Wygląd planety Jowisz. Jowisz jest najbardziej masywną planetą

Ci, którzy przynajmniej raz wieczorem uważnie obserwowali gwiazdy, nie mogli nie zauważyć jasnego punktu, który swoim blaskiem i rozmiarem wyróżnia się na tle innych. To nie jest odległa gwiazda, której światło dociera do nas od milionów lat. To Jowisz, największa planeta w Układzie Słonecznym. W chwilach największego zbliżenia się do Ziemi to ciało niebieskie staje się najbardziej zauważalne, słabsze w jasności od naszych innych satelitów kosmicznych - Wenus i Księżyca.

Największa z planet w naszym Układzie Słonecznym stała się znana ludziom wiele tysięcy lat temu. Już sama nazwa planety mówi o jej znaczeniu dla cywilizacji ludzkiej: z szacunku dla wielkości ciała niebieskiego starożytni Rzymianie nadali jej imię na cześć głównego starożytnego bóstwa - Jowisza.

Olbrzymia planeta, jej główne cechy

Badając układ słoneczny w strefie widoczności, osoba od razu zauważyła obecność ogromnego obiektu kosmicznego na nocnym niebie. Początkowo uważano, że jednym z najjaśniejszych obiektów na nocnym niebie jest wędrująca gwiazda, jednak z czasem ujawniła się inna natura tego ciała niebieskiego. Wysoka jasność Jowisza tłumaczy się jego kolosalnymi rozmiarami i osiąga maksymalne wartości podczas zbliżania się planety do Ziemi. Światło gigantycznej planety ma -2,94 m jasności gwiazdowej, tracąc jasność tylko do jasności Księżyca i Wenus.

Pierwszy opis Jowisza, największej planety w Układzie Słonecznym, pochodzi z VIII-VII wieku p.n.e. mi. Nawet starożytni Babilończycy obserwowali jasną gwiazdę na niebie, uosabiającą ją z najwyższym bogiem Mardukiem, patronem Babilonu. W późniejszych czasach starożytni Grecy, a następnie Rzymianie uważali Jowisza, obok Wenus, za jedną z głównych luminarzy sfery niebieskiej. Plemiona germańskie obdarzyły gigantyczną planetę mistyczną boską mocą, nadając jej imię na cześć ich głównego boga Donara. Co więcej, praktycznie wszyscy astrolodzy, astrolodzy i wróżbici starożytności zawsze uwzględniali pozycję Jowisza, jasność jego światła w swoich przewidywaniach i raportach. W nowszych czasach, gdy poziom wyposażenia technicznego umożliwiał dokładniejsze obserwacje kosmosu, okazało się, że Jowisz wyraźnie wyróżnia się na tle innych planet Układu Słonecznego.

Prawdziwy rozmiar małej jasnej kropki w naszej nocy ma ogromne znaczenie. Promień Jowisza w strefie równikowej wynosi 71490 km. W porównaniu z Ziemią średnica gazowego giganta wynosi nieco mniej niż 140 tys. km. To jest 11 razy większa od średnicy naszej planety. Taki wspaniały rozmiar odpowiada masie. Olbrzym ma masę 1,8986x1027 kg i waży 2,47 razy więcej niż całkowita masa pozostałych siedmiu planet, komet i asteroid należących do Układu Słonecznego.

Masa Ziemi wynosi 5,97219x1024 kg, czyli 315 razy mniej niż masa Jowisza.

Jednak „król planet” nie jest pod każdym względem największą planetą. Pomimo swoich rozmiarów i ogromnej masy Jowisz jest 4,16 razy mniej gęsty niż nasza planeta, odpowiednio 1326 kg/m3 i 5515 kg/m3. Wynika to z faktu, że nasza planeta to kamienna kula z ciężkim jądrem wewnętrznym. Jowisz to gęste nagromadzenie gazów, których gęstość jest odpowiednio mniejsza niż gęstość jakiegokolwiek ciała stałego.

Ciekawy jest też inny fakt. Przy wystarczająco niskiej gęstości siła grawitacji na powierzchni gazowego giganta jest 2,4 razy większa niż parametry ziemskie. Przyspieszenie swobodnego spadania na Jowiszu wyniesie 24,79 m/s2 (ta sama wartość na Ziemi wynosi 9,8 m/s2). Wszystkie przedstawione parametry astrofizyczne planety są zdeterminowane jej składem i budową. W przeciwieństwie do pierwszych czterech planet, Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa, które są obiektami lądowymi, Jowisz przewodzi kohorcie gazowych gigantów. Podobnie jak Saturn, Uran i Neptun, największa znana nam planeta nie posiada firmamentu.

Trójwarstwowy model planety, który istnieje dzisiaj, daje wyobrażenie o tym, czym naprawdę jest Jowisz. Za zewnętrzną powłoką gazową, która tworzy atmosferę gazowego giganta, znajduje się warstwa lodu wodnego. Tu kończy się przezroczysta i widoczna dla przyrządów optycznych przezroczysta część planety. Technicznie niemożliwe jest określenie koloru powierzchni planety. Nawet przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a naukowcy byli w stanie zobaczyć tylko górną część atmosfery ogromnej kuli gazu.

Co więcej, jeśli wyjdziesz na powierzchnię, pojawi się ponury i gorący świat, który składa się z kryształów amoniaku i gęstego metalicznego wodoru. Dominują tu wysokie temperatury (6000-21000 K) i ogromne ciśnienie przekraczające 4000 Gpa. Jedynym trwałym elementem struktury planety jest kamienny rdzeń. Obecność kamiennego rdzenia, który w porównaniu z wielkością planety ma niewielką średnicę, nadaje planecie równowagę hydrodynamiczną. To dzięki niemu na Jowiszu działają prawa zachowania masy i energii, utrzymując olbrzyma na orbicie i zmuszając go do obracania się wokół własnej osi. Ten olbrzym nie ma wyraźnie widocznej granicy między atmosferą a centralną, resztą planety. W środowisku naukowym zwyczajowo bierze się pod uwagę warunkową powierzchnię planety, na której ciśnienie wynosi 1 bar.

