Планета юпітер – Планета Юпітер розмір маса орбіта і супутники планети поверхню Юпітера фото …

ИК-снимок Юпитера аппаратом SOFIA

Позже исследователи сумели вывести три разновидности сигналов: декаметрические, дециметровые и тепловые излучения. Первые меняются вместе с вращением и основываются на контакте Ио с планетарным магнитным полем. Дециметровые появляются из торообразного экваториального пояса и создаются циклонными излучениями электронов. А вот последнее формируется атмосферным теплом.

Карта поверхности планеты Юпитер

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Читайте также:

Положение и движение Юпитера

Строение Юпитера

Поверхность Юпитера

Ссылки

v-kosmose.com

Юпітер (планета) — Вікіпедія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Юпі́тер — п’ята та найбільша планета Сонячної системи. Відстань Юпітера від Сонця змінюється в межах від 4,95 до 5,45 а. о. (740–814 млн км), середня відстань 5,203 а. о. (778 млн км). Разом із

arquivo.pt

Планета Юпитер

На пятой орбите вокруг Солнца располагается газовый гигант под названием Юпитер, который является самой большой планетой в Солнечной системе. именно с него заканчивается так называемое семейство планет Земной группы и начинается семейство газовых гигантов. Его масса настолько велика, что он имеет на своей орбите 67 известных спутников. Его изучением с с 1970 годов занимались 8 космических аппаратов и вот что они о нем узнали.

История открытия планеты

Юпитер, как и большинство других планет был известен еще с древних времен. Он является второй по яркости на ночном небе планетой после Венеры, поэтому наблюдать его можно даже невооруженным взглядом. Примечательно, что первые спутники, движущиеся вокруг планет, были открыты именно вокруг Юпитера. Сделал это итальянский астроном Галилео Галилей в 1610 году, открыв Ио, Европу, Ганимед и Каллисто, известные также как Галилеевы спутники.

10 вещей, которые необходимо знать о Юпитере!

1. Юпитер раположен на пятой орбите от Солнц;
2. На земном небосклоне, Юпитер является четвертым по яркости объектом, после Солнца, Луны и Венеры;
   
3. На Юпитере самый короткий день из всех планет Солнечной системы;
4. В атмосфере Юпитера, бушует один из самых длительных и мощных штормов в Солнечной системе, более известный как Большое Красное Пятно;
5. Луна Юпитера — Ганимед, является самой большой луной в Солнечной системе;
6. Вокруг Юпитера расположена тонкая система колец;
7. Юпитер посетило 8 научно — исследовательских аппаратов;
   
8. Юпитер имеет сильное магнитное поле;
   
9. Если бы Юпитер был в 80 раз массивнее, он стал бы звездой;
10. Вокруг Юпитера вращается 67 естественных спутника. Это самый большой показатель в Солнечной системе;

Астрономические характеристики

Значение имени планеты Юпитер

Свое имя Юпитер получил в честь самого могущественного бога в римской мифологии, хоть и является второй по яркости планетой, после Венеры. У греков эта планета носила название Зевса, также самого величественного бога своего пантеона. Все дело в том, что Венеру можно наблюдать только утром или вечером, в то время как Юпитер из-за своего медленного и величественного перемещения по орбите может ярко светить на протяжении всей ночи.

Физические характеристики Юпитера

Кольца и спутники

Вокруг Юпитера присутствует система колец и огромное количество естественных спутников.  В настоящее время астрономам известно 67 спутников, вращающихся на различных орбитах вокруг Юпитера. Этот показатель является самым большим в Солнечной системе. Первые спутники, как мы уже писали, были открыты еще в далеком 1610 году итальянским астрономом Галилео Галилеем. Это были Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. С дальнейшим развитием технологий и средств наблюдения были открыты и другие его спутники.

Отличительной чертой больших спутников Юпитера является то, что они всегда обращены одной стороной к планете в связи с огромным гравитационным влиянием, которое Юпитер оказывает на них. Также существует интересная закономерность, чем дальше орбита спутника от планеты тем меньше его плотность.

