A Jupiter bolygó rövid leírása. A Jupiter légköre és belső szerkezete. Mágneses tér és gyűrűk a Jupiteren A Jupiter légkörének kémiai összetétele

A Naprendszer ötödik és legnagyobb bolygója, az ősidők óta ismert, a Jupiter. A gázóriást az ókori római istenről, Jupiterről nevezték el, hasonlóan a görögöknél Zeuszhoz, a Mennydörgőhöz. A Jupiter az aszteroidaöv mögött található, és szinte teljes egészében gázokból, főként hidrogénből és héliumból áll. A Jupiter tömege olyan hatalmas (M = 1,9 ∙ 1027 kg), hogy majdnem 2,5-szerese a Naprendszer összes bolygójának tömegének együttvéve. A tengely körül a Jupiter 9 óra 55 perc sebességgel forog, keringési sebessége pedig 13 km/s. A sziderális periódus (a keringési periódusa) 11,87 év.

Megvilágítás tekintetében a Napon kívül a Jupiter a Vénusz mögött a második, ezért kiváló megfigyelési objektum. Fehér fénnyel világít 0,52-es albedóval.Jó időben a legegyszerűbb teleszkóppal is nemcsak magát a bolygót láthatjuk, hanem a négy legnagyobb műholdat is.
A Nap és más bolygók kialakulása évmilliárdokkal ezelőtt kezdődött egy közös gáz- és porfelhőből. Tehát a Jupiter megkapta a Naprendszer összes bolygója tömegének 2/3-át. De mivel a bolygó 80-szor könnyebb, mint a legkisebb csillag, a termonukleáris reakciók soha nem indultak el. A bolygó azonban másfélszer több energiát bocsát ki, mint amennyit a Naptól kap. Saját hőforrása elsősorban az energia és az anyag radioaktív bomlásához kapcsolódik, amely a kompressziós folyamat során szabadul fel. A helyzet az, hogy a Jupiter nem szilárd test, hanem gázhalmazállapotú bolygó. Ezért a forgási sebesség a különböző szélességi fokokon nem azonos. A pólusokon a bolygó erős összenyomódást mutat, a gyors tengely körüli forgás miatt. A szél sebessége meghaladja a 600 km/h-t.

A modern tudomány úgy véli, hogy a Jupiter magjának tömege jelenleg 10 földtömeg vagy a bolygó teljes tömegének 4% -a, mérete pedig az átmérőjének 1,5%-a. Sziklás, jégnyomokkal.

A Jupiter légkörének 89,8%-a hidrogén (H2) és 10%-a hélium (He). Kevesebb, mint 1%-a metán, ammónium, etán, víz és egyéb komponensek. A korona alatt az óriásbolygón 3 felhőréteg található. A felső réteg körülbelül 1 atm nyomású jeges ammónia, a középső rétegben metán és ammóniumkristályok, az alsó réteg vízjégből vagy a legkisebb folyékony vízcseppekből áll. A Jupiter légkörének narancssárga színe a kén és a foszfor kombinációjának köszönhető. Acetilént és ammóniát tartalmaz, így a légkör ilyen összetétele káros az emberre.
A Jupiter egyenlítője mentén húzódó sávokat már régóta ismeri mindenki. De eredetüket még senki sem tudta igazán megmagyarázni. A fő elmélet a konvekció elmélete volt - a hidegebb gázok felszínre süllyedése és a melegebbek felemelkedése. 2010-ben azonban felmerült, hogy a Jupiter műholdai (holdai) befolyásolják a sávok kialakulását. Állítólag vonzásukkal olyan anyagok „oszlopait” alkották, amelyek szintén forognak, és csíkoknak tekintik őket. Az elméletet laboratóriumban, kísérletileg megerősítették, és most a legvalószínűbbnek tűnik.

A bolygó jellemzőiben leírt talán legtitokzatosabb és leghosszabb megfigyelésnek tekinthető a Jupiter híres Nagy Vörös Foltja. Robert Hooke fedezte fel 1664-ben, ezért közel 350 éve figyelték meg. Ez egy hatalmas képződmény, állandóan változó méretben. Valószínűleg ez egy hosszú életű, óriási légköri örvény, méretei 15x30 ezer km, összehasonlításképpen a Föld átmérője körülbelül 12,6 ezer km.

A Jupiter mágneses tere

A Jupiter mágneses tere akkora, hogy túlmutat a Szaturnusz pályáján, és körülbelül 650 000 000 km. Csaknem 12-szer haladja meg a Földét, és a mágneses tengely dőlése 11° a forgástengelyhez képest. A bolygó beleiben jelen lévő fémes hidrogén megmagyarázza egy ilyen erős mágneses tér jelenlétét. Kiváló vezető, és nagy sebességgel forogva mágneses tereket képez. A Jupiteren és a Földön is van 2 fordított mágneses pólus. De a gázóriás iránytűje mindig délre mutat.

A mai napig körülbelül 70 műhold található a Jupiter leírásában, bár állítólag körülbelül száz van belőlük. A Jupiter első és legnagyobb műholdait - Io, Europa, Ganymedes és Callisto - Galileo Galilei fedezte fel még 1610-ben.

A legtöbb tudós figyelmét az Europa műhold vonzza. Az élet létezésének lehetősége szerint a Szaturnusz - Enceladus - műholdat követi és a második helyet foglalja el. Azt hiszik, hogy élete lehet. Először is egy mély (akár 90 km-es) szubglaciális óceán jelenléte miatt, amelynek térfogata még a Föld óceánját is meghaladja!
A Ganymedes, egyszerűen a legnagyobb hold a Naprendszerben. Szerkezete és jellemzői iránt egyelőre minimális az érdeklődés.
Az Io egy vulkanikusan aktív műhold, felszínének nagy részét vulkánok borítják, és tele van láva.
Feltehetően a Callisto műholdon egy óceán is található. Valószínűleg a felszín alatt van, amit a mágneses tere bizonyít.
A Galium műholdak sűrűségét a bolygótól való távolságuk határozza meg. Például: a nagy műholdak legtávolabbi sűrűsége - Callisto p \u003d 1,83 g / cm³, majd ahogy közeledik, a sűrűség növekszik: Ganymede p \u003d 1,94 g / cm³, Európában p \u003d 2,99 g / cm³ , Io p esetén \u003d 3,53 g / cm³. Minden nagy műhold mindig ugyanazon az oldalon néz szembe a Jupiterrel, és szinkronban forog.
A többit jóval később fedezték fel. Némelyikük a többséghez képest ellentétes irányban forog, és különböző alakú meteorittesteket képvisel.

A Jupiter jellemzői

Tömeg: 1,9 * 1027 kg (a Föld tömegének 318-szorosa)
Átmérő az egyenlítőnél: 142 984 km (a Föld átmérőjének 11,3-szorosa)
Pólus átmérő: 133 708 km
Tengelydőlés: 3,1°
Sűrűség: 1,33 g/cm3
A felső réteg hőmérséklete: kb -160 °C
A tengely körüli forgási periódus (nap): 9,93 óra
Távolság a Naptól (átlag): 5,203 AU e. vagy 778 millió km
Nap körüli keringési idő (év): 11,86 év
Keringési sebesség: 13,1 km/s
Orbitális excentricitás: e = 0,049
A pálya dőlése az ekliptikához képest: i = 1°
Szabadesési gyorsulás: 24,8 m/s2
Műholdak: igen 70db

Amikor a Jupiter légkörének nyomása eléri a Föld légkörének nyomását, megállunk és körülnézünk. Fent a szokásos kék ég látható, sűrű, fehér kondenzált ammónia felhők kavarognak. Ráadásul kint fagy van: -100 °C. A Jovi-felhők egy részének vöröses színe azt jelzi, hogy sok összetett kémiai vegyület található. A légkörben különféle kémiai reakciókat indítanak el a nap ultraibolya sugárzása, erős villámkisülések (lenyűgöző látvány a Jupiteren egy zivatar!), amelyek ereje három nagyságrenddel nagyobb, mint a Földé, valamint az aurórákat, valamint a bolygó beléből érkező hőt.