Ciśnienie w górnej atmosferze Jowisza jest niskie i wynosi tylko 1 atm. Ale króluje tu królestwo zimna, ponieważ temperatura nie spada poniżej granicy - 130 ° C.

Atmosfera Jowisza zawiera ogromną ilość wodoru, który jest lekko rozcieńczony helem oraz zanieczyszczeniami amoniaku i metanu. To wyjaśnia kolorowość chmur gęsto pokrywających planetę. Naukowcy uważają, że takie nagromadzenie wodoru nastąpiło podczas formowania się Układu Słonecznego. Bardziej zwarta materia kosmiczna pod wpływem sił odśrodkowych szła do formowania się planet ziemskich, podczas gdy lżejsze, wolne cząsteczki gazów, pod wpływem tych samych praw fizycznych, zaczęły gromadzić się w skrzepach. Te cząsteczki gazu stały się budulcem, z którego zbudowane są wszystkie cztery planety olbrzymy.

Obecność na planecie takiej ilości wodoru, który jest podstawowym pierwiastkiem wody, sugeruje istnienie na Jowiszu ogromnych zasobów wodnych. W praktyce okazuje się, że nagłe zmiany temperatury i warunków fizycznych panujących na planecie nie pozwalają na przejście cząsteczek wody ze stanu gazowego i stałego do cieczy.

Parametry astrofizyczne Jowisza

Piąta planeta jest również interesująca ze względu na parametry astrofizyczne. Będąc za pasem asteroid, Jowisz warunkowo dzieli Układ Słoneczny na dwie części, wywierając silny wpływ na wszystkie obiekty kosmiczne znajdujące się w jego strefie wpływów. Planetą najbliższą Jowiszowi jest Mars, który stale znajduje się w strefie oddziaływania pola magnetycznego i siły grawitacji ogromnej planety. Orbita Jowisza ma kształt regularnej elipsy i niewielki mimośród, tylko 0,0488. Pod tym względem Jowisz prawie cały czas pozostaje w tej samej odległości od naszej gwiazdy. W peryhelium planeta znajduje się w centrum Układu Słonecznego w odległości 740,5 mln km, a w aphelium Jowisz znajduje się w odległości 816,5 mln km od Słońca.

Wokół Słońca olbrzym porusza się dość wolno. Jego prędkość wynosi zaledwie 13 km/s, podczas gdy ten parametr Ziemi jest prawie trzykrotnie większy (29,78 km/s). Jowisz kończy całą podróż wokół naszej gwiazdy centralnej w ciągu 12 lat. Sąsiad Jowisza, ogromny Saturn, silnie wpływa na prędkość ruchu planety wokół własnej osi oraz prędkość jej orbity.

Zaskakujące z punktu widzenia astrofizyki i położenia osi planety. Płaszczyzna równikowa Jowisza jest odchylona od osi orbity tylko o 3,13 °. Na naszej Ziemi odchylenie osiowe od płaszczyzny orbity wynosi 23,45°. Planeta wydaje się leżeć na boku. Mimo to obrót Jowisza wokół własnej osi odbywa się z ogromną prędkością, co prowadzi do naturalnej kompresji planety. Według tego wskaźnika gazowy gigant jest najszybszy w naszym układzie gwiezdnym. Jowisz obraca się wokół własnej osi w niecałe 10 godzin. Mówiąc dokładniej, kosmiczny dzień na powierzchni gazowego giganta trwa 9 godzin i 55 minut, podczas gdy rok Jowisza trwa 10 475 ziemskich dni. Ze względu na takie cechy położenia osi obrotu na Jowiszu nie ma pór roku.

W punkcie najbliższego zbliżenia Jowisz znajduje się w odległości 740 milionów km od naszej planety. Nowoczesne sondy kosmiczne lecące w przestrzeni kosmicznej z prędkością 40 000 kilometrów na godzinę pokonują tę ścieżkę na różne sposoby. Pierwszy statek kosmiczny w kierunku Jowisza, Pioneer 10, został wystrzelony w marcu 1972 roku. Ostatnim z urządzeń wystrzelonych w kierunku Jowisza była automatyczna sonda „Juno”. Sonda kosmiczna została wystrzelona 5 sierpnia 2011 r., a zaledwie pięć lat później, latem 2020 r., dotarła na orbitę „króla-planety”. Podczas lotu aparat Juno przebył dystans 2,8 mld km.

Satelity planety Jowisz: dlaczego jest ich tak wiele?

Nietrudno zgadnąć, że tak imponujące rozmiary planety determinują obecność licznego orszaku. Pod względem liczby naturalnych satelitów Jowisz nie ma sobie równych. Jest ich 69. Ten zestaw zawiera również prawdziwe olbrzymy, porównywalne rozmiarami do pełnoprawnej planety i bardzo małe, ledwo widoczne przez teleskopy. Jowisz ma również własne pierścienie, podobne do pierścieni Saturna. Pierścienie Jowisza to najmniejsze cząstki cząstek wychwycone przez pole magnetyczne planety bezpośrednio z kosmosu podczas formowania się planety.

Tak dużą liczbę satelitów tłumaczy fakt, że Jowisz ma najsilniejsze pole magnetyczne, które ma ogromny wpływ na wszystkie sąsiednie obiekty. Siła przyciągania gazowego giganta jest tak duża, że pozwala Jowiszowi utrzymywać wokół siebie tak rozległą rodzinę satelitów. Ponadto działanie pola magnetycznego planety wystarczy, aby przyciągnąć wszystkie wędrujące obiekty kosmiczne. Jowisz pełni funkcję kosmicznej tarczy w Układzie Słonecznym, łapiąc komety i duże asteroidy z kosmosu. Stosunkowo spokojne istnienie planet wewnętrznych tłumaczy się właśnie tym czynnikiem. Magnetosfera ogromnej planety jest kilkakrotnie silniejsza niż pole magnetyczne Ziemi.

