больше согласуется с методом формирования ядра путем аккреции.
Масса Юпитера = a x a x a/p x p
Масса Юпитера = 1,097 x 1,097 x 1,097/0,0648 x 0,0648 9 Масса Юпитера Брюс МакКлюр
Просмотр статей Об авторе:
Масса Юпитера — CESAR
газовых гигантов, масса которых в 11 раз превышает массу Юпитера • Регистр
Юпитер больше некоторых звезд, так почему же мы не получили второе Солнце?
Юпитер и Солнце больше похожи, чем вы думаете
Настоящие неудавшиеся звезды