A Jupiter légköre hidrogénből (81% atomszám és 75% tömeg%) és héliumból (18% atomszám és 24 tömeg%) áll. Az egyéb anyagok aránya nem haladja meg az 1%-ot. A légkör metánt, vízgőzt, ammóniát tartalmaz; nyomokban találhatók még szerves vegyületek, etán, kénhidrogén, neon, oxigén, foszfén, kén. A légkör külső rétegei fagyott ammónia kristályokat tartalmaznak. Ebből a kémiai "kása" közül nehéz kiválasztani a fő versenyzőket a légkör narancssárga színezékének szerepére: lehet foszfor, kén vagy szerves vegyületek.

A következő felhőréteg -10°C hőmérsékletű ammónium-hidroszulfid vörösbarna kristályaiból áll.

A vízgőz és a vízkristályok 20 ° C-os hőmérsékleten és több atmoszféra nyomáson egy alsó felhőréteget képeznek - majdnem a Jupiter-óceán felszíne felett. (Bár egyes modellek lehetővé teszik egy negyedik felhőréteg jelenlétét - folyékony ammóniából.)

A légköri réteg vastagsága, amelyben ezek a csodálatos felhőszerkezetek keletkeznek, 1000 km. Az egyenlítővel párhuzamos sötét csíkok és világos zónák különböző irányú légköri áramlatoknak felelnek meg (egyesek lemaradnak a bolygó forgásától, mások megelőzik azt). Ezen áramlatok sebessége eléri a 100 m/s-ot.

A többirányú áramok határán óriási örvények keletkeznek. Különösen lenyűgöző a Nagy Vörös Folt - egy kolosszális légköri örvény. Nem ismert, hogy mikor keletkezett, de 300 éve megfigyelték távcsövekben.

A legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy minél távolabb van egy bolygó a Naptól, annál kevésbé turbulens a légköre, annál kevésbé intenzív a hőcsere a szomszédos területek között, és annál kevesebb az energia disszipációja. A nagy bolygók légkörében a fizikai folyamatok olyanok, hogy az egyes kis területekről származó energia átkerül a nagyobbakra, majd a globális légstruktúrákban - zónás áramlásokban - felhalmozódik. Ezek a patakok felhősávok, amelyek kis távcsővel is láthatók. A szomszédos patakok ellentétes irányban mozognak. Színük a kémiai összetételtől függően kissé változhat. A színes felhők a Jupiter legmagasabb rétegeiben találhatók (mélységük a bolygó sugarának körülbelül 0,1-0,3%-a). Elszíneződésük eredete továbbra is rejtély marad, bár nyilvánvalóan vitatható, hogy a légkör nyomelemeihez kapcsolódik, és a benne végbemenő összetett kémiai folyamatokat jelzi.

nagy piros folt

bolygó Jupiter űrműhold

A Nagy Vörös Folt (GRS) egy légköri képződmény a Jupiteren, a bolygó korongjának legszembetűnőbb eleme, amelyet közel 350 éve figyeltek meg. A BKP-t Giovanni Cassini fedezte fel 1665-ben. A Robert Hooke 1664-es feljegyzéseiben feljegyzett részlet szintén BKP-ként azonosítható. A Voyagers előtt sok csillagász azt hitte, hogy a napfolt szilárd.

A BKP egy óriási anticiklon hurrikán, 24-40 ezer km hosszú és 12-14 ezer km széles (a Földnél lényegesen nagyobb). A folt mérete folyamatosan változik, általános tendencia a csökkenés; 100 évvel ezelőtt a BKP körülbelül 2-szer nagyobb volt. Hosszában 3 Föld méretű bolygót lehetett elhelyezni.

A folt körülbelül a déli szélesség 22°-án található, és párhuzamosan mozog a bolygó egyenlítőjével. Ezenkívül a BKP-ban lévő gáz az óramutató járásával ellentétes irányban forog, körülbelül 6 földnapos forgási periódussal. A helyszínen a szél sebessége meghaladja az 500 km/h-t.

A BKP-felhők felső rétege körülbelül 8 km-rel a környező felhők felső széle felett helyezkedik el. A pont hőmérséklete valamivel alacsonyabb, mint a szomszédos területeken.

A BKP piros színe egyelőre nem talált egyértelmű magyarázatot. Talán ezt a színt a kémiai vegyületek, köztük a foszfor adják a foltnak. A BKP mellett más „hurrikánfoltok” is vannak a Jupiteren, amelyek mérete kisebb. Lehetnek fehérek, barnák és vörösek, és évtizedekig (talán tovább) is kitartanak. A Jupiter légkörében a déli és az északi féltekén is észleltek foltokat, de valamilyen oknál fogva a régóta létező stabil foltok csak a déli féltekén léteznek. A Jupiter légkörének áramlási sebességének különbsége miatt néha előfordulnak hurrikánok ütközései.

> > > A Jupiter légköre

Fogalmazás A Jupiter légköre egy gázóriás a Naprendszerben. A légkör szerkezetének, szerkezetének leírása, a Nagy Vörös Folt, fotó, sűrűség, nyomás.

Valójában ostobaság meghatározni a Jupiter légkörének jelenlétét, mert ez az egész bolygó, mivel nincs szilárd kérge. Ez egy folytonos hidrogén és hélium tömeg, egyéb gázok és levegő szennyeződéseivel. Nézzük meg, hogyan néz ki a Jupiter légköre, és milyen kémiai elemeket ábrázolnak.

A Jupiter légköri összetétele

Ön előtt van egy hatalmas hidrogén felhalmozódása (90%). A fennmaradó 10% hélium, valamint kis mennyiségű metán, ammónia, kén és vízgőz. A képen a Jupiter légköri szerkezete látható.

Ha a külső rétegektől a belső felé halad, hőmérséklet- és nyomásnövekedést érez. Ezért a gázok rétegekre oszlanak. Mélységben a hidrogén gázból folyadékká alakul, és fémessé is válhat.

A Jupiter légköri rétegei

A tudósok kiszámították, hogy a légkör felszínén a nyomás egy barral egyenlő, ami megfelel a földfelszínen uralkodó helyzetnek. Következik a troposzféra (50 km). Ammónia, ammónium-hidrogén-szulfid és víz képviseli, vonzó és észrevehető vörös és fehér vonalakat képezve. A fehéret (hidegebb) zónáknak (gáz emelkedik), a pirosat pedig öveknek (gázok csökkenése) nevezik.

Leggyakrabban ezeket a területeket széláramlatok választják el egymástól, de néha a fagyott felhőszerkezetek átfedik a vörös sávokat, és egy bizonyos ideig beárnyékolják azokat. A tudósoknak még a déli sáv időszakos törlését is sikerült kijavítaniuk, de az északi nem változik. A sűrű vízfelhők is befolyásolják a dinamikát. Ha magasabbra megy, a hőmérséklet éles csökkenését érezheti: -160°C-ról -100°C-ra.

