Jupiter er en av de fem planetene i solsystemet som kan sees på nattehimmelen uten noen optiske instrumenter. Fortsatt uten anelse om størrelsen, k alte gamle astronomer den til den øverste romerske guddom.
Møt Jupiter
Jupiters bane er 778 millioner km unna solen. Et år varer der 11,86 jordår. Planeten foretar en fullstendig rotasjon rundt sin akse på bare 9 timer og 55 minutter, og rotasjonshastigheten er forskjellig på forskjellige breddegrader, og aksen er nesten vinkelrett på baneplanet, som et resultat av at sesongmessige endringer ikke observeres.
Jupiters overflatetemperatur er 133 grader Celsius (140 K). Radien er mer enn 11, og massen er 317 ganger radiusen og massen til planeten vår. Tettheten (1,3 g/cm3) er i samsvar med tettheten til solen og mye mindre enn jordens tetthet. Tyngdekraften på Jupiter er 2,54 ganger, og magnetfeltet er 12 ganger større enn tilsvarende terrestriske parametere. Temperaturen om dagen på Jupiter er ikke forskjellig fra natten. Dette skyldes en betydelig avstand fra solen og kraftige prosesser som skjer i planetens tarm.
EruOptisk forskning av den femte planeten ble oppdaget i 1610 av G. Galileo. Det var han som oppdaget de fire mest massive satellittene til Jupiter. Til dags dato er 67 kosmiske kropper kjent for å være en del av gigantens planetsystem.
Research History
Fram til 1970-tallet ble planeten studert ved bruk av bakkebaserte og deretter orbitale midler i de optiske, radio- og gammabåndene. Temperaturen på Jupiter ble først anslått i 1923 av en gruppe forskere fra Lowell Observatory (Flagstaff, USA). Ved hjelp av vakuum-termoelementer fant forskerne at planeten "definitivt er en kald kropp." Fotoelektriske observasjoner av Jupiters okkultering av stjerner og spektroskopiske analyser gjorde det mulig å trekke en konklusjon om sammensetningen av atmosfæren.
Påfølgende flyvninger med interplanetære kjøretøy foredlet og utvidet den akkumulerte informasjonen betydelig. Ubemannede oppdrag "Pioneer-10; 11" i 1973-1974. for første gang overførte de bilder av planeten fra nær avstand (34 tusen km), data om strukturen til atmosfæren, tilstedeværelsen av et magnetisk og strålingsbelte. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) og New Horizons (2007) har gjort forbedrede målinger av Jupiter og dets planetsystem, og Galileo (1995-2003) og Juno (2016) sluttet seg til rekkene av kjempens kunstige satellitter.
Intern struktur
Kjernen av planeten med en diameter på ca. 20 tusen km, bestående aven liten mengde stein og metallisk hydrogen, er under et trykk på 30-100 millioner atmosfærer. Temperaturen til Jupiter i denne sonen er omtrent 30 000 ˚С. Massen til kjernen er fra 3 til 15 % av planetens totale masse. Genereringen av termisk energi fra Jupiters kjerne forklares av Kelvin-Helmholtz-mekanismen. Essensen av fenomenet er at med en skarp avkjøling av det ytre skallet (overflatetemperaturen til planeten Jupiter er -140˚С), oppstår det et trykkfall, som forårsaker kompresjon av kroppen og påfølgende oppvarming av kjernen.
Det neste laget, 30 til 50 tusen km dypt, er et stoff av metallisk og flytende hydrogen blandet med helium. Med avstand fra kjernen synker trykket i denne regionen til 2 millioner atmosfærer, temperaturen på Jupiter synker til 6000 ˚С.
Strukturen av atmosfæren. Lag og komposisjon
Det er ingen klar grense mellom planetens overflate og atmosfæren. For dets nedre lag - troposfæren - tok forskerne et betinget område der trykket tilsvarer jordens. Ytterligere lag, etter hvert som de beveget seg bort fra "overflaten", la seg ned i følgende rekkefølge:
- Stratosfæren (opptil 320 km).
- Termosfære (opptil 1000 km).
- Exosphere.
Det finnes ikke noe enkelt svar på spørsmålet om hvilken temperatur som er på Jupiter. Voldsomme konveksjonsprosesser forekommer i atmosfæren, forårsaket av den indre varmen på planeten. Den observerte disken har en utpreget stripet struktur. I hvite striper (soner) suser luftmasser opp, i mørke (belter) går de ned,danner konvektive sykluser. I de øvre lagene av termosfæren når temperaturen 1000 ˚С, og når den beveger seg dypere og trykket øker, faller den gradvis til negative verdier. Når Jupiter når troposfæren, begynner Jupiters temperatur å stige igjen.
De øvre lagene i atmosfæren er en blanding av hydrogen (90%) og helium. Sammensetningen av de nedre, hvor hoveddannelsen av skyer skjer, inkluderer også metan, ammoniakk, ammoniumhydrosulfat og vann. Spektralanalyse viser spor av etan, propan og acetylen, blåsyre og karbonmonoksid, fosfor og svovelforbindelser.
Cloud Tiers
Ulike farger på Jupiters skyer indikerer tilstedeværelsen av komplekse kjemiske forbindelser i deres sammensetning. Tre nivåer er godt synlige i skystrukturen:
- Topp - mettet med krystaller av frossen ammoniakk.
- Ammoniumhydrosulfid-innholdet øker i gjennomsnitt betydelig.
- I bunnen - vannis og muligens bittesmå dråper vann.
Noen atmosfæriske modeller utviklet av forskere og forskere utelukker ikke tilstedeværelsen av et annet skylag bestående av flytende ammoniakk. Den ultrafiolette strålingen fra solen og det kraftige energipotensialet til Jupiter setter i gang flyten av en rekke kjemiske og fysiske prosesser i planetens atmosfære.
Atmosfæriske fenomener
Grensene for soner og belter på Jupiter er preget av sterk vind (opptil 200 m/s). Fra ekvator til retningens polerstrømmer veksler med jevne mellomrom. Vindhastigheten avtar med økende breddegrad og er praktisk t alt fraværende ved polene. Skalaen til atmosfæriske fenomener på planeten (stormer, lynutladninger, nordlys) er en størrelsesorden større enn på jorden. Den berømte store røde flekken er ikke annet enn en gigantisk storm, større enn to jordskiver i areal. Stedet driver sakte fra side til side. Over hundre år med observasjon har den tilsynelatende størrelsen halvert.
Voyager-oppdraget fant også at sentrene til atmosfæriske virvelformasjoner er fulle av lynglimt, hvis lineære dimensjoner overstiger tusenvis av kilometer.
Finnes det liv på Jupiter?
Spørsmålet vil skape forvirring for mange. Jupiter – en planet hvis overflatetemperatur (så vel som eksistensen av selve overflaten) har en tvetydig tolkning – kan neppe være «sinnets vugge». Men eksistensen av biologiske organismer i atmosfæren til en gigant tilbake på 70-tallet av forrige århundre, utelukket ikke forskere. Faktum er at i de øvre lagene er trykk og temperatur svært gunstige for forekomsten og forløpet av kjemiske reaksjoner som involverer ammoniakk eller hydrokarboner. Astronom K. Sagan og astrofysiker E. Salpeter (USA), veiledet av fysiske og kjemiske lover, gjorde en dristig antagelse om livsformer, hvis eksistens ikke er utelukket under disse forholdene:
- Sinkere er mikroorganismer som kan formere seg raskt og i stort antall, slik at populasjoner kan overleve i skiftende miljøer.forhold for konveksjonsstrømmer.
- Flytere er gigantiske ballonglignende skapninger. Slipper ut tungt helium, driver i de øvre lagene.
Uansett, verken Galileo eller Juno fant noe slikt.
