Юпитер — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску| Юпитер | |
|---|---|
| Изображение Юпитера, созданное Кассини. Тёмное пятно внизу слева — тень Европы. | |
| Орбитальные характеристики | |
| Перигелий | 7,405736·108 км (4,950429 а. е.)[1] |
| Афелий | 8,165208·108 км (5,458104 а. е.)[1] |
| Большая полуось (a) | 7,785472·108 км (5,204267 а. е.)[2] |
| Эксцентриситет орбиты (e) | 0,048775[1] |
| Сидерический период обращения | 4332,589 дня (11,8618 года)[1] |
| Синодический период обращения | 398,88 дня[1] |
| Орбитальная скорость ( | 13,07 км/с (средн.)[1] |
| Наклонение (i) | 1,304° (относительно эклиптики) 6,09° (относительно солнечного экватора) |
| Долгота восходящего узла (Ω) | 100,55615 |
ru.wikipedia.org
описание, интересные факты. Погода на планете Юпитер
Юпитер — пятая планета Солнечной системы, относящаяся к категории газовых гигантов. Диаметр Юпитера в пять раз превосходит диаметр Урана (51 800 км), а его масса составляет 1,9×10^27 кг. Юпитер, как и Сатурн, имеет кольца, однако они недостаточно хорошо заметны из космоса. В данной статье мы познакомимся с некоторыми астрономическими сведениями и узнаем, какая планета — Юпитер.
Юпитер — особенная планета
Интересно, что звезда и планета отличаются друг от друга по массе. Небесные тела с большой массой становятся звездами, а тела с меньшей массой — планетами. Юпитер, благодаря своим огромным размерам, вполне мог быть известен сегодняшним ученым как звезда. Однако при образовании он получил недостаточную для звезды массу. Поэтому Юпитер — крупнейшая планета Солнечной системы.
Смотря на планету Юпитер в телескоп, можно увидеть темные полосы и светлые зоны между ними. На самом деле такая картина создается облаками разной температуры: светлые облака — более холодные, чем темные. Из этого можно сделать вывод, что в телескоп можно увидеть атмосферу Юпитера, а не его поверхность.
На Юпитере часто происходят полярные сияния, похожие на те, что можно увидеть на Земле.
Стоит отметить, что наклон оси Юпитера к плоскости его орбиты не превосходит 3°. Поэтому долгое время не было известно ничего о наличии кольцевой системы планеты. Главное кольцо планеты Юпитер очень тонкое, и при телескопических наблюдениях видно с ребра, поэтому его сложно было заметить. О его существовании ученые узнали лишь после запуска космического аппарата «Вояджер», который подлетел к Юпитеру под определенным углом и обнаружил около планеты кольца.
Юпитер считается газовым гигантом. Его атмосфера по большей части состоит из водорода. Также в атмосфере присутствуют гелий, метан, аммоний и вода. Ученые-астрономы предполагают, что за облачным слоем планеты и газожидким металлическим водородом вполне возможно обнаружить твердое ядро Юпитера.
Основные сведения о планете
Планета Солнечной системы Юпитер обладает поистине уникальными характеристиками. Основные данные представлены в следующей таблице.
| Диаметр, км | 142 800 |
| Масса, кг | 1,9×10^27 |
| Плотность, кг/м^3 | 1 330 |
| Период вращения | 9 ч. 55 мин. |
| Расстояние от Солнца, а.е.(астрономические единицы) | 5,20 |
| Период обращения вокруг Солнца | 11,86 года |
| Наклон орбиты | 1°,3 |
Открытие Юпитера
Открытие Юпитера совершил итальянский ученый-астроном Галилео Галилей в 1610 году. Галилей считается первым человеком, использовавшим телескоп для наблюдения космоса и небесных тел. Открытие пятой планеты от Солнца — Юпитера — стало одним из первых открытий Галилео Галилея и послужило серьезным аргументом для подтверждения теории гелиоцентрической системы мира.
В 60-х годах семнадцатого века Джованни Кассини смог обнаружить «полосы» на поверхности планеты. Как было сказано выше, такой эффект создается благодаря различным температурам облаков в атмосфере Юпитера.
В 1955 году ученым стало известно, что материя Юпитера излучает радиосигнал высокой частоты. Благодаря этому было открыто существование вокруг планеты значительного магнитного поля.
В 1974 году зондом космического аппарата «Пионер-11», пролетавшим к Сатурну, было сделано несколько детальных снимков планеты. В 1977-1779 годах стало известно многое об атмосфере Юпитера, об атмосферных явлениях, происходящих на нем, а также о кольцевой системе планеты.
И сегодня продолжается внимательное изучение планеты Юпитер и поиск новых сведений о ней.
Юпитер в мифологии
В мифологии Древнего Рима Юпитер — это верховный бог, отец всех богов. Ему принадлежит небо, дневной свет, дождь и гроза, роскошь и изобилие, правопорядок и возможность исцеления, верность и чистота всего живого. Он является царем небесных и земных существ. В древнегреческой мифологии место Юпитера занимает всемогущий Зевс.
Его отец — Сатурн (бог земли), мать — Опа (богиня плодородия и изобилия), братья — Плутон и Нептун, а сестры — Церера и Веста. Его супруга Юнона является богиней супружества, семьи и материнства. Можно увидеть, что названия многих небесных тел появились благодаря древним римлянам.
Как было сказано выше, древние римляне считали Юпитера высшим, всемогущим богом. Поэтому его разделяли на отдельные ипостаси, отвечающие за определенную силу бога. Например, Юпитер Виктор (победа), Юпитер Тонанс (гроза и дождь), Юпитер Либертас (свобода), Юпитер Феретриус (бог войны и победного торжества) и другие.
Храм Юпитера на холме Капитолий в Древнем Риме являлся центральным в вере и религии всей страны. Это еще раз доказывает непоколебимую веру римлян в господство и величество бога Юпитера.
Также Юпитер защищал жителей Древнего Рима от произвола императоров, охранял священные римские законы, являясь источником и символом истинного правосудия.
Стоит также отметить, что древние греки называли планету, имя которой было дано в честь Юпитера, Зевсом. Это связано с отличиями в религии и вере жителей Древнего Рима и Древней Греции.