Ezután következik a sztratoszféra (320 km), amely szénhidrogén-ködöt tartalmaz. Itt a hőmérséklet -100°C-on tartható. A sztratoszféra a troposzférához hasonlít, mivel a napsugarak és a bolygó belső hője melegíti fel. Minél magasabb a hőmérséklet, annál gyorsabb a mozgás. A réteg olyan ponton ér véget, ahol a nyomás ezerszeresen meghaladja a földi nyomást.

Felette van a termoszféra (1000 km-rel a felszín felett), melynek hőmérséklete 725°C. Itt, a sarkokon fordulnak elő az aurorák. Ezenkívül a termoszféra halvány fényt is képes létrehozni, amely megakadályozza, hogy az éjszakai égbolt teljesen sötétségbe boruljon. A réteget a magnetoszférából származó részecskék, valamint a Nap melegíti fel.

A legtetején található az exoszféra, amelyben a gázrészecskék a világűrbe terjednek. Nincs egyértelmű felosztása.

Nagy vörös folt a Jupiter légkörében

A piros-fehér csíkoknak köszönhetően a Jupiter feltűnő szépségében. Kiemelkedő tulajdonsága a Nagy Vörös Folt. Még az 1600-as években fedezték fel. Ez a legerősebb vihart képviseli az egyenlítői vonal déli oldalán. Ezeket a hurrikánokat teleszkópokon keresztül lehet látni.

A ciklon forgása 6 napig tart. Olyan hatalmas, hogy két Föld könnyen elfér benne. Igaz, a legújabb tanulmányok szerint csökkenthető.

Mivel a Nagy Vörös Folt hidegebb, mint a sáv, magasabban kell lennie a Jupiter bolygó légkörében. Míg a vörös fény megjelenésének okáról nincs pontos adat.

A bolygóhoz vezető út egyharmada után a hidrogén fémessé válik, ami elektromos töltéseket generál. Ez segít az erős mágneses mező szabályozásában. A Jupiter rendkívül gyorsan forog a tengelye körül (9,9 óránként egyszer), így könnyen táplálja a mezőt elektromossággal.

A Jupiter mágneses tere 20-szor nagyobb, mint a Földé. Ezenkívül a rádióamatőrök hallhatják az elektromágneses viharokat. Néha ezek a jelek még erősebbek, mint a szoláris jelek.

A bolygó jellemzői:

• Távolság a Naptól: ~ 778,3 millió km
• Bolygó átmérője: 143.000 km*
• Napok a bolygón: 9 óra 50 perc 30 másodperc**
• Év a bolygón: 11,86 éves***
• t° a felszínen: -150°C
• Légkör: 82% hidrogén; 18% hélium és kisebb nyomokban egyéb elemek
• Műholdak: 16

* átmérője a bolygó egyenlítőjénél
** a saját tengelye körüli forgási periódus (földi napokban)
*** keringési periódus a Nap körül (földi napokban)

A Jupiter a Naptól számított ötödik bolygó. 5,2 csillagászati ​​év távolságra található a Naptól, ami körülbelül 775 millió km. A Naprendszer bolygóit a csillagászok két feltételes csoportra osztják: földi bolygókra és gázóriásokra. A Jupiter a gázóriások közül a legnagyobb.

Bemutató: Jupiter bolygó

A Jupiter méretei 318-szor haladják meg a Föld méreteit, és ha még körülbelül 60-szor nagyobb lenne, akkor egy spontán termonukleáris reakció miatt minden esélye megvan arra, hogy csillaggá váljon. A bolygó légkörének körülbelül 85%-a hidrogén. A fennmaradó 15% főleg hélium ammónia szennyeződésekkel és kén- és foszforvegyületekkel. A Jupiter légkörében metán is található.

A spektrális elemzés segítségével kiderült, hogy a bolygón nincs oxigén, ezért nincs víz - az élet alapja. Egy másik hipotézis szerint a Jupiter légkörében még mindig van jég. Talán egyetlen bolygó sem okoz ekkora vitát a tudományos világban. Különösen sok hipotézis kapcsolódik a Jupiter belső szerkezetéhez. A bolygóról a közelmúltban űrhajók segítségével végzett kutatások lehetővé tették egy olyan modell megalkotását, amely lehetővé teszi a szerkezetének nagyfokú biztonsággal való megítélését.

Belső szerkezet

A bolygó egy gömb alakú, meglehetősen erősen összenyomódik a pólusoktól. Erős mágneses tere van, amely több millió kilométerre terjed ki a pályára. A légkör különböző fizikai tulajdonságokkal rendelkező rétegek váltakozása. A tudósok szerint a Jupiter szilárd magja a Föld átmérőjének 1-1,5-szerese, de sokkal sűrűbb. Létezése még nem bizonyított, de nem is cáfolták.

légkör és felszín

A Jupiter légkörének felső rétege hidrogén és hélium gázok keverékéből áll, vastagsága 8-20 ezer km. A következő rétegben, melynek vastagsága 50-60 ezer km, a nyomásnövekedés következtében a gázelegy folyékony halmazállapotúvá válik. Ebben a rétegben a hőmérséklet elérheti a 20 000 C-ot is. Még alacsonyabban (60 - 65 ezer km mélységben) a hidrogén fémes állapotba kerül. Ezt a folyamatot a hőmérséklet 200 000 C-ra emelkedése kíséri. Ugyanakkor a nyomás eléri az 5 000 000 atmoszféra fantasztikus értéket. A fémes hidrogén egy hipotetikus anyag, amelyet a fémekre jellemző módon szabad elektronok és vezetőképes elektromos áram jelenléte jellemez.

A Jupiter bolygó holdjai

A Naprendszer legnagyobb bolygója 16 természetes műholddal rendelkezik. Négy közülük, amelyekről Galilei beszélt, saját egyedi világgal rendelkezik. Egyikük, az Io műholdja csodálatos, sziklás sziklákból álló tájakon valóságos vulkánokkal rendelkezik, amelyeken a műholdakat vizsgáló Galileo-készülék rögzítette a vulkánkitörést. A Naprendszer legnagyobb műholdja, a Ganymede, bár átmérője kisebb, mint a Szaturnusz, a Titán és a Neptunusz, a Triton műhold, jégkéreggel rendelkezik, amely 100 km vastagságú a műhold felszínét. Van egy olyan feltételezés, hogy egy vastag jégréteg alatt víz van. Szintén egy földalatti óceán létezését feltételezik az Európa műhold is, amely szintén vastag jégrétegből áll, a képeken jól láthatóak a hibák, mintha jéghegyekről származnának. A Naprendszer legősibb lakója pedig joggal tekinthető a Jupiter Calisto műholdjának, felszínén több kráter található, mint a Naprendszer egyéb objektumainak bármely más felületén, és a felszín nem sokat változott az elmúlt milliárd alatt. évek.

A Jupiter a legnagyobb bolygó Naprendszer. A Naptól számított ötödik pályán található.
kategóriába tartozik gázóriásokés teljes mértékben igazolja egy ilyen besorolás helyességét.

A Jupiter nevét a mennydörgés ősi legfelsőbb istenének tiszteletére kapta. Valószínűleg annak a ténynek köszönhető, hogy a bolygót ősidők óta ismerték, és néha találkoztak a mitológiában.

Súly és méret.
Ha összehasonlítja a Jupiter és a Föld méretét, megértheti, mennyire különböznek egymástól. A Jupiter több mint 11-szer haladja meg bolygónk sugarát.
Ugyanakkor a Jupiter tömege 318-szor nagyobb, mint a Föld tömege! És ezt az óriás kis sűrűsége is befolyásolja (majdnem 5-ször alacsonyabb, mint a föld).

Szerkezet és összetétel.
A bolygó magja, ami nagyon érdekes, a kő. Átmérője körülbelül 20 ezer kilométer.
Ezután egy fémes hidrogénréteg következik, amelynek átmérője kétszerese a mag átmérőjének. Ennek a rétegnek a hőmérséklete 6 és 20 ezer fok között mozog.
A következő réteg hidrogén, hélium, ammónia, víz és mások anyaga. Vastagsága is körülbelül 20 ezer kilométer. Érdekes módon ez a réteg a felszínen gáz halmazállapotú, de aztán fokozatosan folyadékká alakul.
Nos, az utolsó, külső réteg - nagyrészt hidrogénből áll. Van még némi hélium és kicsit kevesebb egyéb elem is. Ez a réteg gáznemű.

Keringés és forgás.
A Jupiter keringési sebessége nem túl nagy. A bolygó csaknem 12 év alatt teljes forradalmat hajt végre a központi csillag körül.
De a tengelye körüli forgási sebesség éppen ellenkezőleg, nagy. És még több - a legmagasabb a rendszer összes bolygója között. A forgalom valamivel kevesebb, mint 10 órát vesz igénybe.

Információk a Jupiter bolygóról

Légkör.
A Jupiter légkörének 89%-a hidrogén és 8-10%-a hélium. A maradék morzsák metánra, ammóniumra, vízre és még sok másra esnek.
Ha messziről megfigyeljük, jól láthatóak a Jupiter sávjai - a légkör összetételében, hőmérsékletében és nyomásában eltérő rétegei. Különböző színeik is vannak – egyesek világosabbak, mások sötétebbek. Néha különböző irányokba és szinte mindig különböző sebességgel mozognak a bolygó körül, ami nagyon szép.

A Jupiter légkörében kifejezett jelenségek fordulnak elő: villámlás, viharok és mások. Sokkal nagyobbak, mint a mi bolygónkon.

Hőfok.
A Naptól való távolság ellenére a bolygó hőmérséklete nagyon magas.
A légkörben - körülbelül -110 ° C és +1000 ° C között. Nos, ahogy csökken a távolság a bolygó középpontjától, a hőmérséklet is nő.
De ez nem egyenletesen történik. Különösen az atmoszférája szempontjából - a hőmérséklet változása a különböző rétegeiben meglehetősen váratlan módon történik. Egyelőre nem sikerült minden ilyen változást megmagyarázni.

- A tengelye körüli gyors forgásnak köszönhetően a Jupiter kissé megnyúlt magasságban. Tehát egyenlítői sugara csaknem 5 ezer kilométerrel meghaladja a sarki sugarat (71,5 ezer km, illetve 66,8 ezer km).

- A Jupiter átmérője a lehető legközelebb van az ilyen típusú bolygók határértékéhez. A bolygó elméleti további növekedésével zsugorodni kezdene, miközben az átmérője szinte változatlan maradna. Amelyik most van.
Az ilyen összehúzódás egy új csillag megjelenéséhez vezetne.

– A Jupiter légkörében óriási szüntelen hurrikán – az ún A Jupiter vörös foltja(megfigyeléskor színe miatt). Ennek a foltnak a mérete meghaladja a Föld több átmérőjét! 15-30 ezer kilométer - körülbelül ezek a méretei (és az elmúlt 100 év során kétszeresére csökkent).

- A bolygónak 3 nagyon vékony és nem feltűnő gyűrűje van.

Gyémánt esik a Jupiteren.

- A Jupiternek van a legtöbb műhold a Naprendszer összes bolygója között - 67.
Az egyik ilyen műholdon, az Európán van egy globális óceán, amely eléri a 90 kilométeres mélységet. Ebben az óceánban a víz térfogata nagyobb, mint a Föld óceánjainak térfogata (bár a műhold észrevehetően kisebb, mint a Föld). Talán vannak élő szervezetek ebben az óceánban.

A Jupiter a Naptól számított ötödik bolygó a Naprendszerben. Ez egy óriási bolygó. A Jupiter egyenlítői átmérője csaknem 11-szerese a Földének. A Jupiter tömege 318-szor haladja meg a Föld tömegét.

A Jupiter bolygót ősidők óta ismerik az emberek: a Merkúrhoz, Vénuszhoz, Marshoz, Szaturnuszhoz hasonlóan szabad szemmel is látható az éjszakai égbolton. Amikor a 16. század végén Európában elkezdtek elterjedni az első tökéletlen távcsövek, Galileo Galilei olasz tudós úgy döntött, készít magának egy ilyen műszert. Azt is sejtette, hogy a csillagászat javára használja majd. 1610-ben Galilei távcsövön keresztül apró "csillagokat" látott a Jupiter körül. Ez a négy Galilei által felfedezett műhold (galileai műholdak) az Io, Europa, Ganymedes, Callisto nevet kapta.

Az ókori rómaiak sok istenüket a görögökkel azonosították. Jupiter - a legfőbb római isten azonos az Olimposz legfelsőbb istenével - Zeusszal. A Jupiter műholdjai a Zeusz környezetéből származó karakterek nevét kapták. Io egyike a sok szeretőjének. Europa egy gyönyörű föníciai, akit Zeusz elrabolt, és hatalmas bikává változott. Ganymedes egy jóképű fiatal pohárnok, aki Zeuszt szolgálja. Callisto nimfa féltékenységből, Zeusz felesége, Héra medvévé változott. Zeusz az Ursa Major csillagkép formájában helyezte el az égen.

Majdnem három évszázadon át csak a galileai műholdak maradtak a tudomány előtt Jupiter műholdaként. 1892-ben fedezték fel a Jupiter ötödik műholdját, az Amaltheát. Amalthea egy isteni kecske, aki Zeuszt szoptatta a tejével, amikor édesanyja kénytelen volt menedéket nyújtani újszülött fiának apja, Kronosz isten féktelen haragja elől. Az Amalthea szarva mesés bőségszaruvá vált. Amalthea után bőségszaruként zuhantak a Jupiter holdjainak felfedezései. A Jupiternek jelenleg 63 holdja ismert.

A Jupitert és holdjait nemcsak a földi tudósok tanulmányozzák modern tudományos módszerekkel, hanem űrhajók segítségével közelebbről is megvizsgálták őket. A „Pioneer-10” amerikai bolygóközi automata állomás először 1973-ban közeledett viszonylag közel a Jupiterhez, a „Pioneer-11” pedig egy évvel később. 1979-ben a Voyager 1 és a Voyager 2 amerikai űrszonda megközelítette a Jupitert. 2000-ben a „Cassini” automatikus bolygóközi állomás elhaladt a Jupiter mellett, és fényképeket és egyedi információkat továbbított a bolygóról és műholdjairól a Földre. 1995-től 2003-ig a Jupiter rendszeren belül működött a Galileo űrszonda, amelynek feladata a Jupiter és műholdjainak részletes tanulmányozása volt. Az űrhajók nemcsak nagy mennyiségű információt gyűjtöttek össze a Jupiterről és számos műholdjáról, hanem egy kis szilárd részecskékből álló gyűrűt is felfedeztek a Jupiter körül.