Po raz pierwszy Galileo Galilei spotkał satelity gazowego giganta w 1610 roku. W swoim teleskopie naukowiec zobaczył jednocześnie cztery satelity poruszające się wokół ogromnej planety. Fakt ten potwierdził ideę heliocentrycznego modelu Układu Słonecznego.

Rozmiary tych satelitów są niesamowite, mogą nawet konkurować z niektórymi planetami Układu Słonecznego. Na przykład księżyc Ganimedes jest większy niż Merkury, najmniejsza planeta w Układzie Słonecznym. Nieco gorszy od Merkurego jest inny gigantyczny satelita - Callisto. Charakterystyczną cechą systemu satelitarnego Jowisza jest to, że wszystkie planety krążące wokół gazowego giganta mają solidną strukturę.

Rozmiary najsłynniejszych satelitów Jowisza są następujące:

Ganimedes ma średnicę 5260 km (średnica Merkurego to 4879 km);
Callisto ma średnicę 4820 km;
średnica Io wynosi 3642 km;
średnica Europy wynosi 3122 km.

Niektóre satelity znajdują się bliżej planety macierzystej, inne są dalej. Historia pojawienia się tak dużych naturalnych satelitów nie została jeszcze ujawniona. Prawdopodobnie mamy do czynienia z małymi planetami, które kiedyś krążyły w sąsiedztwie Jowisza. Małe satelity to fragmenty zniszczonych komet przybywających do Układu Słonecznego z obłoku Oorta. Przykładem jest upadek na Jowisza komety Shoemaker-Levy obserwowany w 1994 roku.

To satelity Jowisza są przedmiotem zainteresowania naukowców, ponieważ są bardziej dostępne i podobne w budowie do planet ziemskich. Sam gazowy gigant reprezentuje wrogie dla ludzkości środowisko, w którym niewyobrażalne jest założenie istnienia jakiejkolwiek znanej formy życia.

Jeśli masz jakieś pytania - zostaw je w komentarzach pod artykułem. My lub nasi goście chętnie na nie odpowiemy.

Jeśli spojrzysz na północno-zachodnią część nieba po zachodzie słońca (południowo-zachodnia na półkuli północnej), znajdziesz jeden jasny punkt świetlny, który łatwo odcina się od wszystkiego wokół niego. To planeta, która świeci intensywnym i równomiernym światłem.

Dziś ludzie mogą odkrywać tego gazowego giganta jak nigdy dotąd. Po pięciu latach i dekadach planowania podróży sonda Juno NASA w końcu dotarła na orbitę Jowisza.

W ten sposób ludzkość jest świadkiem wejścia w nową fazę eksploracji największego z gazowych gigantów w naszym Układzie Słonecznym. Ale co wiemy o Jowiszu iz jaką podstawą powinniśmy wejść w ten nowy naukowy kamień milowy?

Rozmiar ma znaczenie

Jowisz to nie tylko jeden z najjaśniejszych obiektów na nocnym niebie, ale także największa planeta w Układzie Słonecznym. To ze względu na wielkość Jowisza jest tak jasny. Co więcej, masa gazowego giganta jest ponad dwukrotnie większa niż masa wszystkich innych planet, księżyców, komet i asteroid w naszym układzie razem wziętych.

Już sam rozmiar Jowisza sugeruje, że mogła być pierwszą planetą, która uformowała się na orbicie wokół Słońca. Uważa się, że planety powstały ze szczątków pozostałych po międzygwiazdowym obłoku gazu i pyłu, który połączył się podczas formowania się Słońca. Na początku swojego życia nasza młoda wówczas gwiazda wytworzyła wiatr, który zdmuchnął większość pozostałego obłoku międzygwiazdowego, ale Jowisz był w stanie go częściowo zatrzymać.

Co więcej, Jowisz zawiera przepis na to, z czego zbudowany jest sam Układ Słoneczny – jego składniki odpowiadają zawartości innych planet i małych ciał, a procesy zachodzące na planecie są fundamentalnymi przykładami syntezy materiałów w tak niesamowite i różne światy jak planety Układu Słonecznego.

król planet

Biorąc pod uwagę doskonałą widoczność, Jowisz wraz z ludźmi obserwował nocne niebo od czasów starożytnych. Bez względu na kulturę i religię ludzkość uważała te przedmioty za wyjątkowe. Nawet wtedy obserwatorzy zauważyli, że nie pozostają one nieruchome we wzorcach konstelacji, jak gwiazdy, ale poruszają się zgodnie z pewnymi prawami i regułami. Dlatego starożytni greccy astronomowie zaliczali te planety do tak zwanych „wędrownych gwiazd”, a później od tej nazwy pojawił się sam termin „planeta”.

Zadziwiające jest, jak dokładnie starożytne cywilizacje określały Jowisza. Nie wiedząc wtedy jeszcze, że jest to największa i najmasywniejsza z planet, nazwali tę planetę na cześć rzymskiego króla bogów, który był także bogiem nieba. W starożytnej mitologii greckiej odpowiednikiem Jowisza jest Zeus, najwyższe bóstwo starożytnej Grecji.