Большое Красное Пятно
Иногда в атмосфере Юпитера возникают вихри, имеющие округлую форму. Большое Красное Пятно — самый знаменитый из таких вихрей, который также считается самым большим в Солнечной системе. О его существовании ученым-астрономам стало известно более четырехсот лет назад.
Размеры Большого Красного Пятна — 40×15 000 километров — более чем в три раза превышают размеры Земли.
Средняя температура на «поверхности» вихря — ниже -150°С. Состав пятна до сегодняшнего дня не был окончательно определен. Предполагается, что оно состоит из водорода и аммония, а красный цвет ему придают соединения серы и фосфора. Также некоторые ученые считают, что пятно краснеет при попадании в зону ультрафиолетового излучения Солнца.
Стоит отметить, что существование таких устойчивых атмосферных образований, как Большое Красное Пятно, невозможно в земной атмосфере, которая, как известно, состоит по большей части из кислорода (≈21%) и азота (≈78%).
Спутники Юпитера
Сам Юпитер является крупнейшим спутником Солнца — главной звезды Солнечной системы. В отличие от планеты Земля, Юпитер имеет 69 спутников, это самое большое количество спутников во всей Солнечной системе. Юпитер и его спутники вместе составляют уменьшенную версию Солнечной системы: Юпитер, расположенный в центре, и зависимые от него более мелкие небесные тела, вращающиеся по своим орбитам.
Как и сама планета, некоторые спутники Юпитера были открыты итальянским ученым Галилео Галилеем. Обнаруженные им спутники — Ио, Ганимед, Европу и Каллисто — до сих пор называют галилеевыми. Последний же из известных астрономам спутников был открыт в 2017 году, поэтому не следует считать данное число окончательным. Помимо четырех, открытых Галилеем, а также Метиды, Адрастеи, Амальтеи и Фивы, спутники Юпитера имеют не слишком большие размеры. А у другой «соседки» Юпитера — планеты Венеры — вообще не установлено наличие спутников. В данной таблице представлены некоторые из них.
| Имя спутника | Диаметр, км | Масса, кг |
| Элара | 86 | 8,7·10^17 |
| Гелике | 4 | 9·10^13 |
| Иокасте | 5 | 1,9·10^14 |
| Ананке | 28 | 3·10^16 |
| Карме | 46 | 1,3·10^17 |
| Пасифе | 60 | 3·10^17 |
| Гималия | 170 | 6,7·10^18 |
| Леда | 10 | 1,1·10^16 |
| Лиситея | 36 | 6,3·10^16 |
Рассмотрим важнейшие спутники планеты — результаты знаменитого открытия Галилея Галилео.
Ио
Ио занимает четвертое место по величине среди спутников всех планет Солнечной системы. Его диаметр составляет 3 642 километра.
Из четырех галилеевских спутников Ио находится ближе всех к Юпитеру. На Ио происходит большое количество вулканических процессов, поэтому внешне спутник очень напоминает пиццу. Регулярные извержения многочисленных вулканов периодически изменяют облик данного небесного тела.
Европа
Следующий спутник Юпитера — Европа. Он является самым маленьким среди галилеевских спутников (диаметр — 3 122 км).
Вся поверхность Европы покрыта ледяной коркой. Точные сведения пока не выяснены, однако ученые предполагают, что под этой коркой находится обычная вода. Таким образом, строение данного спутника в некоторой степени напоминает строение Земли: твердая корка, жидкое вещество и расположенное в центре твердое ядро.
Поверхность Европы также считается самой плоской во всей Солнечной системе. На спутнике нет ничего, возвышающегося более чем на 100 метров.
Ганимед
Ганимед — крупнейший спутник Солнечной системы. Его диаметр составляет 5 260 километров, что даже превосходит диаметр первой от Солнца планеты — Меркурия. А ближайший сосед по планетной системе Юпитера — планета Марс — имеет диаметр, достигающий всего 6 740 километров в районе экватора.
Наблюдая Ганимед в телескоп, можно заметить на его поверхности отдельные светлые и темные участки. Ученые-астрономы выяснили, что они сложены космическими льдами и твердыми горными породами. Иногда на спутнике можно увидеть следы течений.
Каллисто
Самый дальний от Юпитера галилеев спутник — это Каллисто. Каллисто занимает третье место по размеру среди спутников Солнечной системы (диаметр — 4 820 км).
Каллисто является наиболее кратерированным небесным телом во всей Солнечной системе. Кратеры на поверхности спутника имеют различную глубину и окраску, что говорит о достаточном возрасте Каллисто. Некоторые ученые даже считают поверхность Каллисто самой «старшей» в Солнечной системе, утверждая, что она не обновлялась в течение более чем 4 миллиардов лет.
Погода
Какова же погода на планете Юпитер? На этот вопрос нельзя ответить однозначно. Погода на Юпитере непостоянна и непредсказуема, однако ученым удалось выявить в ней определенные закономерности.
Как было указано выше, над поверхностью Юпитера возникают мощные атмосферные вихри (такие как Большое Красное Пятно). Из этого следует, что среди атмосферных явлений Юпитера можно выделить сокрушительные ураганы, скорость движения которых превышает 550 километров в час. На возникновение таких ураганов в том числе влияют облака разных температур, которые можно различить на многочисленных фотографиях планеты Юпитер.
Также, наблюдая Юпитер в телескоп, можно увидеть сильнейшие бури и молнии, сотрясающие планету. Такое явление на пятой от Солнца планете считается постоянным.
Температура атмосферы Юпитера опускается ниже -140°С, что считается запредельным для известных человечеству форм жизни. К тому же, видимый нам Юпитер состоит только из газовой атмосферы, поэтому о погоде на твердой поверхности планеты ученым-астрономам пока на сегодняшний день известно немногое.
Заключение
Итак, в данной статье мы познакомились с самой большой планетой Солнечной системы — Юпитером. Стало понятно, что если бы Юпитеру при его образовании было сообщено несколько большее количество энергии, то наша планетная система могла бы называться «Солнце-Юпитер» и зависеть от двух крупнейших звезд. Однако Юпитеру не удалось превратиться в звезду, и сегодня он считается самым большим газовым гигантом, размеры которого действительно поражают.