A Jupiter holdjainak teljes raj két csoportra osztható. Az egyik belső (közelebb található a Jupiterhez), amely négy galileai műholdat és Amaltheát foglal magában. A viszonylag kicsi Amalthea kivételével mindegyik nagy kozmikus test. A legkisebb galilei műhold, az Európa átmérője körülbelül 0,9-e holdunk átmérőjének. A legnagyobb - Ganymedes átmérője a Hold átmérőjének másfélszerese. Mindezek a műholdak szinte kör alakú pályájukon mozognak a Jupiter egyenlítőjének síkjában, a bolygó forgási irányában. A mi Holdunkhoz hasonlóan a Jupiter galileai műholdait is mindig ugyanaz az oldal fordítja bolygójuk felé: minden műhold tengelye körüli és a bolygó körüli forgási ideje azonos. A legtöbb tudós úgy véli, hogy a Jupiter öt holdja a bolygójával együtt jött létre.

A Jupiter külső műholdjainak nagy része kis kozmikus test. A külső műholdak mozgásuk során nem tapadnak a Jupiteri-egyenlítő síkjához. A legtöbb külső műhold a bolygó forgási irányával ellentétes irányban kering a Jupiter körül. Valószínűleg mindannyian "idegenek" a Jupiter világában. Talán nagy kozmikus testek töredékei, amelyek a Jupiter közelében ütköztek, vagy egy ős, amely egy erős gravitációs mezőben esett szét.

Jelenleg a tudósok nagy mennyiségű információt gyűjtöttek össze a Jupiter bolygóról és műholdjairól, az űreszközök hatalmas számú, viszonylag közeli távolságból készült fényképet továbbítottak a Földre. De az igazi szenzáció, amely megtörte a tudósok korábban meglévő elképzeléseit a bolygók műholdjairól, az volt, hogy a Jupiter Io műholdján vulkánkitörések következnek be. A kis kozmikus testek létezésük során lehűlnek a világűrben, mélységükben nem lehet nagy hőmérséklet szükséges a vulkáni tevékenység fenntartásához.

Az Io nem csupán egy test, amely még őrzi a felszín alatti tevékenység nyomait, hanem a Naprendszer jelenleg ismert legaktívabb vulkáni teste. Az Io vulkánkitörései szinte folyamatosnak tekinthetők. Erőjükben pedig sokszor nagyobbak, mint a földi vulkánok kitörései.

A Jupiter jellemzői

Mi ad „életet” egy kis kozmikus testnek, aminek már régen halott csomóvá kellett volna válnia. A tudósok úgy vélik, hogy a bolygó teste folyamatosan felmelegszik a műholdat alkotó kőzetek súrlódása miatt, a Jupiter hatalmas gravitációs erejének, valamint az Európa és a Ganümédesz vonzási erőinek hatására. Az Io minden egyes fordulat alkalmával kétszer változtatja pályáját, sugárirányban 10 km-t mozogva a Jupiter felé és onnan távolodva. Időnként összenyomva és kicsavarva az Io teste ugyanúgy felmelegszik, mint egy hajlított huzal.

Vonja be a gyerekeket Jupiter és nagy családja ismert tényeibe és még fel nem tárt titkaiba. Az internet lehetőséget ad a téma iránti érdeklődés kielégítésére.

4.14. Jupiter

4.14.1. fizikai jellemzők

A Jupiter (gázóriás) az ötödik bolygó a Naprendszerben.
Egyenlítői sugár: 71492 ± 4 km, poláris sugár: 66854 ± 10 km.
Tömeg: 1,8986 × 1027 kg vagy 317,8 Földtömeg.
Átlagsűrűség: 1,326 g/cm³.
A Jupiter gömb alakú albedója 0,54.

A Jupiter "felületének" egységnyi területére eső belső hőáramlás megközelítőleg megegyezik a Naptól kapott áramlással. Ebből a szempontból a Jupiter közelebb van a csillagokhoz, mint a földi bolygókhoz. A Jupiter belső energiájának forrása azonban nyilvánvalóan nem nukleáris reakciók. A bolygó gravitációs összehúzódása során felhalmozott energiatartalék kisugárzik.

4.14.2. Orbitális elemek és mozgási jellemzők

A Jupiter átlagos távolsága a Naptól 778,55 millió km (5,204 AU). A pálya excentricitása e = 0,04877. A Nap körüli forradalom periódusa 11.859 év (4331.572 nap); az átlagos keringési sebesség 13,07 km/s. A pálya dőlése az ekliptika síkjához képest 1,305°. A forgástengely dőlése: 3,13°. Mivel a bolygó egyenlítői síkja közel van a pályája síkjához, a Jupiteren nincsenek évszakok.

A Jupiter gyorsabban forog, mint bármely más bolygó a Naprendszerben, és a forgási szögsebesség az egyenlítőtől a sarkok felé csökken. A forgási idő 9,925 óra. A gyors forgás miatt a Jupiter poláris összenyomódása nagyon szembetűnő: a poláris sugár 6,5%-kal kisebb, mint az egyenlítőié.

A Naprendszer bolygói közül a Jupiternek van a legnagyobb légköre, amely több mint 5000 km mélységig terjed. Mivel a Jupiternek nincs szilárd felülete, a légkör belső határa annak a mélységnek felel meg, amelyen a nyomás 10 bar (azaz körülbelül 10 atm).

A Jupiter atmoszférája főként molekuláris hidrogén-hidrogénből (körülbelül 90%) és hélium He-ből (körülbelül 10%) áll. A légkör egyszerű molekuláris vegyületeket is tartalmaz: víz, metán, hidrogén-szulfid, ammónia, foszfin stb. A legegyszerűbb szénhidrogének - etán, benzol és egyéb vegyületek - nyomait is megtalálták.

A légkör kifejezett csíkos szerkezetű, világos zónákból és sötét zónákból áll, amelyek a belső hőt a felszínre szállító konvektív áramok megnyilvánulásának eredménye.

A fényzónák területén az emelkedő áramlásoknak megfelelő nyomás megnövekedett. A zónákat alkotó felhők magasabb szinten helyezkednek el, világos színük nyilvánvalóan a megnövekedett ammónia NH 3 és ammónium-hidroszulfid NH 4 HS koncentrációnak köszönhető.

Az alábbi sötét övfelhőkről úgy tartják, hogy foszfor- és kénvegyületeket, valamint a legegyszerűbb szénhidrogéneket tartalmaznak. Normál körülmények között ezek a színtelen vegyületek a Nap UV-sugárzásának hatására sötét színt kapnak. A sötét övfelhők hőmérséklete magasabb, mint a világos zónáké, és lefelé irányuló légáramlás területei. A zónák és övek különböző sebességgel mozognak a Jupiter forgásirányában.

Az övek és zónák határain, ahol erős turbulencia figyelhető meg, örvényszerkezetek keletkeznek, amelyek legszembetűnőbb példája a Nagy Vörös Folt (GRS) - egy óriási ciklon a Jupiter légkörében, amely több mint 350 éve létezik. A BKP-ban lévő gáz az óramutató járásával ellentétes irányban forog, forgási periódusa körülbelül 6 földnap. A helyszínen a szél sebessége meghaladja az 500 km/h-t. A folt élénk narancssárga színe nyilvánvalóan a kén és a foszfor jelenlétével függ össze a légkörben.

A Jupiter a legnagyobb tömegű bolygó

A BKP körülbelül 30 000 km hosszú és 13 000 km széles (lényegében nagyobb, mint a Föld). A folt mérete folyamatosan változik, és csökkenő tendenciát mutat, hiszen 100 évvel ezelőtt a BKL kb. kétszerese volt. A folt párhuzamosan mozog a bolygó egyenlítőjével.

4.14.4. Belső szerkezet

Jelenleg azt feltételezik, hogy a Jupiter közepén egy szilárd mag található, ezt követi egy folyékony fémes hidrogénréteg kis mennyiségű héliummal, és egy külső réteg, amely főleg molekuláris hidrogénből áll. Az általános, általánosan kialakított koncepció ellenére azonban még sok homályos és tisztázatlan részletet tartalmaz.

A mag leírására leggyakrabban a bolygó kőmagjának modelljét használjuk, azonban sem az anyag tulajdonságait, sem a magban elért szélsőséges nyomáson és hőmérsékleten (legalább 3000-4500 GPa és 36000 K), sem az anyag tulajdonságait. részletes összetétele ismert. A 12–45 földtömeg (vagy a Jupiter tömegének 3–15%-a) tömegű szilárd mag jelenléte a Jupiter gravitációs mezőjének méréseiből következik. Ezenkívül egy szilárd (jég vagy kő) proto-Jupiter embrió a könnyű hidrogén és hélium későbbi felszaporodásához szükséges eleme a bolygórendszerek eredetének modern modelljeinek (lásd 4.6. szakasz).

A magot fémes hidrogénréteg veszi körül, cseppekké kondenzált hélium és neon keverékével. Ez a héj a bolygó sugarának körülbelül 78%-án terjed ki. A folyékony fémes hidrogén állapotának eléréséhez (becslések szerint) legalább 200 GPa nyomásra és körülbelül 10 000 K hőmérsékletre van szükség.

A fémes hidrogénréteg felett gáz-folyadékból (szuperkritikus állapotú) hidrogénből és hélium keverékéből álló héj található. Ennek a héjnak a felső része simán átjut a külső rétegbe - a Jupiter légkörébe.

Ennek az egyszerű háromrétegű modellnek a keretein belül nincs egyértelmű határ a fő rétegek között, azonban a fázisátalakulási tartományok is kis vastagságúak. Ezért feltételezhető, hogy szinte minden folyamat lokalizált, ami lehetővé teszi az egyes rétegek külön-külön történő figyelembevételét.

A Jupiternek erős mágneses mezője van. A térerősség a felhők látható felszínének szintjén az északi sarkon 14, délen 10,7 oersted. A dipólus tengelye 10°-kal hajlik a forgástengelyhez, és a polaritás ellentétes a Föld mágneses mezejének polaritásával. A mágneses tér létezését a fémes hidrogén jelenléte magyarázza a Jupiter beleiben, amely jó vezető lévén, nagy sebességgel forog, mágneses mezőket hoz létre.

A Jupitert erős magnetoszféra veszi körül, amely a nappali oldalon 50-100 bolygósugarú távolságra, az éjszakai oldalon pedig a Szaturnusz pályáján túlnyúlik. Ha a Jupiter magnetoszférája látható lenne a Föld felszínéről, akkor szögméretei meghaladnák a Hold méreteit.

A Jupiter magnetoszférája a Föld magnetoszférájához képest nemcsak nagy és erős, hanem kissé eltérő alakú is, és a dipólussal együtt markáns kvadrupólus és oktupólus komponenseket tartalmaz. A Jupiter magnetoszférájának alakja két további tényezőnek köszönhető, amelyek a Föld esetében hiányoznak - a Jupiter gyors forgásából és egy közeli és erős magnetoszférikus plazmaforrás - a Jupiter Io-műhold - jelenléte.

A vulkáni tevékenységnek köszönhetően a bolygó felső rétegétől mindössze 4,9 R J távolságra található Io minden második akár 1 tonna kénben, kén-dioxidban, oxigénben és nátriumban gazdag semleges gázt szállít a Jupiter magnetoszférájába. Ez a gáz részben ionizált, és plazmatóruszt képez az Io pályája közelében.

A gyors forgás és a plazma intramagnetoszférikus képződésének együttes fellépése eredményeként a mágneses tér további forrása jön létre - a Jupiter magnetodiszka. A plazma a magnetoszféra magjában koncentrálódik az alacsony szélességi körben, és egy magnetodiszkot képez - egy vékony áramlapot, amelyben az azimutális áram a bolygótól való távolság arányában csökken. A magnetodiszkben a teljes áram eléri a 100 millió amper értéket.

A Jupiter sugárzónáiban mozgó elektronok erős inkoherens szinkrotron sugárzás forrásai a magnetoszférából a rádiótartományban.

4.14.6. A Jupiter műholdjainak és gyűrűinek általános jellemzői

A Jupiternek jelenleg 63 természetes holdja és egy gyűrűrendszere ismert. Minden műhold két kategóriába sorolható: normál és szabálytalan.

Nyolc szabályos műhold kering a Jupiter körül, annak forgási irányában, szinte körpályán. A rendszeres műholdak viszont belső (az Amalthea csoport műholdai) és fő (vagy galileai) műholdakra oszthatók.

Pásztortársak. A Jupiter négy belső holdja - a Metis (60 × 40 × 34 km), az Adrastea (20 × 16 × 14 km), az Amalthea (250 × 146 × 128 km) és a Théba (116 × 98 × 84 km) - szabálytalan. formálják és szerepet játszanak az ún. pásztorholdak, amelyek megakadályozzák a Jupiter gyűrűinek szétesését.

Jupiter gyűrűi. A Jupiternek halvány gyűrűi vannak, amelyek 55 000 km-re vannak a légkörtől. Két főgyűrűje és egy nagyon vékony belső, jellegzetes narancssárga színű. A gyűrűk nagy része 123–129 ezer km sugarú. A gyűrűk vastagsága körülbelül 30 km. A földi szemlélő számára a gyűrűk szinte mindig éllel vannak felfordítva, ezért sokáig nem vették észre őket. Maguk a gyűrűk főleg porból és apró kőrészecskékből állnak, amelyek rosszul verik vissza a napsugarakat, ezért nehéz megkülönböztetni őket.

Galilei műholdak. A Jupiter négy galileai holdja (Io, Europa, Ganymedes és Callisto) a Naprendszer legnagyobb holdjai közé tartozik. A galileai műholdak össztömege a Jupiter körül keringő objektumok 99,999%-a (a galileai műholdakról bővebben lásd később a 4.14.7. fejezetet).

szabálytalan műholdak. Szokásos szabálytalannak nevezni azokat a műholdakat, amelyek pályája nagy excentricitású; vagy az ellenkező irányba keringő műholdak; vagy olyan műholdak, amelyek pályáját az egyenlítői síkhoz képest nagy hajlás jellemzi. A szabálytalan műholdak nyilvánvalóan a "trójaiak" vagy a "görögök" közül befogott aszteroidák.

Szabálytalan műholdak, amelyek a Jupiter körül keringenek a forgásirányában:
Themisto (nem alkot családot);
a Himalia csoport (Leda, Himalia, Lysitia, Elara, S/2000 J 11);
Carpo (nem alkot családot).

Szabálytalan műholdak, amelyek ellenkező irányban keringenek a Jupiter körül:
S/2003 J 12 (nem alkot családot);
Carme csoport (13 műhold);
az Ananke csoport (16 műhold);
a Pasiphe csoport (17 műhold);
S/2003 J 2 (nem alkot családot).

4.14.7. Galilei műholdak: Io, Europa, Ganymedes és Callisto

A Jupiter galileai műholdait (Io, Europa, Ganymedes és Callisto) Galileo Galilei (akiről nevezték el) fedezte fel 1610. január 8-án.

A galileai műholdak szinkronban forognak, és mindig ugyanazzal az oldallal néznek a Jupiter felé (azaz 1:1 arányú spin-pálya rezonanciában vannak), az óriásbolygó hatalmas árapály-ereje miatt. Ezen kívül Io, Európa és Ganymedes keringési rezonanciában vannak – keringési periódusaik 1:2:4 arányban állnak egymással. A galileai műholdak keringési rezonanciáinak stabilitását a felfedezés pillanatától, azaz 400 földi éven át és több mint 20 ezer "műhold" (ganymédész) éven keresztül figyelték meg (a Ganümédész forradalmi periódusa 7,155 földnap).

És róla(átlagos átmérő - 3640 km, tömeg - 8,93 × 10 22 kg vagy 0,015 földtömeg, átlagos sűrűség - 3,528 g / cm 3) közelebb van a Jupiterhez, mint a többi galilei műhold (átlagosan 4,9 RJ távolságra a felszínétől), mint , úgy tűnik, és vulkáni aktivitása miatt - a legmagasabb a Naprendszerben. Ezzel egy időben több mint 10 vulkán törhet ki az Io felszínén. Ennek eredményeként Io domborzata néhány száz éven belül teljesen megváltozik. A jón-tengeri vulkánok legnagyobb kitörései 1 km/s sebességgel lök ki anyagot akár 300 km magasságig. A szárazföldi vulkánokhoz hasonlóan az Io vulkánjai is ként és kén-dioxidot bocsátanak ki, az Io-n gyakorlatilag nincsenek becsapódási kráterek, mivel az állandó kitörések és lávaáramlások tönkreteszik őket. A vulkánok mellett Ióban nem vulkáni hegyek, olvadt kénes tavak és viszkózus lávafolyamok is találhatók több száz kilométer hosszan. A többi galileai holdtól eltérően az Ióban nincs víz vagy jég.

Európa(átmérő - 3122 km, tömeg - 4,80 × 10 22 kg vagy 0,008 Földtömeg, átlagos sűrűség - 3,01 g / cm 3) átlagosan 8,4 R J távolságra található a Jupiter felszínétől. Az Európát teljes egészében mintegy 100 km vastag vízréteg borítja (részben 10-30 km vastag jeges felszíni kéreg, részben felszín alatti folyékony óceán formájában). Továbbá sziklák hevernek, és a közepén feltehetően egy kis fémmag található. Az óceán mélysége eléri a 90 km-t, és térfogata meghaladja a Föld világóceánjának térfogatát. A folyékony halmazállapotban tartásához szükséges hő feltehetően árapály-kölcsönhatások hatására keletkezik (különösen az árapály akár 30 méteres magasságba is emeli a műhold felszínét). Az Európa felszíne nagyon lapos, csak néhány, több száz méter magas dombszerű képződmény található benne. A műhold magas albedója (0,67) azt jelzi, hogy a felszíni jég meglehetősen tiszta. A kráterek száma csekély, mindössze három 5 km-nél nagyobb átmérőjű kráter található.

A Jupiter erős mágneses tere elektromos áramokat idéz elő az Európa sós óceánjában, amely szokatlan mágneses terét képezi.

A mágneses pólusok a műhold egyenlítőjének közelében helyezkednek el, és folyamatosan eltolódnak. A tér erősségének és irányultságának változása korrelál az Európa áthaladásával a Jupiter mágneses terén. Feltételezik, hogy élet létezhet az Európa-óceánban.

A Ganümédész felszínén alapvetően kétféle régió található: nagyon régi, erősen kráterezett sötét régiók és "fiatalabb" (de még mindig ősi) világos régiók, amelyeket kiterjedt gerincsorok és mélyedések jelzik. A világos régiók eredete nyilvánvalóan tektonikus folyamatokhoz kapcsolódik. A Ganymedes mindkét felszínén számos becsapódási kráter található, ami az ősiségükre utal - akár 3-3,5 milliárd éves (mint a Hold felszínén).

Callisto(átmérő - 4821 km, tömeg - 1,08 × 10 23 kg vagy 0,018 földtömeg, átlagos sűrűség - 1,83 g / cm 3) átlagosan 25,3 R J távolságra található a Jupiter felszínétől. A Callisto az egyik leginkább kráterezett test a Naprendszerben. Következésképpen a műhold felszíne nagyon régi (kb. 4 milliárd éves), geológiai aktivitása rendkívül alacsony. A Callisto a legalacsonyabb sűrűségű galileai műholdak közül (van egy tendencia: minél távolabb van a műhold a Jupitertől, annál kisebb a sűrűsége), és valószínűleg 60%-ban jégből és vízből, valamint 40%-ban sziklákból és vasból áll. Feltételezik, hogy a Callistót 200 km vastag jégkéreg borítja, amely alatt körülbelül 10 km vastag vízréteg található. A mélyebb rétegek összenyomott kőzetekből és jégből állnak, a kőzetek és a vas fokozatosan növekszik a központ felé.

További irodalom:

T. Owen, S. Atreya, H. Nieman. "Hirtelen találgatás": a "Huygens" űrszonda által a Titán légkörének megszólaltatásának első eredményei

Alapadatok

A bolygók legnagyobb műholdjai

arr - a pályával ellentétes irányba forog

A Jupiter a Naprendszer legnagyobb bolygója, átmérője a Föld átmérőjének 11-szerese, tömege pedig a Föld tömegének 318-szorosa. A Jupiter Nap körüli keringése 12 évig tart, míg a Nap átlagos távolsága 800 millió km. A légkörben lévő felhősávok és a Nagy Vörös Folt nagyon festői bolygóvá teszik a Jupitert.

A Jupiter nem szilárd bolygó. A Naphoz legközelebb eső négy szilárd bolygóval ellentétben a Jupiter egy hatalmas gázgömb. Még három gázóriás van, amelyek még távolabb vannak a Naptól: a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz. Kémiai összetételükben ezek a gáznemű bolygók nagyon hasonlítanak a Naphoz, és nagyon különböznek a Naprendszer szilárd belső bolygóitól. A Jupiter légkörének például 85 százaléka hidrogén és körülbelül 14 százaléka hélium. Bár a Jupiter felhőin keresztül nem látunk kemény, sziklás felületet, a bolygó mélyén a hidrogén olyan nyomás alatt van, hogy felveszi a fémek jellemzőit.

A Jupiter rendkívül gyorsan forog a tengelye körül – 10 óra alatt tesz meg egy fordulatot. A forgási sebesség olyan nagy, hogy a bolygó kidudorodik az Egyenlítő mentén. Ez a gyors forgás az oka a nagyon erős szélnek is a felső légkörben, ahol a felhők hosszú, színes szalagokban húzódnak ki. A légkör különböző részei kissé eltérő sebességgel forognak, és ez a különbség okozza a felhősávokat. A Jupiter feletti felhők heterogének, viharosak, így a felhősávok megjelenése néhány napon belül megváltozhat. A Jupiter felhőiben ráadásul nagyon sok örvény és nagy folt található. Közülük a legnagyobb az úgynevezett Nagy Vörös Folt, amely nagyobb, mint a Föld. Még egy kis teleszkópon keresztül is látható. A Nagy Vörös Folt egy hatalmas vihar a Jupiter légkörében, amelyet 300 éve figyeltek meg. Legalább 16 hold kering a Jupiter körül. Az egyik
ők a legnagyobb műhold és naprendszerünk; nagyobb, mint a Merkúr bolygó.

Utazás a Jupiterbe

Már öt űrhajót küldtek a Jupiterbe. Közülük az ötödik, a Galileo hatéves utazásra került 1989 októberében. Az első méréseket a Pioneer 10 és a Pioneer 11 űrszonda végezte. Őket követte a két Voyager űrszonda, amely 1979-ben lélegzetelállító közeli fényképeket készített. 1991 után a Jupiter fotózását a Hubble Űrteleszkóp végezte, és ezek a képek minőségükben nem rosszabbak, mint a Voyagers által készített képek. Emellett a Hubble Űrteleszkóp több éven át fog fényképezni, míg a Voyagers csak rövid ideig repült el a Jupiter mellett.

mérgező gázfelhők

A Jupiter sötét, vöröses sávjait öveknek, míg a világosabb sávokat zónáknak nevezzük. Az űrhajók és a Hubble Űrteleszkóp által készített fényképek bizsergetik, hogy néhány hét alatt észrevehető változások következnek be az öveken és a fenéken. Ez annak köszönhető, hogy a Jupiter jellegzetes vonásai, amelyeket látunk, valójában színes és fehér felhők a felső légkörben. A Nagy Vörös Folt közelében a felhők gyönyörű mintákat alkotnak örvényekkel és hullámokkal. Az örvényben kavargó felhőket a sávok mentén a legerősebb szél fújja el, melynek sebessége meghaladja az 500 km/órát.

A Jupiter légkörének nagy része végzetes lenne az emberek számára. A túlnyomó gázok, a hidrogén és a hélium mellett metánt, mérgező ammóniát, vízgőzt és acetilént is tartalmaz. Bűzösnek találna egy ilyen helyet. Ez a gázösszetétel hasonló a napéhoz.

A fehér felhők fagyott ammónia és vízjég kristályait tartalmazzák. A barna, vörös és kék felhők színüket olyan vegyszereknek köszönhetik, mint a festékeink, vagy a kén. A légkör külső rétegein keresztül villámcsapások láthatók.

Az aktív felhőréteg meglehetősen vékony, kevesebb, mint a bolygó sugarának egy százada. A felhőzet alatt fokozatosan emelkedik a hőmérséklet. És bár a felhőréteg felszínén -160°C van, a légkörben mindössze 60 km-t ereszkedve ugyanannyit találnánk, mint a Föld felszínén. És kicsit mélyebben a hőmérséklet már eléri a víz forráspontját.

Szokatlan anyag

A Jupiter mélyén az anyag nagyon szokatlan módon kezdi hordozni magát. Bár nem zárható ki, hogy a bolygó közepén egy kis vasmag található, ennek ellenére a mélyvidék legnagyobb része hidrogénből áll. A bolygó belsejében hatalmas nyomás alatt a gázból származó hidrogén folyadékká alakul. Egyre mélyebb szinten a nyomás folyamatosan próbálkozik a légkör felső rétegeinek hatalmas súlya miatt.

Körülbelül 100 km mélységben a folyékony hidrogén határtalan óceánja terül el. 17 000 km alatt a hidrogén olyan erősen összenyomódik, hogy atomjai elpusztulnak. És akkor kezd fémként viselkedni; ebben az állapotban könnyen vezeti az elektromosságot. A fémes hidrogénben folyó elektromos áram erős mágneses teret hoz létre a Jupiter körül.

A fémes hidrogén és a Jupiter mélységei a csillagászok által tanulmányozható szokatlan anyagfajták példái, amelyeket laboratóriumi körülmények között szinte lehetetlen reprodukálni.

Majdnem sztár

A Jupiter több energiát bocsát ki, mint amennyit a Naptól kap. Az űrhajók mérései kimutatták, hogy a Jupiter körülbelül 60 százalékkal több hőenergiát sugároz, mint amennyit a napsugárzásból kap.

Úgy gondolják, hogy a további hő három forrásból származik: a Jupiter keletkezésének idejéből megmaradt hőtartalékokból; felszabaduló energiaiszap és a lassú összehúzódás folyamata, a bolygó összehúzódása; és végül a radioaktív bomlás energiájából.

Jupiter bolygó

Ez a hő azonban nem abból adódik, hogy a hidrogén héliummá alakul, mint a csillagokban. Valójában még a legkisebb csillagok is, amelyek egy ilyen végződés energiáját használják, körülbelül 80-szor nagyobb tömegűek, mint a Jupiter. Ez azt jelenti, hogy más "naprendszerekben" lehetnek a Jupiternél nagyobb bolygók, bár kisebbek egy csillagnál.

Jupiter rádióállomás

A Jupiter egy természetes rádióállomás. A Jupiter rádiójeleiből semmilyen jelentést nem lehet kivonni, mivel azok teljes egészében zajból állnak. Ezeket a rádiójeleket a Jupiter nagyon erős mágneses mezején áthaladó elektronok hozzák létre. Erőteljes viharok és villámcsapások jelennek meg egy kaotikus rádiózúgásban. A Jupiter erős mágneses mezővel rendelkezik, amely 50 bolygóátmérőig terjed minden irányba. A Naprendszerben egyetlen más bolygó sem rendelkezik ilyen erős mágnesességgel, és nem hoz létre ilyen erős rádiósugárzást.

A Jupiter holdjai

A Jupiter 16 holdból álló családja mintegy egy miniatűr naprendszer, ahol a Jupiter a Nap, a nagyítói pedig a bolygók szerepét töltik be. A legnagyobb hold a Ganümédész, átmérője 5262 km. Egy sziklás mag felett vastag jégkéreg borítja. Számos nyoma van meteoritbombázásnak, valamint bizonyíték van egy 4 milliárd évvel ezelőtti óriási aszteroidával való ütközésre.

A Callisto majdnem akkora, mint a Ganümédész, és teljes felületét sűrűn kráterek tarkítják. Európa a legkönnyebb felülettel rendelkezik. Európa egyötöde vízből áll, amely 100 km vastag jéghéjat képez rajta. Ez a jégtakaró olyan erősen veri vissza a fényt, mint a Vénusz felhői.

Az összes hurok közül a legfestőibb az Io, amely a legközelebb forog a Jupiterhez. A Cyst Io meglehetősen szokatlan - fekete, piros és sárga keveréke. Az ilyen csodálatos szín annak a ténynek köszönhető, hogy nagy mennyiségű kén tört ki az Io mélyéről. A Voyager kamerái több aktív vulkánt mutattak az Io-n; kénes szökőkutakat dobnak 200 km-re a felszín fölé. A kénes láva 1000 m és másodperces sebességgel repül ki. Ennek a lávaanyagnak egy része kiszabadul az Io gravitációs nullapontjából, és a Jupitert körülvevő gyűrűt alkot.

Az Io felülete csiszolt. Ezt megígérhetjük, mert szinte meteoritkráterek jegyei vannak rajta. Io pályája kevesebb, mint 400 000 km-re van a Jupitertől. Ezért az Io hatalmas árapály-erőknek van kitéve. Az Io belsejében a húzó és nyomó árapály állandó váltakozása intenzív belső súrlódást generál. Ez melegen tartja a belső teret és olvadt annak ellenére, hogy Io hatalmas távolságra van a Naptól.

A Jupiternek a négy nagy holdon kívül kis „hurkai” is vannak. Négy közülük lejjebb repül a Jupiter felszínén, mint az Io, és a tudósok úgy vélik, hogy egyszerűen más holdak nagy töredékei, amelyek megszűntek létezni.