Jupiter je pátá planeta od Slunce. Od objevu se lidem již podařilo dostatečně studovat a udělat si úplný obrázek.
Přehled Jupiteru
Jupiter je pátá planeta od Slunce a patří do skupiny plynných obrů. Objekt dostal své jméno na počest starověkého římského boha, který vládne obloze a dalším božstvům.
Během své existence se planetě podařilo získat velké množství satelitů. V současné době je jejich počet 79. Vzhledem ke své impozantní velikosti si Jupitera všimli staří lidé: v Řecku se tomu říkalo „Hvězda Zeuse“ a astronomové z Číny podrobně popisovali trajektorii obra dvanáct let.
Mezi Jupiterem jsou Saturn a Mars. Struktura planety se skládá z atmosféry, několika vrstev a jádra. A magnetické pole nebeského těla má tvar zploštělého disku.
Zajímavý fakt: Jupiter má zvýšené záření pozadí. Kosmická loď Galileo na oběžné dráze obdržela radiační dávku, která je o 2500% vyšší než kritická úroveň Země.
V roce 1979 bylo pomocí sondy Voyager-1 zjištěno, že Jupiter má prsteny, můžete je vidět pouze v blízkém dosahu.
Velikost
Poloměr Jupiteru je 69 911 km, což z něj činí největší planetu sluneční soustavy. Pro srovnání, v druhém největším nebeském tělese - Saturn, je tento parametr 57,350 km.
Vědci vysvětlují velkou velikost Jupiteru v tom, že se jedná o první planetu, která se začala formovat v blízkosti Slunce. Absorbovala většinu látky a plynu, které byly kolem hvězdných miliard před lety. Pozdnější, sluneční vítr začal rozptylovat všechno kolem, ale Jupiter byl schopný držet jisté objekty blízko toho.
Zajímavý fakt: Jupiterova hmota je dvakrát větší než tento parametr pro součet všech objektů ve sluneční soustavě, nepočítaje samotnou hvězdu.
Jupiter je díky své velikosti na obloze jasně viditelný. Její povrch odráží sluneční paprsky, proto je v noci možné vidět jako bílou skvrnu. Starověké civilizace ho mylně považovaly za hvězdu kvůli jasné záři.
Obří obsahuje velké množství látek a mnoho z nich se také nachází na jiných objektech sluneční soustavy. To opět naznačuje, že Jupiter může být první planetou. Také na jeho površích a ve střevech je mnoho procesů, které lze nalézt na jiných nebeských tělesech.
Orbita jupiteru
Planeta se točí kolem Slunce oválnou cestou. Dokončí úplnou revoluci kolem Slunce za téměř 12 pozemských let. Průměrná vzdálenost od hvězdy je 778 milionů km. Jeho rychlost pohybu ve vesmíru je 46 800 km / ha směrový vektor se shoduje s většinou planet. Pouze Venuše a Uran se pohybují opačným směrem.
Fyzikální vlastnosti Jupiteru
Protože Jupiter včlenil vlastnosti mnoha planet, může se pochlubit docela zajímavými fyzickými vlastnostmi:
- horní vrstva mraků planety má tlak jedné atmosféry, teplota na jejich povrchu je -107 stupňů Celsia; při prohloubení o 146 km se tlak zvýší na 22 atmosfér a teplota stoupne na +156 ° C;
- průměrný průměr planety je 139,822 km, což je jedenáct pozemských;
- plocha povrchu je 62,18 miliardy metrů čtverečních. km;
- protože Jupiter je plynový gigant, jeho hustota je poměrně nízká: 1,33 g / cm3;
- v důsledku vysoké přitažlivé síly je zrychlení gravitace 24,8 m / s;
- hmotnost planety je 1898 * E24, která 318krát převyšuje Zemi.
V mnoha ohledech je Jupiter lídrem mezi planetami sluneční soustavy.
Složení, povrch a struktura
Jupiter je směs kapalných a plynných látek.Atmosférická vrstva obra je tvořena hlavně vodíkem (92%), zbytek je helium (8%). Také malá část látek nad povrchem je fosfin, síra, ethan, uhlík, neon, sirovodík a metan.
Pod atmosférou je vrstva plynného vodíku, ve kterém se také rozpustí hélium a další látky. Když se prohlubujete do Jupiteru, můžete narazit na další vrstvu planety, sestávající z kapalného vodíku s podobnými nečistotami. A pod ním je hladina kovového vodíku. Ve skutečnosti je plynový gigant vrstva vodíku v různých státech s přítomností dalších látek v nich.