Система колец вокруг Юпитера была открыта в 1979 году во время прохождения исследовательского зонда “Вояджер-1” рядом с планетой. Всего было обнаружено три кольца, которые получили название: главное, гало и паутинное. Кольца Юпитера не велики а их отражательная способность — альбедо всего 1,5%, поэтому их наблюдение возможно только при солнечной подсветке.

Особенности планеты

Самая массивная планеты в Солнечной системе с четырьмя лунами размером с небольшую планеты и множеством мелких спутников образует своего рода миниатюрную копию Солнечной систем. И это было бы действительно возможно если масса Юпитеры была примерно в 80 раз больше. Тогда он был бы не планетой, а мог превратиться в звезду очень похожей на наше Солнце.

Если бы Галилео Галилей дожил до наших времен он бы сильно удивился тому, что мы смогли узнать о Юпитере и его спутниках за последние 30 лет. Например, Ио является самым вулканически-активным космическим объектом в нашей Солнечной системе. Ганимед является крупнейшей планетной луной и единственным известным спутником в Солнечной системе имеющим собственное магнитное поле. Огромный океан жидкой воды может находиться под ледяной поверхностью Европы,  Каллисто и Ганимеда. Только в 2003 году, астрономы обнаружили на орбите вокруг планеты-гиганта 23 новых спутника, доведя их общее количество до 49. Большинство мелких внешних спутников, вероятнее всего являются астроидами, которые были захвачены огромным гравитационным притяжением Юпитера.

Внешность Юпитера является одной из самых завораживающих, включая в себя яркие цвета и различные атмосферные особенности. Большинство видимых облаков состоят в основном из аммиака. Вода на планете присутствует, но значительно глубже и иногда может проглядываться через ясные пятна сквозь облачный покров. Полосы в атмосфере планеты создаются сильными ветрами в верхних слоях атмосферы Юпитера. На стыке этих зон появляются штормовые образования, которые способны существовать на протяжении многих лет. Так, знаменитой красное пятно, гигантское штормовое образование, наблюдается уже на протяжении последних 300 лет.

Атмосфера планеты

Состав атмосферы планеты аналогичен составу Солнца — в основном это водород и гелий. Глубоко в атмосфере, где более высокие значения температуры и давления, газообразный водород превращается в жидкость. На высоте примерно две трети от поверхности планеты, водород становится металлическим и токопроводящим. В этом металлическом слое образуется магнитное поле Юпитера, которое почти в 20 000 раз мощнее земного. В центре, под огромным давлением может существовать твердое каменное ядро, диаметр которого примерно в 1,5 раза больше земного.

Полезные статьи, которые ответят на большинство интересных вопросов о Юпитере.

На что была бы похожа жизнь на спутниках Сатурна – Титане и Энцеладе?

На что была бы похожа жизнь на спутнике Юпитера Европе?

Объекты глубокого космоса

24space.ru

самая большая планета Солнечной системы

Содержание страницы:

Газовый гигант Юпитер — пятый по счету в Солнечной системе, является самой большой планетой. Он расположился между Марсом и Сатурном. Размеры планеты уступают только солнечным. Радиус по экватору в 11 раз больше земного радиуса. Масса в два с лишним раза больше массы всех планет солнечной системы вместе взятых, и в 318 раз планета массивнее Земли. На один оборот вокруг Солнца у Юпитера уходит почти 12 лет при скорости около 13 км/сек. Вокруг своей оси планета обращается гораздо быстрее, нежели Земля. Одни сутки тут длятся около 10 часов.

Юпитер — поистине украшение нашей солнечной системы. Тёмной ночью ярчайшая жемчужина восходит на востоке, придавая особенный шарм звёздному небу. По яркости планета немного уступает только Венере. Ещё в древности яркое око планеты восхищало и поражало людей. Не случайно и названа она была именем древнеримского верховного бога-громовержца.