Jednak Jowisz nie jest najjaśniejszą z planet, ten zapis należy do Wenus. Istnieją duże różnice w trajektoriach Jowisza i Wenus na niebie, a naukowcy wyjaśnili już, dlaczego tak się dzieje. Okazuje się, że Wenus, będąc planetą wewnętrzną, znajduje się blisko Słońca i pojawia się jako gwiazda wieczorna po zachodzie słońca lub gwiazda poranna przed wschodem, podczas gdy Jowisz jako planeta zewnętrzna może wędrować po całym niebie. To właśnie ten ruch, wraz z dużą jasnością planety, pomógł starożytnym astronomom oznaczyć Jowisza jako króla planet.

W 1610 roku, od końca stycznia do początku marca, astronom Galileo Galilei obserwował Jowisza swoim nowym teleskopem. Z łatwością zidentyfikował i wyśledził pierwsze trzy, a następnie cztery jasne punkty świetlne na swojej orbicie. Utworzyli linię prostą po obu stronach Jowisza, ale ich pozycja stale i stale zmieniała się w stosunku do planety.

W swojej pracy, która nazywa się Sidereus Nuncius ("Interpretacja gwiazd", lat. 1610), Galileusz pewnie i całkiem poprawnie wyjaśnił ruch obiektów na orbicie wokół Jowisza. Później to jego wnioski stały się dowodem na to, że wszystkie obiekty na niebie nie krążą wokół orbity, co doprowadziło do konfliktu między astronomem a Kościołem katolickim.

Tak więc Galileuszowi udało się odkryć cztery główne satelity Jowisza: Io, Europa, Ganimedes i Callisto, satelity, które naukowcy nazywają dziś galileuszowymi księżycami Jowisza. Kilkadziesiąt lat później astronomom udało się zidentyfikować inne satelity, których łączna liczba wynosi obecnie 67, co stanowi największą liczbę satelitów na orbicie planety w Układzie Słonecznym.

duża czerwona plama

Saturn ma pierścienie, Ziemia ma niebieskie oceany, a Jowisz ma uderzająco jasne i wirujące chmury utworzone przez bardzo szybką rotację gazowego giganta wokół własnej osi (co 10 godzin). Formacje punktowe obserwowane na jego powierzchni reprezentują formacje dynamicznych warunków pogodowych w obłokach Jowisza.

Dla naukowców pozostaje pytanie, jak głęboko te chmury sięgają powierzchni planety. Uważa się, że tak zwana Wielka Czerwona Plama - ogromna burza na Jowiszu, odkryta na jego powierzchni w 1664 roku, stale się kurczy i zmniejsza. Ale nawet teraz ten potężny system burzowy jest mniej więcej dwa razy większy od Ziemi.

Ostatnie obserwacje przeprowadzone przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a wskazują, że począwszy od lat 30. XX wieku, kiedy obiekt był po raz pierwszy obserwowany sekwencyjnie, jego rozmiar mógł zmniejszyć się o połowę. Obecnie wielu badaczy twierdzi, że zmniejszanie się wielkości Wielkiej Czerwonej Plamy zachodzi coraz szybciej.

zagrożenie promieniowaniem

Jowisz ma najsilniejsze pole magnetyczne ze wszystkich planet. Na biegunach Jowisza pole magnetyczne jest 20 000 razy silniejsze niż na Ziemi i rozciąga się na miliony kilometrów w kosmos, docierając w ten sposób do orbity Saturna.

Uważa się, że sercem pola magnetycznego Jowisza jest warstwa ciekłego wodoru ukryta głęboko we wnętrzu planety. Wodór znajduje się pod tak wysokim ciśnieniem, że staje się płynny. Tak więc, biorąc pod uwagę, że elektrony wewnątrz atomów wodoru mogą się poruszać, nabiera on właściwości metalu i jest w stanie przewodzić prąd. Biorąc pod uwagę szybką rotację Jowisza, takie procesy tworzą idealne środowisko do wytworzenia silnego pola magnetycznego.

Pole magnetyczne Jowisza jest prawdziwą pułapką na naładowane cząstki (elektrony, protony i jony), z których niektóre wpadają do niego z wiatrów słonecznych, a inne z galileuszowych satelitów Jowisza, w szczególności z wulkanicznego Io. Niektóre z tych cząstek poruszają się w kierunku biegunów Jowisza, tworząc wokół siebie spektakularne zorze, które są 100 razy jaśniejsze niż te na Ziemi. Druga część cząstek, wychwytywana przez pole magnetyczne Jowisza, tworzy jego pasy promieniowania, które są wielokrotnie większe niż jakakolwiek wersja pasów Van Allena na Ziemi. Pole magnetyczne Jowisza przyspiesza te cząstki do tego stopnia, że poruszają się one w pasach prawie z prędkością światła, tworząc najbardziej niebezpieczne strefy promieniowania w Układzie Słonecznym.

Pogoda na Jowiszu

Pogoda na Jowiszu, jak wszystko inne na planecie, jest bardzo majestatyczna. Nad powierzchnią cały czas szaleją burze, które nieustannie zmieniają swój kształt, w ciągu zaledwie kilku godzin narastają tysiące kilometrów, a ich wiatry skręcają chmury z prędkością 360 kilometrów na godzinę. To tutaj występuje tak zwana Wielka Czerwona Plama, czyli burza trwająca od kilkuset lat ziemskich.

Jowisz jest owinięty chmurami kryształków amoniaku, które można zobaczyć jako pasma żółtego, brązowego i białego. Chmury zwykle znajdują się na określonych szerokościach geograficznych, znanych również jako regiony tropikalne. Te pasma są tworzone przez dostarczanie powietrza w różnych kierunkach na różnych szerokościach geograficznych. Jaśniejsze odcienie obszarów, w których wznosi się atmosfera, nazywane są strefami. Ciemne obszary, w których schodzą prądy powietrza, nazywane są pasami.

gif

Kiedy te przeciwne prądy oddziałują ze sobą, pojawiają się burze i turbulencje. Głębokość warstwy chmur wynosi tylko 50 kilometrów. Składa się z co najmniej dwóch poziomów chmur: dolnego, gęstszego i górnego, cieńszego. Niektórzy naukowcy uważają, że pod warstwą amoniaku nadal znajduje się cienka warstwa chmur wodnych. Błyskawica na Jowiszu może być tysiąc razy silniejsza niż błyskawica na Ziemi, a na naszej planecie prawie nie ma dobrej pogody.

Chociaż większość z nas myśli o Saturnie z jego wyraźnymi pierścieniami, gdy wspominamy o pierścieniach wokół planety, Jowisz również je posiada. Pierścienie Jowisza to głównie pył, przez co trudno je zobaczyć. Uważa się, że powstanie tych pierścieni było spowodowane grawitacją Jowisza, która przechwyciła materię wyrzuconą z jego księżyców w wyniku ich zderzeń z asteroidami i kometami.

Planeta - rekordzista

Podsumowując, można śmiało powiedzieć, że Jowisz jest największą, najmasywniejszą, najszybciej obracającą się i najniebezpieczniejszą planetą w Układzie Słonecznym. Ma najsilniejsze pole magnetyczne i największą liczbę znanych satelitów. Ponadto uważa się, że to on przechwycił nietknięty gaz z międzygwiazdowego obłoku, który zrodził nasze Słońce.

Silne oddziaływanie grawitacyjne tego gazowego giganta pomogło przenieść materię w naszym Układzie Słonecznym, przeciągając lód, wodę i molekuły organiczne z zewnętrznych zimnych obszarów Układu Słonecznego do jego wewnętrznej części, gdzie te cenne materiały mogły zostać wychwycone przez pole grawitacyjne Ziemi. Wskazuje na to również fakt, że Pierwsze planety odkryte przez astronomów krążące wokół innych gwiazd prawie zawsze należały do klasy tzw. gorących Jowiszów – egzoplanet, których masy są zbliżone do masy Jowisza, a położenie ich gwiazd na orbicie jest wystarczająco bliskie, co powoduje dużą powierzchnię temperatura.

A teraz, kiedy statek kosmiczny Juno krążący już wokół tego majestatycznego gazowego giganta, świat naukowy ma możliwość rozwikłania niektórych tajemnic formacji Jowisza. Czy teoria, że? czy wszystko zaczęło się od skalistego jądra, które następnie przyciągnęło ogromną atmosferę, czy może pochodzenie Jowisza bardziej przypomina powstawanie gwiazdy powstałej z mgławicy słonecznej? Na te inne pytania naukowcy planują znaleźć odpowiedzi podczas następnej 18-miesięcznej misji Juno. poświęcony szczegółowemu badaniu Króla planet.

Pierwsza odnotowana wzmianka o Jowiszu pochodzi od starożytnych Babilończyków z VII lub VIII wieku p.n.e. Jowisz nosi imię króla bogów rzymskich i boga nieba. Greckim odpowiednikiem jest Zeus, władca błyskawic i grzmotów. Wśród mieszkańców Mezopotamii bóstwo to znane było jako Marduk, patron miasta Babilonu. Plemiona germańskie określały planetę jako Donar, znany również jako Thor.
Odkrycie przez Galileusza czterech satelitów Jowisza w 1610 roku było pierwszym dowodem na rotację ciał niebieskich nie tylko na orbicie Ziemi. Odkrycie to było również dodatkowym dowodem na kopernikański heliocentryczny model Układu Słonecznego.
Z ośmiu planet Układu Słonecznego Jowisz ma najkrótszy dzień. Planeta obraca się z bardzo dużą prędkością i obraca się wokół własnej osi co 9 godzin i 55 minut. Tak szybka rotacja powoduje efekt spłaszczenia planety i dlatego czasami wygląda ona na spłaszczoną.
Jedna orbita wokół Słońca na Jowiszu zajmuje 11,86 lat ziemskich. Oznacza to, że oglądana z Ziemi planeta wydaje się poruszać bardzo powoli po niebie. Przejście z jednej konstelacji do drugiej zajmuje Jowiszowi miesiące.

Jowisz ma wokół siebie mały system pierścieni. Jego pierścienie składają się głównie z cząstek pyłu emanujących z niektórych jego księżyców podczas uderzeń komet i asteroid. System pierścieni zaczyna się około 92 000 kilometrów nad chmurami Jowisza i rozciąga się na ponad 225 000 kilometrów od powierzchni planety. Całkowita grubość pierścieni Jowisza mieści się w zakresie 2000-12500 kilometrów.
Obecnie znanych jest 67 księżyców Jowisza. Należą do nich cztery duże księżyce, znane również jako księżyce galilejskie, odkryte przez Galileo Galilei w 1610 roku.
Największym księżycem Jowisza jest Ganimedes, który jest również największym księżycem w Układzie Słonecznym. Cztery największe księżyce Jowisza (Gannymede, Callisto, Io i Europa) są większe niż Merkury, który ma średnicę około 5268 kilometrów.
Jowisz jest czwartym najjaśniejszym obiektem w naszym Układzie Słonecznym. Zajmuje swoje honorowe miejsce po Słońcu, Księżycu i Wenus. Ponadto Jowisz jest jednym z najjaśniejszych obiektów, które można zobaczyć z Ziemi gołym okiem.
Jowisz ma wyjątkową warstwę chmur. Górna atmosfera planety podzielona jest na strefy i pasy chmur, które składają się z kryształów amoniaku, siarki i mieszaniny tych dwóch związków.
Jowisz ma Wielką Czerwoną Plamę, potężną burzę, która szaleje od ponad trzystu lat. Ta burza jest tak ogromna, że może pomieścić jednocześnie trzy planety wielkości Ziemi.
Gdyby Jowisz był 80 razy masywniejszy, fuzja jądrowa rozpoczęłaby się w jego jądrze, co zamieniłoby planetę w gwiazdę.

Zdjęcie Jowisza

Pierwsze zdjęcia Jowisza zrobione przez sondę Juno ukazały się w sierpniu 2016 roku. Zobaczcie, jak wspaniała jest planeta Jowisz, której wcześniej nie widzieliśmy.

Prawdziwe zdjęcie Jowisza wykonane przez sondę Juno

„Największa planeta w Układzie Słonecznym jest właściwie wyjątkowa” – mówi Scott Bolton, główny badacz misji Juno.

plus

Jowisz to największa planeta. Średnica planety jest 11 razy większa od średnicy Ziemi i wynosi 142 718 km.

Wokół Jowisza otacza go cienki pierścień. Gęstość pierścienia jest bardzo mała, więc jest niewidoczny (jak Saturn).

Okres obrotu Jowisza wokół własnej osi wynosi 9 godzin 55 minut. Jednocześnie każdy punkt równika porusza się z prędkością 45 000 km/h.

Ponieważ Jowisz nie jest stałą kulą, ale składa się z gazu i cieczy, jego części równikowe obracają się szybciej niż regiony polarne. Oś obrotu Jowisza jest prawie prostopadła do jego orbity, dlatego zmiana pór roku na planecie jest słabo wyrażona.

Masa Jowisza znacznie przekracza masę wszystkich innych planet Układu Słonecznego łącznie i wynosi 1,9. 10 27 kg. W tym przypadku średnia gęstość Jowisza wynosi 0,24 średniej gęstości Ziemi.

Ogólna charakterystyka planety Jowisz

Atmosfera Jowisza

Atmosfera Jowisza jest bardzo gęsta. Składa się z wodoru (89%) i helu (11%), przypominającego składem chemicznym Słońce (rys. 1). Jego długość wynosi 6000 km. kolor pomarańczowy atmosfera
dają związki fosforu lub siarki. Dla ludzi jest szkodliwy, ponieważ zawiera toksyczny amoniak i acetylen.

Różne części atmosfery planety obracają się z różnymi prędkościami. Ta różnica dała początek pasom chmur, z których Jowisz ma trzy: powyżej - chmury lodowatego amoniaku; pod nimi znajdują się kryształy siarkowodoru amonu i metanu, aw najniższej warstwie - lód wodny i ewentualnie woda w stanie ciekłym. Temperatura górnych chmur wynosi 130 °C. Ponadto Jowisz ma koronę wodorową i helową. Wiatry na Jowiszu osiągają prędkość 500 km/h.

Symbolem Jowisza jest Wielka Czerwona Plama obserwowana od 300 lat. Został odkryty w 1664 roku przez angielskiego przyrodnika Robert hooke(1635-1703). Teraz jego długość sięga 25 000 km, a 100 lat temu było to około 50 000 km. Miejsce to zostało po raz pierwszy opisane w 1878 roku i naszkicowane 300 lat temu. Wydaje się żyć własnym życiem – rozszerza się, potem kurczy. Zmienia się również jego kolor.

Amerykańskie sondy Pioneer 10 i Pioneer 11, Voyager 1 i Voyager 2, Galileo odkryły, że plama nie ma stałej powierzchni, obraca się jak cyklon w ziemskiej atmosferze. Uważa się, że Wielka Czerwona Plama jest zjawiskiem atmosferycznym, prawdopodobnie wierzchołkiem cyklonu szalejącego w atmosferze Jowisza. W atmosferze Jowisza znaleziono również białą plamę o wielkości ponad 10 000 km.

Na dzień 1 marca 2009 r. Jowisz posiada 63 znane satelity. Największe z nich to No i Europa wielkości Merkurego. Są one zawsze zwrócone do Jowisza z jednej strony, jak Księżyc do Ziemi. Satelity te nazywane są Galileuszami, ponieważ zostały po raz pierwszy odkryte przez włoskiego fizyka, mechanika i astronoma. Galileo Galilei(1564-1642) w 1610, testując swój teleskop. Io ma aktywne wulkany.

Ryż. 1. Skład atmosfery Jowisza

Dwadzieścia zewnętrznych księżyców Jowisza jest tak daleko od planety, że są niewidoczne z jej powierzchni gołym okiem, a Jowisz na niebie najbardziej odległego z nich wygląda na mniejszy od Księżyca.

Charakterystyka planety:

Odległość od Słońca: ~ 778,3 mln km
Średnica planety: 143 000 km*
Dni na planecie: 9h 50min 30s**
Rok na planecie: 11,86 lat***
t° na powierzchni: -150°C
Atmosfera: 82% wodoru; 18% helu i drobne ślady innych pierwiastków
Satelity: 16

* średnica na równiku planety
** okres obrotu wokół własnej osi (w dniach ziemskich)
*** okres orbitalny wokół Słońca (w dniach ziemskich)

Jowisz to piąta planeta od Słońca. Znajduje się w odległości 5,2 lat astronomicznych od Słońca, czyli około 775 mln km. Planety Układu Słonecznego są podzielone przez astronomów na dwie grupy warunkowe: planety ziemskie i olbrzymy gazowe. Jowisz jest największym z gazowych gigantów.

Prezentacja: planeta Jowisz

Wymiary Jowisza przekraczają wymiary Ziemi o 318 razy, a gdyby był jeszcze większy o około 60 razy, miałby wszelkie szanse stać się gwiazdą dzięki spontanicznej reakcji termojądrowej. Atmosfera planety składa się w około 85% z wodoru. Pozostałe 15% to głównie hel z zanieczyszczeniami amoniaku oraz związkami siarki i fosforu. Jowisz zawiera również metan w swojej atmosferze.

Za pomocą analizy spektralnej stwierdzono, że na planecie nie ma tlenu, dlatego nie ma wody - podstawy życia. Według innej hipotezy w atmosferze Jowisza wciąż jest lód. Być może żadna planeta w naszym systemie nie wzbudza tylu kontrowersji w świecie naukowym. Szczególnie wiele hipotez wiąże się z wewnętrzną strukturą Jowisza. Ostatnie badania planety za pomocą statku kosmicznego umożliwiły stworzenie modelu, który umożliwia ocenę jej struktury z dużą dozą pewności.

Struktura wewnętrzna

Planeta jest sferoidą, dość mocno skompresowaną z biegunów. Ma silne pole magnetyczne, które rozciąga się na miliony kilometrów na orbitę. Atmosfera to przemiana warstw o różnych właściwościach fizycznych. Naukowcy sugerują, że Jowisz ma solidne jądro o średnicy 1-1,5 razy większej od Ziemi, ale znacznie gęstsze. Jego istnienie nie zostało jeszcze udowodnione, ale też nie zostało obalone.

atmosfera i powierzchnia

Górna warstwa atmosfery Jowisza składa się z mieszaniny wodoru i helu i ma grubość od 8 do 20 tys. km. W kolejnej warstwie, której grubość wynosi 50 - 60 tys. km, w wyniku wzrostu ciśnienia mieszanina gazowa przechodzi w stan ciekły. W tej warstwie temperatura może osiągnąć 20 000 C. Jeszcze niżej (na głębokości 60 - 65 tys. km) wodór przechodzi w stan metaliczny. Procesowi temu towarzyszy wzrost temperatury do 200 000 C. Jednocześnie ciśnienie osiąga fantastyczne wartości 5 000 000 atmosfer. Wodór metaliczny jest hipotetyczną substancją charakteryzującą się obecnością wolnych elektronów i przewodzącym prądem elektrycznym, co jest charakterystyczne dla metali.

Księżyce planety Jowisz

Największa planeta w Układzie Słonecznym ma 16 naturalnych satelitów. Czterech z nich, o których mówił Galileusz, ma swój własny, niepowtarzalny świat. Jeden z nich, satelita Io, ma niesamowite krajobrazy skalistych skał z prawdziwymi wulkanami, na których aparat Galileo, który badał satelity, uchwycił erupcję wulkanu. Największy satelita w Układzie Słonecznym, Ganimedes, choć ma mniejszą średnicę niż satelity Saturna, Tytana i Neptuna, Trytona, ma skorupę lodową, która pokrywa powierzchnię satelity o grubości 100 km. Zakłada się, że pod grubą warstwą lodu znajduje się woda. Również istnienie podziemnego oceanu jest postawione również na satelicie Europa, który również składa się z grubej warstwy lodu, uskoki są wyraźnie widoczne na zdjęciach, jakby z gór lodowych. A najstarszego mieszkańca Układu Słonecznego można słusznie uznać za satelitę Jowisza Calisto, na jego powierzchni jest więcej kraterów niż na jakiejkolwiek innej powierzchni innych obiektów Układu Słonecznego, a powierzchnia niewiele się zmieniła w ciągu ostatniego miliarda lat.

Jowisz jest największą z ośmiu planet Układu Słonecznego. Znany od najdawniejszych czasów Jowisz cieszy się wielkim zainteresowaniem ludzkości nawet teraz. Badanie planety, jej satelitów i powiązanych procesów aktywnie trwa w naszych czasach i nie zostanie zatrzymane w przyszłości.

pochodzenie nazwy

Jowisz otrzymał swoją nazwę na cześć bóstwa o tym samym imieniu w starożytnym rzymskim panteonie. W mitologii Rzymian Jowisz był najwyższym bogiem, władcą nieba i całego świata. Wraz ze swoimi braćmi Plutonem i Neptunem należał do grona głównych bogów, którzy byli najpotężniejsi. Prototypem Jowisza był Zeus - główny z bogów olimpijskich w wierzeniach starożytnych Greków.

Nazwy w innych kulturach

W starożytnym świecie planeta Jowisz była znana nie tylko Rzymianom. Na przykład mieszkańcy królestwa babilońskiego utożsamiali je ze swoim najwyższym bogiem – Mardukiem – i nazywali „Mulu Babbar”, co oznaczało „białą gwiazdę”. Grecy, jak już wiadomo, kojarzyli Jowisza z Zeusem, w Grecji planetę nazywano „gwiazdą Zeusa”. Astronomowie z Chin nazwali Jowisza „Sui Xing”, czyli „Gwiazdą Roku”.

Ciekawostką jest to, że plemiona indiańskie również prowadziły obserwacje Jowisza. Na przykład Inkowie nazywali gigantyczną planetę „Pirva”, co w języku keczua oznaczało „magazyn, stodoła”. Prawdopodobnie wybrana nazwa wynikała z faktu, że Indianie obserwowali nie tylko samą planetę, ale także niektóre jej satelity.

O cechach

Jowisz to piąta planeta od Słońca, jej „sąsiadami” są Saturn i Mars. Planeta należy do grupy gazowych olbrzymów, które w przeciwieństwie do planet ziemskich składają się głównie z pierwiastków gazowych, a więc mają niską gęstość i szybszą rotację dobową.

Rozmiar Jowisza czyni go prawdziwym olbrzymem, a promień jego równika wynosi 71 400 kilometrów, czyli 11 razy więcej niż promień Ziemi. Masa Jowisza wynosi 1,8986 x 1027 kilogramów, co przewyższa nawet całkowitą masę innych planet.

Struktura

Do tej pory istnieje kilka modeli możliwej budowy Jowisza, ale najbardziej rozpoznawalny model trójwarstwowy przedstawia się następująco:

Atmosfera. Składa się z trzech warstw: wodór zewnętrzny; średni wodór-hel; niższy wodór-hel z innymi zanieczyszczeniami. Ciekawostką jest to, że pod warstwą nieprzezroczystych obłoków Jowisza znajduje się warstwa wodoru (od 7 000 do 25 000 kilometrów), który stopniowo przechodzi ze stanu gazowego do stanu ciekłego, przy jednoczesnym wzroście jego ciśnienia i temperatury. Nie ma wyraźnych granic przejścia z gazu do cieczy, to znaczy istnieje coś w rodzaju ciągłego „wrzenia” oceanu z wodoru.
warstwa metalicznego wodoru. Przybliżona grubość - od 42 do 26 tysięcy kilometrów. Wodór metaliczny to produkt, który powstaje pod wysokim ciśnieniem (około 1 000 000 atm) i w wysokiej temperaturze.
Rdzeń. Szacowany rozmiar przekracza średnicę Ziemi 1,5 raza, a masa jest 10 razy większa niż Ziemia. Masę i rozmiar jądra można ocenić, badając momenty bezwładności planety.

Pierścionki

Saturn nie był jedynym właścicielem pierścieni. Zostały później odkryte wokół Urana, a następnie Jowisza. Pierścienie Jowisza dzielą się na:

Główna rzecz. Szerokość: 6500 km. Promień: od 122 500 do 129 000 km. Grubość: 30 do 300 km.
Pajęczyna. Szerokość: 53 000 (pierścień Amaltei) i 97 000 (pierścień Teb) km. Promień: od 129 000 do 182 000 (pierścień Amaltei) i od 129 000 do 226 000 (pierścień Teb) km. Grubość: 2000 (pierścień Amateri) i 8400 (pierścień Teb) km.
Aureola. Szerokość: 30 500 km. Promień: 92 000 do 122 500 km. Grubość: 12.500 km.

Po raz pierwszy sowieccy astronomowie dokonali założeń dotyczących obecności pierścieni na Jowiszu, ale zostały one odkryte na własne oczy przez sondę kosmiczną Voyager 1 w 1979 roku.

Historia powstania i ewolucji

Dziś nauka ma dwie teorie dotyczące pochodzenia i ewolucji gazowego giganta.

Teoria skurczu

Hipoteza ta opierała się na podobieństwie składu chemicznego Jowisza i Słońca. Istota teorii: gdy Układ Słoneczny dopiero zaczynał się formować, na dysku protoplanetarnym utworzyły się duże skupiska, które następnie zamieniły się w Słońce i planety.

Teoria akrecji

Istota teorii: powstanie Jowisza nastąpiło w dwóch okresach. W pierwszym okresie miało miejsce formowanie się planet stałych, takich jak planety ziemskie. W drugim okresie miał miejsce proces akrecji (czyli przyciągania) gazu przez te ciała kosmiczne, w wyniku czego powstały planety Jowisz i Saturn.

Krótka historia uczenia się

Jak się okazuje, po raz pierwszy Jowisz został zauważony przez obserwujące go ludy starożytnego świata. Jednak naprawdę poważne badania nad gigantyczną planetą rozpoczęły się w XVII wieku. W tym czasie Galileo Galilei wynalazł swój teleskop i zaczął badać Jowisza, podczas którego udało mu się odkryć cztery największe satelity planety.

Następnym był Giovanni Cassini, francusko-włoski inżynier i astronom. Po raz pierwszy zauważył paski i plamy na Jowiszu.

W XVII wieku Ole Römer badał zaćmienia satelitów planety, co pozwoliło mu obliczyć dokładną pozycję jej satelitów i ostatecznie ustalić prędkość światła.

Później pojawienie się potężnych teleskopów i statków kosmicznych sprawiło, że badania Jowisza stały się bardzo aktywne. Wiodącą rolę objęła amerykańska agencja lotnicza NASA, która uruchomiła ogromną liczbę stacji kosmicznych, sond i innych pojazdów. Przy pomocy każdego z nich uzyskano najważniejsze dane, które umożliwiły badanie procesów zachodzących na Jowiszu i jego satelitach oraz zrozumienie mechanizmów ich przebiegu.

Trochę informacji o satelitach

Dziś nauka zna 63 satelity Jowisza - więcej niż jakakolwiek inna planeta w Układzie Słonecznym. 55 z nich to zewnętrzne, 8. wewnętrzne, jednak naukowcy sugerują, że łączna liczba wszystkich satelitów gazowego giganta może przekroczyć sto.

Największe i najbardziej znane są tak zwane satelity „Galilejskie”. Jak sama nazwa wskazuje, zostały odkryte przez Galileo Galilei. Należą do nich: Ganimedes, Callisto, Io i Europa.

Sprawa życia

Pod koniec XX wieku astrofizycy ze Stanów Zjednoczonych przyznali możliwość istnienia życia na Jowiszu. Ich zdaniem do jej powstania może przyczynić się amoniak i para wodna, które są obecne w atmosferze planety.

Nie trzeba jednak poważnie mówić o życiu na gigantycznej planecie. Stan gazowy Jowisza, niski poziom wody w atmosferze i wiele innych czynników sprawia, że takie przypuszczenia są całkowicie nieuzasadnione.

Pod względem jasności Jowisz ustępuje tylko Księżycowi i Wenus.
Osoba ważąca 100 kilogramów ważyłaby na Jowiszu 250 kilogramów z powodu wysokiej grawitacji.
Alchemicy zidentyfikowali Jowisza z jednym z głównych pierwiastków - cyną.
Astrologia uważa Jowisza za patrona innych planet.
Cykl rotacji Jowisza trwa tylko dziesięć godzin.
Jowisz krąży wokół Słońca za dwanaście lat.
Wiele satelitów planety nosi imię kochanek boga Jowisza.
Objętość Jowisza zmieściłaby się na ponad tysiącu planet podobnych do Ziemi.
Na świecie nie ma zmiany pór roku.

Psychologia