V samém středu nebeského těla je jádro a vědci stále nemohou dospět k konečnému závěru, zda je dokonale kulatý nebo má skalní tvar. Jeho přítomnost byla prokázána v roce 1997, kdy byla na Jupiteru objevena gravitace. Podle předběžných odhadů se skládá z tekutého kovového vodíku a helia a jeho hmotnost může být od 4 do 14% celé planety.
Předpokládá se také, že ve středu Jupiteru je teplota 35 700 stupňů Celsia a tlak je 4 500 GPa. Pro srovnání se předpokládá, že povrchová teplota je 67 stupňů Celsia a tlak je 10 barů. Je třeba objasnit, že se jedná pouze o teoretická data a ve skutečnosti mohou být parametry úplně odlišné. Tyto hodnoty byly získány pouze na základě povrchových studií a studia planety z velké vzdálenosti, protože moderní sondy se kvůli velkému záření nemohou přiblížit k horní vrstvě.
Atmosféra jupiteru
Plynný gigant má atmosféru 1 000 km, ve které se tlak mění od 20 do 220 kPA, což je poměrně vysoký indikátor. Většina látek umístěných nad povrchem je vodík (90%), druhou nejvýznamnější složkou je hélium (10%). Také malý podíl představují jiné látky.
Astronomové dělí atmosféru do následujících vrstev (od horní k dolní):
- exosphere;
- termosféra;
- stratosféra;
- tropopause;
- troposféra.
Složení hladin zůstává prakticky nezměněno, liší se pouze teplota a tlak. Navíc, pokud se první parametr postupně zvyšuje, druhý klesá. Samostatně lze rozlišit vrstvu troposféry, kde se díky velké tepelné ztrátě objevují aurory.
Zajímavý fakt: Rychlost větru v atmosféře Jupiteru může dosáhnout 600 km / h.
V důsledku změn teploty, převahy vodíku a vysokého tlaku vědci pravidelně pozorují polární záře na obou pólech.
Počasí na Jupiteru
Hurikány a bouře, které mohou cestovat planetou rychlostí až 600 km / h, neustále kráčejí po povrchu Jupiteru. Navíc se jejich poloha a tvar mohou výrazně lišit i během několika hodin. Jasným zosobněním veškerého násilí, ke kterému může na planetě dojít, je Red Spot - obrovská bouře, která je dokonale viditelná bez silného přístupu. Odhaduje se, že to trvalo několik století na Zemi.
Většina planety je pokryta hustými mraky bílé a hnědé. Jsou to prodloužené pruhy s jasnými hranicemi a pohybují se jednotlivými rychlostmi. Astronomové jim říkají tropické oblasti. Vznik pásů se objevuje v důsledku chaotických směrů vzduchu umístěných v různých výškách.
Na plynovém gigantu jsou oblasti, kde vzduch proudí dolů. Tyto oblasti jsou tmavě hnědé barvy a nazývají se pásy. Také, kvůli povaze vzduchu, tam jsou bílé oblasti volaly zóny.
Ve skutečnosti je počasí na Jupiteru nekonečnou bouří neproniknutelných mraků, které mají určitou velikost, teplotu a tlak.
Teplota planety Jupiter
Každá vrstva planety má určitou teplotu. Tento parametr se také může velmi lišit v rámci stejné úrovně v závislosti na podmínkách.Navíc kvůli nemožnosti podrobné studie o Jupiteru kvůli velkému záření mohou někdy vědci předpokládat, jaké tepelné podmínky jsou v určité oblasti.
Předpokládá se, že jádro plynového obra je velmi horké a uvnitř může teplota dosáhnout 35 700 stupňů Celsia. Kolem je silná vrstva tekutého kovového vodíku. Astronomové to stále nemohou dobře studovat. Dostupné údaje jsou však dostačující k předpovídání možné teploty na této úrovni. Přechod kovového vodíku z pevné látky na kapalinu vyžaduje vysokou teplotu, ale vzhledem k vysokému tlaku, který je přítomen na Jupiteru, stačí tento parametr udržovat v rozmezí od 6 000 do 21 000 stupňů Celsia.
Na povrchu obra převládá negativní teplota, která může dosáhnout až -170 stupňů. Spodní atmosféra se příliš neliší v teplotě a její průměrný parametr je -145.
Na horních vrstvách mraků, počínaje výškou 320 km, se začnou zvyšovat tepelné vlastnosti. A na hranici termosféry a exosféry (asi 1000 km) může teplota již dosáhnout 600 stupňů Celsia. Vědci stále nedokážou vysvětlit, proč se klimatické podmínky v atmosféře Jupiteru, jak se zvedají z povrchu, oteplují. Podle všech předpovědí by měla teplota horních vrstev klesat nebo udržovat stejné ukazatele jako v tropopauze.
Jupiterovy měsíce
Jupiter má 79 satelitů, což je největší ukazatel mezi planetami sluneční soustavy. První z nich objevil Galileo v roce 1610 pomocí dalekohledu, který vynalezl. Sledoval planetu čočkami a téměř okamžitě si všiml čtyřech jasných bodů umístěných poblíž obra. Překvapivě byli na stejné linii, ale postupně se pohybovali kolem planety.
Zajímavý fakt: Objev satelitů umožnil Galileu prokázat, že ne všechny objekty ve vesmíru se točí kolem Země. Z tohoto důvodu byl pronásledován katolickou církví, která tvrdila, že třetí planeta od Slunce je středem vesmíru.
První čtyři satelity byly přezdívány „Galilean“, mezi něž patří:
- A asi. Nejbližší nebeské tělo k Jupiteru má průměr 3 642 km. Vzhledem k vysokému obsahu síry má její povrch žlutou barvu a na ní je více než 400 aktivních sopek, což je indikátorem všech objektů sluneční soustavy.
- Evropa. Tento satelit je známý pro svůj hladký povrch. Nebeské tělo má průměr 3120 km a prakticky na něm nejsou žádné krátery. Existují však trhliny a pruhy, a proto má Evropa šedo-hnědou barvu.
- Ganymede. Je to největší satelit ve sluneční soustavě: jeho průměr je 5 268 km. Povrch se skládá z oblastí posetých krátery, stejně jako skalnaté oblasti. Navenek je Ganymede šedý kvůli silikátovým skalám a ledovým jezerům. Existuje předpoklad, že pod ledem je voda v kapalném stavu.
- Callisto. Průměr satelitu je 4 820 km a sám o sobě sestává z ledu a hornin. Protože v okolí není žádné silné radiační pozadí, lidé nevylučují budoucí instalaci stanice ke studiu Jupiteru.
Poté, co Galileo objevil čtyři satelity, do jejich seznamu se postupně začaly přidávat nové. Astronomové aktivně studovali pátou planetu a objevili těla, která byla ovlivněna její přitažlivostí.
Velká červená skvrna
Vzhledem k tomu, že se Jupiter otáčí příliš rychle kolem své osy, na jeho povrchu se pravidelně objevují hurikány, které jsou snadno rozlišitelné jednotlivými barvami mraků. Jsou to dlouhé pruhy a další sekce, které se pohybují vysokou rychlostí.
V roce 1664 astronomové našli velkou červenou skvrnu na povrchu obra. Je to velká bouře, která se stále nezastavila.
Zajímavý fakt: Velikost červené skvrny je dvakrát větší než velikost Země.
Dlouhodobá pozorování však ukázala, že od roku 1930 se hurikán začal postupně snižovat. Navíc s každým rokem dochází ke kompresi místa rychleji. Snad za několik desetiletí bude obtížné rozlišit bez výrazného nárůstu.
Záření
V důsledku vysokého tlaku uvnitř planety je vodík, který je hlavní složkou, v kapalném stavu. Jeho elektrony dokonale vedou elektřinu, která v kombinaci s rychlou rotací obra vytváří silné magnetické pole. Přiťahuje nabité částice, které jsou obsaženy ve slunečních větrech a měsících Jupiteru. Některé z nich vytvářejí polární záře na pólech planety a zbytek se zrychluje na vysoké rychlosti a vytváří radioaktivní pásy. Záření v nich je nejsilnější ve sluneční soustavě.
Prsteny jupiteru
Jupiter má prsteny, i když nejsou tak znatelné jako Saturnovy. Skládají se hlavně z prachu a drobků, které se drží na úkor atraktivní síly plynového obra.
Předpokládá se, že prsteny Jupiteru byly vytvořeny kvůli časté kolizi jeho satelitů s asteroidy. Od dopadu malé objekty letěly do vesmíru a byly přitahovány planetou a jejich rychlá rotace z nich vytvořila prsteny.
Vzdálenost ke Slunci a Zemi
Minimální vzdálenost od hvězdy (perihelion) je 740,57 milionu km a maximální (aphelion) je 816,52 milionů km. Obří se přiblíží k Zemi ve vzdálenosti 588 milionů km a odtáhne se k 967 milionům km. Nejlepší čas sledovat obří se stane každých 13 měsíců. Například v roce 2019 se 10. června přiblížil k Zemi a v roce 2020 bude Jupiter 10. července blízko.
Období rotace na oběžné dráze
Jupiter provede úplnou revoluci kolem Slunce za 4 331 dní, proto se pohybuje rychlostí 13 km / s. Obří orbita je nakloněna o 6 stupňů vzhledem k rovníku Slunce. Navíc, díky své impozantní velikosti, má planeta hmotné centrum s osvětlením, které se nachází mimo hvězdu.
Protože Jupiter má mírný sklon osy - pouze 3,13 stupňů, nedochází ke změně ročních období.
Původ jména planety
Protože Jupiter je na obloze jasně viditelný, dávali mu lidé ve starověku různá jména. Římani přezdívali obra na počest svého boha nebe a hromu. I když bylo na území státu zavedeno křesťanství, do života obyvatel vstoupily starověké mýty tak pevně, že je nebylo možné vymýtit. Tato situace se ukázala s astronomií. Až dosud nese mnoho hvězd, planet a galaxií jména starodávných bohů a Jupiter není výjimkou.
Věk planety
Nemůžete přesně říci, kdy se přesně objevil Jupiter. Protože planeta je zcela složena z plynů a jakákoli technologie se rychle přibližuje k povrchu, vědci nemají možnost odebrat vzorky půdy a provádět jakékoli analýzy.
Předpokládá se, že se Jupiter objevil před 4,6 miliardami let, když se vytvořila sluneční soustava. Po výbuchu supernovy v prostoru, kde jsou nyní planety, se objevil oblak plynu a prachu. Výbuchová vlna na něj vyvíjela silný tlak, díky čemuž se na určitých místech začala vytvářet těsnění. Postupně se proměnily v planety.
Jak se utvořil Jupiter
Jupiter byl tvořen z vodíku a helia, které byly ve vesmíru v raných stádiích vzhledu sluneční soustavy. Malé částice se postupně srazily a sloučily se do jediného celku, až se proměnily v obří plyn.
Protože planeta je velká, vědci naznačují, že se objevila před předměty pozemské skupiny, protože nic nebránilo absorbovat plyn ve vesmíru.
Podle předběžných odhadů byl Jupiter vytvořen v průběhu několika milionů let. Plyny se postupně shromažďovaly do jediného celku a vytvářely kruh obrovských rozměrů.
Historie studia
Planeta je jasně viditelná ze Země, díky které věděli o její existenci v Babylonu v VIII. Století před naším letopočtem. Ptolemaios ve II. Století vytvořil geocentrický model a určil, že Jupiter provede revoluci kolem Země za 4332 dní. O tři sta let později matematik Ariabhata zopakoval experimenty astronoma a určil dobu oběhu až na hodiny.
V roce 1610 Galileo zkoumal plynový gigant s dalekohledem a objevil čtyři satelity obíhající kolem něj. To vedlo vědce k myšlence, že ne všechny nebeské předměty se pohybují po Zemi. I díky tomu byla prokázána platnost heliocentrického modelu, který tvrdí, že planety se pohybují kolem Slunce.
V 60. letech 20. století byla studie o Jupiteru zahájena astronomem Cassinim, který použil vylepšený model dalekohledu a umožnil tak dosáhnout většího zvětšení. Po 30 letech podrobně popsal rotaci obra kolem své osy a také identifikoval zóny v atmosféře, které rotují různými rychlostmi.
Heinrich Schwabe byl první, kdo objevil Great Red Spot v roce 1831. Vědec dal hurikánu podrobný popis, ale neměl k dispozici dostatek údajů, aby mohl přesně vysvětlit důvod vzniku tohoto jevu.
V roce 1892 byl objeven pátý satelit Jupitera, Almatei. E. Bernard ji spatřil dalekohledem. V roce 1955 byla v důsledku rádiových vln a jejich interakce s objekty ve vesmíru stanovena přesná rychlost rotace plynového obra.
Od druhé poloviny 19. století do současnosti se provádí neustálé sledování Jupiteru. Astronomové shromažďují informace o objektu a snaží se o něm udělat úplný obrázek. Ale technologie musí ještě udělat velký krok kupředu, než se sondy dostanou blíže k povrchu Jupiteru.