Атмосфера

Атмосфера Юпитера кардинально отличается от земной. Она большей частью состоит из водорода (около 89%) и гелия (около 11%). Но имеются малые примеси метана, аммиака, ацетилена и водных паров. Если взглянуть на планету сквозь линзы телескопа, то станет видно, что атмосфера её есть сочетание параллельных полос различного цвета – красного, белого, жёлтого, синего. Тёмные пояса и светлые зоны – это цветные облака в верхних атмосферных слоях.

Пятна

Отличительная особенность Юпитера – наличие пятен. Установлено, что это гигантские вихри, которые могут длиться недели, месяцы и годы. Одно из таких пятен имеет размеры в поперечнике 15 000 километров. Самое знаменитое — Большое Красное Пятно. Оно было замечено ещё в 1664 году французским астрономом Кассини. За эти сотни лет оно практически не переместилось и почти не изменилось по форме и размерам.

Характеристики Большого Красного пятна впечатляют: 12 000 километров на 48 000 километров. Есть мнение, что это гигантский вихрь или огромное облако. Существует также гипотеза, что пятно – результат столкновения планеты с каким-то крупным объектом. Якобы, этот объект выбил планетное вещество, которое оторвалось и улетело в космос.

Кольца

Также как Сатурн и Уран, Юпитер обзавёлся кольцами. Но его система колец достаточно слабая. Они состоят в основном из пыли и газа. Система колец имеет четыре компонента. Толстый тор из мелких частиц. Яркое, очень тонкое «Главное кольцо» и два более широких, «паутинных кольца». Окрас колец в видимой части спектра красноватый, а у первого – синий.

Внутреннее строение

Поскольку Юпитер – газовая планета, то поверхности, как мы это понимаем, она не имеет. Вероятно, что в центре газового гиганта есть очень плотное ядро. Оно спрессовано под огромным давлением 30 – 100 миллионов атмосфер. И температура ядра тоже впечатляет – около 30 000 °С.

На стокилометровой глубине находится океан из этого жидкого водорода. А ниже 17 000 километров водород сжимается с такой силой, что приобретает свойства металла. Это состояние позволяет водороду проводить электричество, создавая вокруг планеты магнитное поле. Размеры магнитного поля огромны, оно растягивается на 650 миллионов километров и немного захватывает орбиту Сатурна. Поле имеет вытянутую форму, и в сторону Солнца оно в 40 раз меньше.

Спутники

К 2009 году было выявлено 63 спутника Юпитера. Наиболее известны так называемые галилеевы спутники, впервые обнаруженные учёным в 1610 году. Это Ганимед, Каллисто, Европа и Ио. Ганимед по размерам превосходит Меркурий, а Каллисто, практически равный ему, имеет тёмную поверхность, испещрённую кратерами. Европа окована ледяным панцирем стокилометровой толщины. Из-за этого она отражает свет также ярко, как Венера. Самый живописный спутник – это Ио. Он имеет оттенки жёлтого, чёрного и красного цветов. Это связано с активной вулканической деятельностью, от действия которой фонтаны серы извергаются на высоту 200 километров над поверхностью.

Интересные факты о планете

• Однажды зонд NASA Voyager запеленговал некие звуки, издаваемые планетой. Они были очень похожи на речь, и получили название электромагнитных голосов. Значит, планета «разговаривает»? Кто бы перевёл этот разговор.

• Ещё одной странностью являются свойства теней. Как известно, в тени всегда более прохладно, нежели вне её. Только не на Юпитере! Здесь всё наоборот. В тени температура выше, нежели на открытом месте. И здесь напрашивается только одно объяснение. Получается, что эта планета, в отличие от других, отражает тепла больше, чем принимает от Солнца.

Ловец комет

Если бы не было Юпитера, мы вряд ли сейчас читали эти строки. Миллиарды лет он своим гигантским гравитационным полем отлавливает или сбивает с траектории кометы и астероиды, летящие в сторону солнца. Последний случай произошёл совсем недавно, в 1994 году, когда этот планетарный защитник прикрыл нас своей грудью от очередной потенциальной опасности. Гравитация Юпитера раздробила комету Шумейкера-Леви, как молоток – хрупкий камушек.