Сама планета была названа в честь древнеримского бога неба. Но множество других, земных объектов было названо в честь самой планеты. Например, марка советских магнитофонов «Юпитер»; парусный корабль Балтийского флота в начале XIX века; марка советских электрических батареек «Юпитер»; броненосец флота Великобритании; кинопремия, утвержденная в 1979 году в Германии. Также в честь планеты был назван известный советский мотоцикл «ИЖ планета Юпитер», положивший начало целой серии дорожных мотоциклов. Производителем данной серии мотоциклов является Ижевский машиностроительный завод.
Астрономия — одна из самых интересных и неизведанных наук нашего времени. Окружающее нашу планету космическое пространство — любопытное явление, захватывающее воображение. Современные ученые совершают все новые открытия, которые позволяют узнать неизвестные ранее сведения. Поэтому крайне важно следить за открытиями ученых-астрономов, ведь наша жизнь и жизнь нашей планеты всецело подчинена законам космоса.
fb.ru
Планета Юпитер: описание, строение, характеристики, спутники | Солнечная система
Пятой и самой большой планетой в солнечной системе, известной с древнейших времен, является Юпитер. Газовый гигант получил имя в честь древнеримского бога Юпитера, аналогичному Зевсу-громовержцу у греков. Юпитер находится за поясом астероидов и почти полностью состоит из газов, преимущественно – водорода и гелия. Масса Юпитера настолько огромна (М = 1,9∙1027 кг), что почти в 2,5 раза превышает массу всех вместе взятых планет солнечной системы. Вокруг оси, Юпитер вращается со скоростью 9 часов 55 минут, а орбитальная скорость равна 13 км/с. Сидерический период (период вращения по своей орбите) составляет 11,87 лет.
По степени освещенности, не считая Солнце, Юпитер уступает только Венере, поэтому является прекрасным объектом для наблюдений. Он светится белым светом с альбедо 0, 52. При хорошей погоде, даже в простейший телескоп, можно разглядеть не только саму планету, но и четыре крупнейших спутника.
Формирование Солнца и остальных планет началось миллиарды лет назад из общего газопылевого облака. Так вот Юпитеру досталось 2/3 массы от массы всех планет в солнечной системе. Но, так как планета легче самой маленькой звезды в 80 раз, термоядерные реакции так и не начались. Однако планета выделяет в 1,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Собственный источник тепла, связан в первую очередь с радиоактивными распадами энергии и вещества, которое высвобождается в процессе сжатия. Все дело в то, что Юпитер не твердое тело, а газообразная планета. Поэтому скорость вращения на разных широтах неодинакова. У полюсов, планета имеет сильное сжатие, из-за быстрого вращения вокруг оси. Скорость ветров превышает 600км/ч.
Строение Юпитера
Современная наука полагает, что масса ядра Юпитера на данный момент составляет 10 масс Земли или 4% от общей массы планеты, а размер – 1,5 ее диаметра. Оно каменистое, со следами льда.
Состав атмосферы Юпитера на 89,8% состоит из водорода (h3) и на 10% из гелия (Не). Менее 1% составляют метан, аммоний, этан, вода и другие компоненты. Под этой короной, планеты-гиганта имеется 3 слоя облаков. Верхний слой – оледеневший аммиак с давлением около 1 атм., в среднем слое – кристаллы метана и аммония, а нижний слой состоит из водяного льда или мельчайших жидких капель воды. Оранжевый цвет атмосфере Юпитера придает соединение серы и фосфора. Оно содержит ацетилен и аммиак, поэтому такой состав атмосферы, губителен для людей.
Пожалуй, самым загадочным и длительным наблюдением, описанным в характеристиках планеты, можно считать знаменитое Большое Красное Пятно на Юпитере. Его открыл Роберт Гук в 1664 году, следовательно, за ним наблюдают уже почти 350 лет. Это огромное образование, постоянно меняющееся в размерах. Скорее всего, это долгоживущий, гигантский атмосферный вихрь, его размеры 15х30 тыс. км, для сравнения – диаметр Земли составляет около 12,6 тыс. км.
Магнитное поле Юпитера
Магнитное поле Юпитера настолько огромно, что выходит даже за орбиту Сатурна и составляет около 650 000 000 км. Оно превышает земное почти в 12 раз, а наклон магнитной оси, составляет 11° относительно оси вращения. Металлический водород, присутствующий в недрах планеты и объясняет наличие столь мощного магнитного поля. Он является отличным проводником и, вращаясь с огромной скоростью, образует магнитные поля. На Юпитере, как и на Земле, тоже имеются 2 магнитных инвертированных полюса. Но стрелка компаса на газообразном гиганте всегда показывает на юг.
Спутники Юпитера
На сегодняшний день, в описании Юпитера можно встретить около 70 спутников, хотя предположительно их около сотни. Первые и самые большие спутники Юпитера – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто – открыл Галилео Галилей еще в 1610 году.
Больше всего внимания ученых приковывает к себе спутник Европа. По возможности наличия существования жизни, он следует за спутником Сатурна – Энцелада и занимает второе место. Они полагают, что на нем может быть жизнь. Прежде всего, из-за наличия глубокого (до 90 км) подледного океана, объем которого превосходит даже земной океан!
Ганимед, просто самый большой спутник в солнечной системе. Пока, интерес к его строению и характеристикам, является минимальным.
Ио – вулканически активный спутник, большая часть его поверхности покрыта вулканами и залита лавой.
Предположительно, на спутнике Каллисто, тоже есть океан. Скорей всего он находится под поверхностью, о чем свидетельствует его магнитное поле.
Плотность галиеевых спутников, определятся их удаленностью от планеты. Например: плотность самого удаленно из крупных спутников – Каллисто p = 1,83 г/см³, далее по мере приближения, плотность возрастает: у Ганимеда p = 1,94 г/см³, у Европы p = 2,99 г/см³, у Ио p = 3,53 г/см³. Все большие спутники, всегда обращены к Юпитеру одной стороной и вращаются синхронно.
Характеристики Юпитера
• Масса: 1,9*1027 кг (в 318 раз больше массы Земли)
• Диаметр на экваторе: 142984 км (в 11,3 раза больше диаметра Земли)
• Диаметр на полюсе: 133708 км
• Наклон оси: 3,1°
• Плотность: 1,33 г/см3
• Температура верхних слоев: около –160 °C
• Период обращения вокруг оси (сутки): 9,93 ч
• Расстояние от Солнца (среднее): 5,203 а. е. или 778 млн. км
• Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 11,86 лет
• Скорость вращения по орбите: 13,1 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,049
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 1°
• Ускорение свободного падения: 24,8 м/c2
kosmos-gid.ru
Юпитер — планета солнечной системы
Юпитер – это пятая по счету планета Солнечной системы, которая относится к так званым планетам-гигантам. Юпитер – это огромная планета, вес которой больше веса всех планет вместе взятых.
Вес данной планеты составляет 1.9*10^27 килограммов, ее диаметр – 143 тысячи километров, а орбита составляет 778,3 миллионов километров. Период оборачивания Юпитера вокруг Солнца составляет 11,87 лет. Период оборачивания планеты вокруг своей оси составляет 9 часов 55 минут.
Вращение Юпитера
Плотность Юпитера очень мала – 1,13 грамм на один кубический сантиметр. Это объясняется тем, что основными элементами, из которых состоит планета, есть гелий (11%) и водород (89%).
Соотношение размеров Земли и Юпитера
Также в состав атмосферы Юпитера входят аммиак, метан, ацетилен и вода. В атмосфере данной планеты часто наблюдаются сильные ветры и образовываются вихри, которые могут быть достаточно устойчивыми. Например, такой сильный вихрь, как Красное пятно, был открыт больше чем триста лет тому назад. Но до сих пор он продолжает активно действовать.
Красное пятно планеты Юпитер
По мнению многих ученых, внутри планеты есть ядро, в состав которого входят твердые породы. Юпитер также отличается очень сильным магнитным полем, действие которого распространяется от планеты далеко на миллионы километров. Как предполагают ученые, толчком для такого мощного магнитного поля есть металлический водород, который находится в недрах Юпитера.
На планету Юпитер были направлены несколько космических аппаратов. Впервые Юпитер посетил в 1973 году американский космический аппарат «Пионер-10». В 1979 году космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2», которые пролетали мимо Юпитера и обнаружили наличие у планеты колец. С 1995 по 2003 год на орбите планеты находился космический аппарат «Галилео», благодаря которому было получено много новых данных о планете. Так, с его борта к планете был направлен специальный аппарат, с помощью которого была измерена температура и давление в верхних шарах атмосферы Юпитера. За результатами измерений температура атмосферы на глубине 130 километров составляла +150 °C, а давление – 24 атмосферы.
Масса планет солнечной системы
Юпитер имеет огромное количество спутников. Сегодня известно больше 60 спутников, но как предполагается, их насчитывается не меньше ста. Однако наибольший интерес представляют только 4 спутника, которые были открыты еще в 1610 году Галилеем.
Спутник Ио находится очень близко к Юпитеру. На Ио были найдены действующие вулканы, которые все время выбрасывают в атмосферу серу и сернистый газ. В результате этого спутник Ио имеет оранжевый оттенок. Часть сернистого газа, попадая в космос, оставляет за собой след, который тянется далеко по орбите.
Поверхность спутника Европы полностью покрыта толстым шаром льда, который весь испещрен трещинами и складками. По мнению многих ученых, под этим толстым шаром льда должна находиться вода в жидком состоянии. Некоторые ученые предполагают даже, что в этой воде могут обитать микроорганизмы. Однако этот факт должен быть еще проверен в будущем.
Спутник Ганнимед – это самый крупный спутник не только Юпитера, но и во всей Солнечной системе. Рельеф этого спутника очень похож на рельеф Луны. На поверхности спутника были найдены многочисленные кратеры, желоба и горы, а также большое количество чередующихся светлых и темных участков. Плотность Ганнимеда очень низкая. Ученые это объясняют наличием на спутнике в большом количестве льда. Спутник Ганнимед имеет также свое слабое магнитное поле.
Поверхность спутника Каллисто покрыта кратерами, много из которых окружают трещины. Предполагается, что в составе спутника есть лед, который занимают большую часть, камень и металлическое ядро. Плотность спутника очень низкая.
Нет пока комментариев.
Извините, форма комментариев сейчас закрыта.
spaceon.ru
Планета Юпитер | Космос и Вселенная
Юпитер — планета-гигант, пятая по счету от Солнца и самая крупная в Солнечной системе. Ее диаметр на экваторе составляет 142,8 тысяч километров. На долю Юпитера приходится до 2/3 массы всех остальных планет Солнечной системы. Гигант Юпитер в 318 раз массивнее Земли, а его видимая поверхность в 120 раз больше площади нашей планеты. Неудивительно, что своей светимостью на ночном небе он уступает только Венере и Марсу во время противостояний последнего.
Говорить об атмосфере и океане Юпитера трудно, поскольку вся планета представляет собой огромный газовый шар, состоящий в основном из водорода и гелия. Небольшая доля массы Юпитера приходится на другие газы и вещества; некоторые из них придают планете оранжевый цвет. На «глубине» в 25 тысяч километров от границы внешней оболочки Юпитера давление достигает 3 миллионов атмосфер, а температура поднимается до 11 ООО °С. Физики рассчитали, что в таких условиях водород должен напоминать расплавленный металл. В самом центре планеты должно по расчетам существовать компактное ядро, состоящее из настоящих расплавленных металлов, температура которых превышает 30 ООО °С. Плотность газов на поверхности Юпитера мала, в глубинах планеты — чудовищно велика; средняя же плотность Юпитера близка к плотности воды.
Юпитер, удаленный от Солнца в среднем на 778 млн. км (5,2 а. е.), совершает полный оборот вокруг светила за 11,86 земных лет. Количество энергии, которую Юпитер получает от Солнца, вдвое меньше энергии, исходящей из его нагретых недр. Средняя температура на поверхности его газового океана не превышает -140 °С.
Несмотря на титанические размеры, Юпитер довольно быстро вращается вокруг собственной оси, совершая полный оборот всего за 9 часов 55 минут. При этом в газовом океане планеты возникают мощнейшие вихри и циклоны, несущиеся со скоростью около 100 метров в секунду. Некоторые из них достигают колоссальных размеров в сотни и тысячи километров. Ученые предполагают, что таким гигантским долгоживущим вихрем является таинственное Красное Пятно. Астрономы наблюдают его на поверхности Юпитера вот уже в течение трех веков, и каждые сто лет оно совершает полный оборот.
Юпитер медленно и величественно перемещается по ночному небосводу. Отметив эту особенность планеты, древние греки посвятили ее верховному богу Зевсу, который в римской мифологии соответствует Юпитеру.
Одной из достопримечательностей Юпитера является плоское кольцо, состоящее из пыли и мелких каменных частиц. Его толщина оценивается в 30 км, а радиус — в 123-129 тыс. км. Заметить эту особенность планеты удалось только с помощью космических спутников, посланных к Юпитеру. Зато наиболее крупные спутники этой планеты были открыты еще в начале XVII века.
| Юпитер | |
|---|---|
| Изображение Юпитера, созданное Кассини. Тёмное пятно внизу слева — тень Европы. | |
| Орбитальные характеристики | |
| Перигелий | 7,405736·108 км (4,950429 а. е.)[1] |
| Афелий | 8,165208·108 км (5,458104 а. е.)[1] |
| Большая полуось (a) | 7,785472·108 км (5,204267 а. е.)[2] |
| Эксцентриситет орбиты (e) | 0,048775[1] |
| Сидерический период обращения | 4332,589 дня (11,8618 года)[1] |
| Синодический период обращения | 398,88 дня[1] |
| Орбитальная скорость (v) | 13,07 км/с (средн.)[1] |
| Наклонение (i) | 1,304° (относительно эклиптики) 6,09° (относительно солнечного экватора) |
| Долгота восходящего узла (Ω) | 100,55615°[1] |
| Аргумент перицентра (ω) | 275,066° |
| Чей спутник | Солнце |
| Спутники | 79 |
| Физические характеристики | |
| Полярное сжатие | 0,06487[1] |
| Экваториальный радиус | 71 492 ± 4 км[1] |
| Полярный радиус | 66 854 ± 10 км[1] |
| Средний радиус | 69 911 ± 6 км[3] |
| Площадь поверхности (S) | 6,21796·1010 км² |
| Объём (V) | 1,43128·1015 км³ |
| Масса (m) | 1,8986·1027 кг 317,8 земных |
| Средняя плотность (ρ) | 1,326 г/см³[1] |
| Ускорение свободного падения на экваторе (g) | 24,79 м/с² (2,535 g) |
| Первая космическая скорость (v1) | 42,073 км/с |
| Вторая космическая скорость (v2) | 59,5 км/с[1] |
| Экваториальная скорость вращения | 12,6 км/с или 45 300 км/ч |
| Период вращения (T) | 9,925 часа[1] |
| Наклон оси | 3,13° |
| Прямое восхождение северного полюса (α) | 17 ч 52 мин 14 с 268,057° |
| Склонение северного полюса (δ) | 64,496° |
| Альбедо | 0,343 (Бонд)[1] 0,52 (геом. альбедо)[1] |
| Видимая звёздная величина | от -1,61 до -2,94 |
| Абсолютная звёздная величина | -9,4 |
| Угловой диаметр | 29,8″—50,1″ |
| Атмосфера | |
| Атмосферное давление | 20—220 кПа[4] |
ru-wiki.ru
Юпитер (планета) — это… Что такое Юпитер (планета)?
Юпитер (планета)
У этого термина существуют и другие значения, см. Юпитер. | |
| Улучшенное изображение Юпитера на базе снимков Вояджера-1. | |
| Орбитальные характеристики | |
|---|---|
| Афелий | 816 520 800 км (5.458104 а.е.) |
| Перигелий | 740 573 600 км (4.950429 а.е.) |
| Большая полуось | 778 547 200 км (5.204267 а.е.) |
| Орбитальный эксцентриситет | 0,048775 |
| Сидерический период | 4 331,572 дней (11,86 лет) |
| Синодический период | 398,88 дней |
| Орбитальная скорость | 13,07 км/с (средн.) |
| Наклонение | 6,09° (относительно солнечного экватора) |
| Долгота восходящего узла | 100,492° |
| Аргумент перицентра | 275,66° |
| Число спутников | 63 |
| Физические характеристики | |
| Сжатие | 0,00648 |
| Экваториальный радиус | 71 492 ± 4 км |
| Полярный радиус | 66 854 ± 10 км |
| Площадь поверхности | 6,21796×1010 км² |
| Объём | 1,43128×1015 км³ |
| Масса | 1,8986×1027 кг |
| Средняя плотность | 1,326 г/см³ |
| Ускорение свободного падения на экваторе | 24,79 м/с² |
| Вторая космическая скорость | 59,5 км/с |
| Скорость вращения (на экваторе) | 12,6 км/с или 45 300 км/ч |
| Период вращения | 9,925 часов |
| Наклон оси вращения | 3,13° |
| Прямое восхождение на северном полюсе | 17 ч 52 мин 14 с 268,057° |
| Склонение на северном полюсе | 64,496° |
| Альбедо | 0,343 (Бонд) 0,52 (геом.альбедо) |
Юпи́тер — пятая планета от Солнца, и крупнейшая в Солнечной системе. Юпитер вдвое массивней, чем все остальные планеты Солнечной системы вместе взятые. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.
Планета была известна людям с глубокой древности, нашла своё отражение в мифологии и религиозных верованиях многих культур.
Юпитер состоит преимущественно из водорода и гелия. Скорее всего, в центре планеты имеется каменное ядро из более тяжёлых элементов под высоким давлением. Из-за быстрого вращения форма Юпитера — сплюснутый сфероид (он обладает значительной выпуклостью вокруг экватора). Внешняя атмосфера планеты явно разделена на несколько вытянутых полос вдоль широт, и это приводит к бурям и штормам вдоль их взаимодействующих границ. Заметный результат этого — Большое Красное Пятно, гигантский шторм, который известен с XVII века. По данным спускаемого аппарата «Галилео», давление и температура при углублении в атмосферу быстро растут. Юпитер обладает мощной магнитосферой.
Спутниковая система Юпитера состоит, по крайней мере, из 63 спутников, включая 4 больших спутника, называемые также «галилеевыми», которые были обнаружены Галилео Галилеем в 1610 году. Спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр превосходящий диаметр Меркурия. Под поверхностью Европы обнаружен глобальный океан, а Ио известен тем, что на нём действуют самые мощные в Солнечной системе вулканы. У Юпитера имеются слабые планетарные кольца.
Юпитер исследовался восемью межпланетными станциями НАСА. Наибольшее значение имели исследования с помощью аппаратов «Пионер» и «Вояджер», и позднее «Галилео», сбросившим зонд в атмосферу планеты. Последним аппаратом, посетившим Юпитер, был зонд «Новые горизонты», направляющийся к Плутону.
Наблюдение
При наблюдениях с Земли, во время противостояния, Юпитер может достигать видимой звёздной величины в −2,94, это делает его третьим ярчайшим объектом на ночном небе после Луны и Венеры . В другое время видимая величина падает до −1,6.
При наблюдении Юпитера в 80-миллиметровый телескоп можно различить ряд деталей: темные и светлые пятна, выступы и углубления в краях полос. Телескоп с апертурой от 150 мм покажет Большое Красное Пятно и подробности в поясах Юпитера. Малое красное пятно можно заметить в телескоп от 250 мм с ПЗС-камерой. Один полный оборот планета совершает за 9 ч. 55 мин. Это вращение позволяет увидеть наблюдателю всю планету за одну ночь.
Противостояния Юпитера с 1951 г. по 2070 г.
| Год | Дата | Расстояние, а.е. |
|---|---|---|
| 1951 | 2 октября | 3,94 |
| 1963 | 8 октября | 3,95 |
| 1975 | 13 октября | 3,95 |
| 1987 | 18 октября | 3,96 |
| 1999 | 23 октября | 3,96 |
| 2010 | 21 сентября | 3,95 |
| 2022 | 26 сентября | 3,95 |
| 2034 | 1 октября | 3,95 |
| 2046 | 6 октября | 3,95 |
| 2058 | 11 октября | 3,95 |
| 2070 | 16 октября | 3,95 |
Физические характеристики
Сравнительные размеры Юпитера и ЗемлиОрбитальные характеристики
Юпитер единственная планета, у которой центр масс с Солнцем находится вне Солнца и отстоит от него примерно на 7 % солнечного радиуса. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем составляет 778 миллионов километров (5,2 а.е.) а период обращения составляет 11,86 года. Поскольку эксцентриситет орбиты Юпитера 0.048, то разность расстояния до Солнца в перигелии и афелии составляет 75 миллионов километров.
Юпитер и Сатурн находятся почти в точном резонансе 2:5.
Параметры планеты
Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Его экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, что в 11,2 раза превышает радиус Земли.
Масса Юпитера более чем в 2 раза превышает суммарную массу всех остальных планет солнечной системы, в 318 раз — массу Земли и всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Если бы Юпитер был примерно в 60 раз массивнее, он мог бы стать звездой. Плотность Юпитера примерно равна плотности Солнца и значительно уступает плотности Земли.
Экваториальная плоскость планеты близка к плоскости её орбиты, поэтому на Юпитере не бывает смен времён года.
Юпитер вращается вокруг своей оси, причём не как твёрдое тело: угловая скорость вращения уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе сутки длятся около 9 ч 50 мин. Юпитер вращается быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы. Вследствие быстрого вращения, полярное сжатие Юпитера весьма заметно: полярный радиус меньше экваториального на 4,6 тыс. км (то есть на 6,5 %).
Всё, что мы можем наблюдать на Юпитере — это облака верхнего слоя атмосферы. Гигантская планета состоит преимущественно из газа и не имеет привычной нам твёрдой поверхности.
Юпитер выделяет в 2—3 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Это может объясняться постепенным сжатием планеты, опусканием гелия и более тяжёлых элементов или процессами радиоактивного распада в недрах планеты.
Большинство из известных на настоящее время экзопланет сопоставимы по массе и размерам с Юпитером, поэтому его масса (MJ) и радиус (RJ) широко используются в качестве удобных единиц измерения для указания их параметров.
Внутреннее строение
Юпитер состоит, в основном, из водорода и гелия. Под облаками находится слой глубиной 7-25 тыс. км, в котором водород постепенно изменяет своё состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000 °C). Чёткой границы, отделяющей газообразный водород от жидкого, по-видимому, не существует. Это должно выглядеть как непрерывное кипение глобального водородного океана.
Модель внутренней структуры Юпитера: каменистое ядро, окружённое толстым слоем металлического водорода.Под жидким водородом находится слой жидкого металлического водорода толщиной, согласно теоретическим моделям, около 30-50 тыс. км. Жидкий металлический водород формируется при давлении в несколько миллионов атмосфер. Протоны и электроны в нём существуют раздельно, и он является хорошим проводником электричества. Мощные электротоки, возникающие в слое металлического водорода, порождают гигантское магнитное поле Юпитера.
Учёные полагают, что Юпитер имеет твёрдое каменное ядро, состоящее из тяжёлых элементов (более тяжёлых, чем гелий). Его размеры — 15-30 тыс. км в диаметре, ядро обладает высокой плотностью. По теоретическим расчётам, температура на границе ядра планеты — порядка 30 000 K[1], а давление — 30-100 млн атмосфер.
Измерения, сделанные как с Земли, так и зондами, позволили обнаружить, что выделяемая Юпитером энергия, в основном в виде инфракрасного излучения, приблизительно в 1,5 раза больше получаемой им от Солнца. Отсюда ясно, что Юпитер обладает значительным запасом тепловой энергии, образовавшимся в процессе сжатия материи при образовании планеты. В целом считается, что в юпитерианских недрах всё ещё очень жарко — около 30 000 К.[1]
Атмосфера
Анимационное изображение движения атмосферы.Атмосфера Юпитера состоит из водорода (81 % по числу атомов и 75 % по массе) и гелия (18 % по числу атомов и 24 % по массе). На долю остальных веществ приходится не более 1 %. В атмосфере присутствуют метан, водяной пар, аммиак; имеются также следы органических соединений, этана, сероводорода, неона, кислорода, фосфина, серы. Внешние слои атмосферы содержат кристаллы замороженного аммиака.
Облака, находящиеся на разной высоте, имеют свой цвет. Самые высокие из них красные, чуть пониже находятся белые, ещё ниже коричневые, а в самом нижнем слое — синеватые.
Красноватые вариации цвета Юпитера могут объясняться наличием соединений фосфора, серы и углерода. Поскольку цвет может сильно варьироваться, следовательно, химический состав атмосферы также различен в разных местах. Например, имеются «сухие» и «мокрые» области с разным содержанием водяного пара.
Температура внешнего слоя облаков — около −130 °C, однако быстро растёт с глубиной. По данным спускаемого аппарата «Галилео», на глубине 130 км температура равна +150 °C, давление — 24 атмосферы. Давление у верхней границы облачного слоя — около 1 атм, т. е. как у поверхности Земли. «Галилео» обнаружил «тёплые пятна» вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более тёплые внутренние области.
Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 км/ч. Циркуляция атмосферы определяется двумя основными факторами. Во-первых, вращение Юпитера в экваториальных и полярных областях неодинаково, поэтому атмосферные структуры вытягиваются в полосы, опоясывающие планету. Во-вторых, имеется температурная циркуляция за счёт тепла, выделяющегося из недр. В отличие от Земли (где циркуляция атмосферы происходит за счёт разницы солнечного нагрева в экваториальных и полярных областях) на Юпитере воздействие солнечной радиации на температурную циркуляцию незначительно.
Конвективные потоки, выносящие внутреннее тепло к поверхности, внешне проявляются в виде светлых зон и тёмных поясов. В области светлых зон отмечается повышенное давление, соответствующее восходящим потокам. Облака, образующие зоны, располагаются на более высоком уровне (примерно на 20 км), а их светлая окраска объясняется, видимо, повышенной концентрацией ярко-белых кристаллов аммиака. Располагающиеся ниже тёмные облака поясов состоят предположительно из красно-коричневых кристаллов гидросульфида аммония и имеют более высокую температуру. Эти структуры представляют области нисходящих потоков. Зоны и пояса имеют разную скорость движения в направлении вращения Юпитера. Период обращения колеблется на несколько минут в зависимости от широты. Это приводит к существованию устойчивых зональных течений или ветров, постоянно дующих параллельно экватору в одном направлении. Скорости в этой глобальной системе достигают от 50 до 150 м/с и выше. На границах поясов и зон наблюдается сильная турбулентность, которая приводит к образованию многочисленных вихревых структур. Наиболее известным таким образованием является Большое красное пятно, наблюдающееся на поверхности Юпитера в течение последних 300 лет.
В атмосфере Юпитера наблюдаются молнии, мощность которых на три порядка превышает земные, а также полярные сияния. Кроме того, орбитальным телескопом «Чандра» обнаружен источник пульсирующего рентгеновского излучения (названный Большим рентгеновским пятном), причины которого представляют пока загадку.
Большое красное пятно
Большое красное пятно — овальное образование изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время оно имеет размеры 15×30 тыс. км (значительно больше размеров Земли), а 100 лет назад наблюдатели отмечали в 2 раза большие размеры. Иногда оно бывает не очень чётко видимым. Большое красное пятно — это уникальный долгоживущий гигантский ураган (антициклон), вещество в котором вращается против часовой стрелки и совершает полный оборот за 6 земных суток. Оно характеризуется восходящими течениями в атмосфере. Облака в нём расположены выше, а температура их ниже, чем в соседних областях.
Магнитное поле и магнитосфера
Юпитер обладает мощным магнитным полем; ось диполя наклонена к оси вращения на 10°. Напряжённость поля на уровне видимой поверхности облаков равна 14 Э у северного полюса и 10,7 Э у южного. Его полярность обратна полярности земного магнитного поля.
Схема магнитного поля Юпитера.Существование магнитного поля объясняется наличием в недрах Юпитера металлического водорода, который, будучи хорошим проводником, вращающимся с большой скоростью, создаёт магнитные поля.
Юпитер окружён мощной магнитосферой, которая на дневной стороне тянется до расстояния в 50-100 радиусов планеты, а на ночной стороне протягивается за орбиту Сатурна. Ускоренные в магнитосфере Юпитера электроны достигают Земли. Если бы магнитосферу Юпитера можно было бы видеть с поверхности Земли, то её угловые размеры превышали бы размеры Луны.
Магнитосфера формируется преимущественно за счёт потоков заряженных частиц, которые выносятся магнитным полем планеты из плазменного тора вокруг орбиты Ио, спутника Юпитера. Источником частиц являются вулканы Ио. Магнитосфера формируется также за счёт частиц солнечного ветра.
Юпитер обладает мощными радиационными поясами. При сближении с Юпитером «Галилео» получил дозу радиации, в 25 раз превышающую смертельную дозу для человека. Радиоизлучение радиационного пояса Юпитера впервые было обнаружено в 1955. Радиоизлучение носит синхротронный характер.
Юпитер окружён ионосферой протяжённостью 3000 км.
Подобно полярным сияниям на Земле, полярные сияния на Юпитере обусловлены стеканием заряженных частиц вдоль линий магнитного поля в атмосферу в районе северного и южного полюсов планеты. Однако магнитное поле Юпитера очень велико, поэтому выброшенное с вулканического спутника Ио ионизованное вещество, улавливаемое магнитным полем Юпитера, создаёт сияния в тысячу раз интенсивнее, чем полярные сияния на Земле.
Спутники и кольца
Крупные спутники Юпитера и их поверхности.По данным на декабрь 2005 года, у Юпитера известно 63 спутника — максимальное значение для Солнечной системы. По оценкам, спутников может быть не менее сотни. Четыре самых крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты ещё в 1610 г. Галилео Галилеем. Наибольший интерес представляет Европа, обладающая глобальным океаном, в котором не исключено наличие жизни. Ио интересен наличием мощных действующих вулканов. Все крупные спутники Юпитера вращаются синхронно и всегда обращены к Юпитеру одной и той же стороной вследствие влияния мощных приливных сил планеты-гиганта. Остальные спутники намного меньше и представляют собой скалистые тела неправильной формы. Среди них есть обращающиеся в обратную сторону.
Затмение Юпитера спутником ИоУ Юпитера имеются слабые кольца, обнаруженные во время прохождения мимо Юпитера «Вояджера-1» в 1979. Кольца окружают планету перпендикулярно экватору, находятся на высоте 55 000 км от атмосферы. Существует два основных кольца и одно очень тонкое внутреннее, с характерной оранжевой окраской. Толщина колец, похоже, не превышает нескольких километров. Сами кольца состоят в основном из пыли и мелких фрагментов, плохо отражающих солнечные лучи, а потому они плохо различимы. С Земли кольца могут быть замечены при наблюдении в инфракрасном диапазоне. По результатам исследований «Галилео» был сделан вывод, что источником пополнения колец являются небольшие спутники Юпитера.
Название и история изучения
В вавилонской культуре планета называлась Мулубаббар, то есть «звезда-солнце». Греки первоначально именовали его «Фаэтонт» — сияющий, блестящий, позже — Зевс. Римляне дали этой планете название в честь римского бога Юпитера.
В начале XVII века Галилео Галилей изучал Юпитер с помощью изобретённого им телескопа и открыл четыре крупнейших спутника планеты. В 1660-х годах Джованни Кассини наблюдал пятна и полосы на «поверхности» гиганта.
Изучение Юпитера космическими аппаратами
Юпитер изучался исключительно аппаратами НАСА.
В 1973 и 1974 мимо Юпитера прошли «Пионер-10» и «Пионер-11» на расстоянии (от облаков) 132 тыс. км и 43 тыс. км соответственно. Аппараты передали несколько сот снимков (невысокого разрешения) планеты и галилеевых спутников, впервые измерили основные параметры магнитного поля и магнитосферы Юпитера.
В 1979 году около Юпитера пролетели «Вояджеры» (на расстоянии 207 тыс. км и 570 тыс. км).
Анимация вращения Юпитера, созданная по фотографиям с Вояджера-1.Впервые были получены снимки высокого разрешения планеты и её спутников (всего было передано около 33 тыс. фотографий), были обнаружены кольца Юпитера; аппараты также передали большое количество других ценных данных, включая сведения о химическом составе атмосферы, данные по магнитосфере и т. д.
В 1992 году мимо планеты прошёл «Улисс» на расстоянии 900 тыс. км. Аппарат провёл измерения магнитосферы Юпитера («Улисс» предназначен для изучения Солнца и не имеет фотокамер).
С 1995 года по 2003 год на орбите Юпитера находился «Галилео». С помощью этой миссии было получено множество новых данных. В частности, спускаемый аппарат впервые изучил атмосферу газовой планеты изнутри. Множество снимков с высоким разрешением и данные других измерений позволили подробно изучить динамику атмосферных процессов Юпитера, а также сделать новые открытия, касающиеся его спутников. Главная антенна «Галилео» не раскрылась, вследствие чего поток данных составил лишь 1 % от потенциально возможного (тем не менее, все основные цели миссии были достигнуты).
В 2000 году мимо Юпитера пролетел «Кассини». Он сделал ряд фотографий планеты с рекордным (для масштабных снимков) разрешением и получил новые данные о плазменном торе Ио. По снимкам «Кассини» были составлены самые подробные на сегодняшний день цветные «карты» Юпитера, на которых размер самых мелких деталей составляет 120 км. Кроме того, был поставлен уникальный эксперимент по измерению магнитного поля планеты одновременно с двух точек («Кассини» и «Галилео»).
28 февраля 2007 года по пути к Плутону в окрестностях Юпитера совершил гравитационный манёвр аппарат «Новые горизонты». Проведена съёмка планеты и спутников[2], данные в объёме 33 гигабайт переданы на Землю, получены новые сведения.[3]
На 2010 год запланирован запуск аппарата «Юнона», который должен выйти на орбиту Юпитера и провести детальные исследования планеты.
В 2010-х годах планируется осуществление межпланетной миссии по изучению галилеевых спутников.
Жизнь на Юпитере
В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным ввиду низкой концентрации воды в атмосфере и отсутствия твёрдой поверхности. В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака[4]. Следует отметить, что даже на небольшой глубине в юпитерианской атмосфере температура и плотность достаточно высоки, и возможность по крайней мере химической эволюции исключать нельзя, поскольку скорость и вероятность протекания химических реакций благоприятствуют этому. Однако возможно существование на Юпитере и водно-углеводородной жизни: в содержащем облака из водяного пара слое атмосферы температура и давление также весьма благоприятны.
Комета Шумейкеров-Леви
След от одного из обломков кометы.В июле 1992 года к Юпитеру приблизилась комета. Она прошла на расстоянии около 15 тысяч километров от верхней границы облаков и мощное гравитационное воздействие планеты-гиганта разорвало её ядро на 17 больших частей. Этот кометный рой был обнаружен на обсерватории Маунт-Паломар супругами Кэролайн и Юджином Шумейкерами и астрономом-любителем Дэвидом Леви. В 1994 году, при следующем сближении с Юпитером, все обломки кометы врезались в атмосферу планеты с огромной скоростью — около 64 километров в секунду. Этот грандиозный космический катаклизм наблюдался как с Земли, так и с помощью космических средств, в частности, с помощью Космического телескопа «Хаббл», инфракрасного спутника IUE и межпланетной космической станции «Галилео». Падение ядер сопровождалось интересными атмосферными эффектами, например, полярными сияниями, чёрными пятнами в местах падения ядер кометы, климатическими изменениями.
Интересные факты
Пятно в районе Южного полюса Юпитера.Примечания
Ссылки
brokgauz.academic.ru