Взрывы от падения самых крупных фрагментов превысили мощность взрыва 100-мегатонной водородной бомбы в 10 000 раз. Но увидеть этого не удалось, все события произошли на ночной стороне планеты.

Путешествие на Юпитер

У нас появилось несколько свободных лет, и мы решили совершить полёт к Юпитеру. Конечно, лучше всего время полёта провести во сне, ведь скучно два-три года наблюдать однообразный космический пейзаж.

И вот мы преодолели 778 миллионов километров, и наш корабль вышел на орбиту гиганта. Хорошо, что планетолёт оснащён мощными обогревателями, ведь на поверхности Юпитера погреться не получится. Правда, для любителей криогенных ванн температура – 130° С подойдёт, да и давление здесь практически земное. Главное, не затягивать с сеансом или же опуститься ниже.

Уже через 130 километров температура резко поднимается до + 150 ° С, и тут самое время приготовить шашлык. Хотя, давление в 24 атмосферы сделает из него паштет. Но мы не станем опускаться в водородные недра планеты – вряд ли нам удастся отыскать даже намёк на какую-либо жизнь. Лучше облетим космический колосс.

Двигаясь со скоростью 600 км/час – это средние скорости местных ветров – начинаем облёт планеты. И сразу же великолепное зрелище поражает взор. Полярные сияния Юпитера несоизмеримо интенсивнее земных, но всю их красоту лучше наблюдать в ультрафиолетовом диапазоне.

Зато молнии, тысячекратно превосходящие мощность тех, что привыкли мы наблюдать на своей планете, кажутся огненными реками. Эти реки прорезают плотные пояса облаков, которые не меняются годами, двигаясь вокруг планеты со скоростью 500 км/час.

light-science.ru

Характеристика планети Юпітер

28.07.2015

Юпітер – друга за яскравістю після Венери планета Сонячної системи. Але якщо Венеру можна бачити тільки вранці або ввечері, то Юпітер іноді виблискує всю ніч. Через повільне, величного переміщення цієї планети стародавні греки дали їй ім’я свого верховного бога Зевса; в римському пантеоні йому відповідав Юпітер.

Юпітер – найбільша планета Сонячної системи (рис. 7.16). Маса Юпітера набагато перевищує масу всіх інших планет, разом узятих. Діаметр Юпітера більше діаметру Землі в 11 разів.

Велика піввісь орбіти Юпітера дорівнює 5,2 а. е., період обертання навколо осі – 9 годин 55 хвилин. Навколо Сонця Юпітер робить один оборот за 11,86 років. Кожна точка екватора рухається зі швидкістю 45 тисяч кілометрів на годину. Через дії відцентрових сил Юпітер помітно сплющений (коефіцієнт стиснення більше 6%). Так як Юпітер – НЕ твердий куля, а складається з газу і рідини, то екваторіальні його частини обертаються швидше, ніж приполярні області. Вісь обертання Юпітера майже перпендикулярна його орбіті, отже, на планеті немає змін пір року.

Атмосфера Юпітера складається на 89% з водню і на 11% з гелію і нагадує за хімічним складом сонячний. Помаранчевий колір атмосфері надають сполуки фосфору або сірки. В атмосфері Юпітера також містяться сполуки аміаку і ацетилену.

Юпітер «славиться» своїм Велика червона пляма (рис. 7.17). Не так давно передбачалося, що це – гігантський острів з гелиевого льоду, плаваючий у водневому океані, пізніше – що це гігантський постійно вивергається вулкан. Згідно з останніми даними ми спостерігаємо велетенський вихор, який в атмосфері Юпітера може існувати тисячі років.

Для атмосфери Юпітера (як і інших планет-гігантів) характерні вітри, що дмуть з великими швидкостями в межах широких смуг, паралельних екватору планети, причому в суміжних смугах на Юпітері вітри спрямовані в протилежні сторони. Ці смуги помітні навіть в невеликий телескоп і знаходяться в постійному русі. Швидкість вітрів на Юпітері досягає 500 км / ч. Вивчення атмосфери дозволило сказати, що ці вітри також існують в більш низьких шарах, аж до тисячі кілометрів від зовнішніх хмар. Звідси зроблено висновок, що вони керовані не енергією випромінювання Сонця, а внутрішнім теплом планети, в той час як на Землі все відбувається навпаки.

Щільна атмосфера Юпітера створює і величезний тиск. Воно збільшується при наближенні до центру планети. У таких екстремальних умовах гази в атмосфері знаходяться в незвичайних станах. Вчені мають підстави вважати, що знаходиться досить глибоко водень під тиском атмосфери, можливо, сформував шар в рідкому металевому стані. Це – і не океан, і не атмосфера. Такий шар водню повинен мати властивості, які не вкладаються в наше звичне розуміння. На відміну від простого газоподібного водню, рідкий металевий водень здатний проводити електричний струм. Стійкий радіошум і сильне магнітне поле Юпітера випромінюються якраз цим шаром металевої рідини.

Юпітер має дуже сильне магнітне поле, значно перевищує за напруженості Земне. Магнітосфера Юпітера простирається на 650 млн. Км, за орбіту Сатурна! Але в напрямку Сонця воно майже в 40 разів менше. Навіть на такій відстані від себе Сонце показує, хто, на самій-то справі, «в домі господар». Таким чином, форма магнітосфери Юпітера, як і інших планет, далека від сферичної.

Примітно, що Юпітер (як і Сатурн) випромінюють в інфрачервоному і радіохвильова діапазонах в два-три рази більше енергії, ніж вони отримують її від Сонця. Це означає, що планети-гіганти як би безперервно стискаються, звільняючи деяку частину своєї потенційної енергії.

Чотири з 61 супутника Юпітера були відкриті Галілеєм, вони добре видно навіть у бінокль. На честь Галілея ці супутники названі галилеевой. Це Іо, Європа, Ганімед і Каллісто (рис. 7.18).

Галілеєві супутники – найбільші супутники в Системі Юпітера і одні з найбільших в Сонячній системі. Наприклад, Ганімед більше за діаметром, ніж навіть Меркурій, а Каллісто дорівнює йому по діаметру.

Усередині орбіт галілеєвих супутників обертаються 4 супутники групи Амальтеї – Метида, Адрастея, Амальтея і Теба. Ці супутники – всього лише величезні брили каменю, що не мають правильної форми. Інші супутники Юпітера обертаються за орбітою Каллісто і теж, в основному, мають неправильну форму.

Незвичайне відкриття було зроблено після того, як в 1979 р поблизу Юпітера пролетіли дві АМС «Вояджер» (США). Так, на супутнику Іо виявилося дев’ять діючих вулканів, що викидають речовину до 300 км у висоту (це єдиний в Сонячній системі вулканически активний супутник). Поверхня супутника Європа виявилася напрочуд гладкою, але покритою мережею тонких кривих ліній – тріщин в товстій крижаній корі, під якою, можливо, існує рідкий океан. Поверхня Ганімеда поцяткована довгими борознами, тоді як на Каллісто були помічені кратери всіляких розмірів.

Але що найдивніше – підтвердилося висловлене ще в 1960 р київським астрономом С.К. Всехсвятським (1905-1984) припущення про те, що всі великі планети, у тому числі Юпітер (а не тільки Сатурн), оточені кільцями з дрібних каменів і пилу. Потрійне кільце Юпітера (рис. 7.19) відкрито в 1979 р, коли повз Юпітер пролітав “Вояджер». Воно має радіус 129 тис. Км і товщину 30 км. Кільце дуже розріджене і складається з пилу і дрібних кам’яних частинок.

moyaosvita.com.ua

Юпитер (планета) — это… Что такое Юпитер (планета)?

Юпитер (планета)

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.

Физические характеристики

Орбитальные 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 (M_J) и радиус (R_J) 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.

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

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.

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

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.

У 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).

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

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

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru