Nová mapa atmosféry Jupitera z Hubbleovho teleskopu. Jupiter je najväčšia planéta slnečnej sústavy.Parametre pohybu Zeme a Jupitera

Jupiter je najväčšia planéta. Priemer planéty je 11-krát väčší ako priemer Zeme a je 142 718 km.

Okolo Jupitera ho obopína tenký prstenec. Hustota prstenca je veľmi nízka, takže je neviditeľný (ako Saturn).

Doba rotácie Jupitera okolo svojej osi je 9 hodín 55 minút. V tomto prípade sa každý bod rovníka pohybuje rýchlosťou 45 000 km/h.

Keďže Jupiter nie je pevná guľa, ale pozostáva z plynu a kvapaliny, jeho rovníkové časti rotujú rýchlejšie ako polárne oblasti. Rotačná os Jupitera je takmer kolmá na jeho obežnú dráhu, preto je zmena ročných období na planéte slabo vyjadrená.

Hmotnosť Jupitera ďaleko prevyšuje hmotnosť všetkých ostatných planét v slnečnej sústave dohromady, dosahuje 1,9. 10 27 kg. Okrem toho je priemerná hustota Jupitera 0,24 priemernej hustoty Zeme.

Všeobecná charakteristika planéty Jupiter

Atmosféra Jupitera

Atmosféra Jupitera je veľmi hustá. Pozostáva z vodíka (89 %) a hélia (11 %), čím pripomína chemické zloženie Slnka (obr. 1). Jeho dĺžka je 6000 km. Atmosféra oranžovej farby
pridať zlúčeniny fosforu alebo síry. Pre ľudí je škodlivý, pretože obsahuje jedovatý amoniak a acetylén.

Rôzne časti atmosféry planéty rotujú rôznymi rýchlosťami. Z tohto rozdielu vznikli oblakové pásy, z ktorých má Jupiter tri: na vrchu - oblaky zamrznutého amoniaku; pod nimi sú kryštály sírovodíka amónneho a metánu a v najnižšej vrstve je vodný ľad a prípadne tekutá voda. Teplota hornej oblačnosti je 130 °C. Okrem toho má Jupiter vodíkovú a héliovú korónu. Vietor na Jupiteri dosahuje rýchlosť 500 km/h.

Orientačným bodom Jupitera je Veľká červená škvrna, ktorá sa pozoruje už 300 rokov. Objavil ho v roku 1664 anglický prírodovedec Robert Hooke(1635-1703). Teraz jeho dĺžka dosahuje 25 000 km a pred 100 rokmi to bolo asi 50 000 km. Toto miesto bolo prvýkrát opísané v roku 1878 a načrtnuté pred 300 rokmi. Zdá sa, že žije vlastným životom – rozširuje sa a sťahuje. Mení sa aj jeho farba.

Americké sondy Pioneer 10 a Pioneer 11, Voyager 1 a Voyager 2 a Galileo zistili, že škvrna nemá pevný povrch; rotuje ako cyklón v zemskej atmosfére. Predpokladá sa, že Veľká červená škvrna je atmosférický jav, pravdepodobne špička cyklónu zúriaceho v atmosfére Jupitera. V atmosfére Jupitera bola objavená aj biela škvrna s veľkosťou viac ako 10 000 km.

K 1. marcu 2009 má Jupiter známych 63 satelitov. Najväčší z nich, Európa, má veľkosť Merkúra. Sú vždy otočené k Jupiteru jednou stranou, ako Mesiac k Zemi. Tieto satelity sa nazývajú Galileovské, pretože ich prvýkrát objavil taliansky fyzik, mechanik a astronóm Galileo Galilei(1564-1642) v roku 1610 pri testovaní svojho ďalekohľadu. Io má aktívne sopky.

Ryža. 1. Zloženie atmosféry Jupitera

Dvadsať vonkajších satelitov Jupitera je tak ďaleko od planéty, že sú z jej povrchu voľným okom neviditeľné a Jupiter sa na oblohe toho najvzdialenejšieho javí ako menší ako Mesiac.

Piata a najväčšia planéta slnečnej sústavy, známa už od staroveku, je Jupiter. Plynový gigant bol pomenovaný na počesť starorímskeho boha Jupitera, podobne ako Zeus Hromovládca u Grékov. Jupiter sa nachádza za pásom asteroidov a pozostáva takmer výlučne z plynov, najmä vodíka a hélia. Hmotnosť Jupitera je taká obrovská (M = 1,9∙1027 kg), že je takmer 2,5-krát väčšia ako hmotnosť všetkých planét slnečnej sústavy dohromady. Okolo svojej osi sa Jupiter otáča rýchlosťou 9 hodín 55 minút a jeho obežná rýchlosť je 13 km/s. Hviezdna perióda (obdobie rotácie na jej obežnej dráhe) je 11,87 roka.

Pokiaľ ide o osvetlenie, nepočítajúc Slnko, Jupiter je na druhom mieste po Venuši, a preto je vynikajúcim objektom na pozorovanie. Žiari bielym svetlom s albedom 0,52.Za dobrého počasia aj s tým najjednoduchším ďalekohľadom uvidíte nielen samotnú planétu, ale aj štyri najväčšie satelity.
Formovanie Slnka a iných planét sa začalo pred miliardami rokov zo spoločného oblaku plynu a prachu. Takže Jupiter dostal 2/3 hmotnosti všetkých planét v slnečnej sústave. Ale keďže je planéta 80-krát ľahšia ako najmenšia hviezda, termonukleárne reakcie sa nikdy nezačali. Planéta však vyžaruje 1,5-krát viac energie, ako dostáva od Slnka. Jeho vlastný zdroj tepla je spojený predovšetkým s rádioaktívnymi rozpadmi energie a hmoty, ktorá sa uvoľňuje počas procesu kompresie. Ide o to, že Jupiter nie je pevné teleso, ale plynná planéta. Preto rýchlosť otáčania v rôznych zemepisných šírkach nie je rovnaká. Na póloch má planéta silnú kompresiu v dôsledku rýchlej rotácie okolo svojej osi. Rýchlosť vetra presahuje 600 km/h.

Moderná veda verí, že hmotnosť jadra Jupitera je v súčasnosti 10 hmotností Zeme alebo 4 % celkovej hmotnosti planéty a jeho veľkosť je 1,5-násobkom jej priemeru. Je kamenistá, so stopami ľadu.

Zloženie atmosféry Jupitera je 89,8 % vodíka (H2) a 10 % hélia (He). Menej ako 1 % tvorí metán, amónium, etán, voda a ďalšie zložky. Pod touto korunou obrovskej planéty sú 3 vrstvy mrakov. Vrchná vrstva je zaľadnený amoniak s tlakom asi 1 atm, stredná vrstva obsahuje kryštály metánu a amónia a spodná vrstva pozostáva z vodného ľadu alebo drobných tekutých kvapiek vody. Oranžová farba atmosféry Jupitera pochádza z kombinácie síry a fosforu. Obsahuje acetylén a amoniak, takže toto zloženie atmosféry je pre ľudí škodlivé.
Pruhy, ktoré sa tiahnu pozdĺž rovníka Jupitera, sú každému známe už dlho. Ich pôvod však zatiaľ nikto nedokázal reálne vysvetliť. Hlavnou teóriou bola teória konvekcie - klesanie chladnejších plynov na povrch a stúpanie teplejších plynov. V roku 2010 však bolo navrhnuté, že satelity (mesiace) Jupitera ovplyvňujú tvorbu pruhov. Údajne svojou príťažlivosťou vytvorili určité „stĺpce“ látok, ktoré sa tiež otáčajú a sú viditeľné ako pruhy. Teória bola potvrdená v laboratórnych podmienkach, experimentálne a teraz sa zdá byť najpravdepodobnejšia.

Azda za najzáhadnejšie a najdlhodobejšie pozorovanie opísané v charakteristike planéty možno považovať slávnu Veľkú červenú škvrnu na Jupiteri. Objavil ho Robert Hooke v roku 1664, preto bol pozorovaný takmer 350 rokov. Je to obrovská formácia, ktorá sa neustále mení. S najväčšou pravdepodobnosťou ide o dlhotrvajúci gigantický atmosférický vír, jeho rozmery sú 15x30 tisíc km, na porovnanie, priemer Zeme je asi 12,6 tisíc km.

Magnetické pole Jupitera

Magnetické pole Jupitera je také obrovské, že siaha až za obežnú dráhu Saturna a má asi 650 000 000 km. Prevyšuje Zem takmer 12-krát a sklon magnetickej osi je 11° vzhľadom na os rotácie. Kovový vodík prítomný v útrobách planéty vysvetľuje prítomnosť takého silného magnetického poľa. Je to vynikajúci vodič a otáčajúc sa obrovskou rýchlosťou vytvára magnetické polia. Na Jupiteri, podobne ako na Zemi, sú tiež 2 magnetické obrátené póly. Ale strelka kompasu na plynnom obrovi vždy ukazuje na juh.

Dnes v popise Jupitera nájdete asi 70 satelitov, aj keď ich je údajne okolo stovky. Prvé a najväčšie mesiace Jupitera - Io, Europa, Ganymede a Callisto - objavil Galileo Galilei už v roku 1610.

Najväčšiu pozornosť vedcov púta satelit Európa. Z hľadiska možnosti života nasleduje Saturnov mesiac Enceladus a patrí mu druhé miesto. Veria, že na ňom môže byť život. Predovšetkým kvôli prítomnosti hlbokého (až 90 km) subglaciálneho oceánu, ktorého objem presahuje dokonca aj zemský oceán!
Ganymedes je jednoducho najväčší mesiac v slnečnej sústave. Záujem o jeho štruktúru a vlastnosti je zatiaľ minimálny.
Io je vulkanicky aktívny mesiac s veľkou časťou povrchu pokrytou sopkami a lávou.
Mesiac Callisto má pravdepodobne aj oceán. S najväčšou pravdepodobnosťou sa nachádza pod povrchom, o čom svedčí jeho magnetické pole.
Hustota satelitov Galium je určená ich vzdialenosťou od planéty. Napríklad: hustota najvzdialenejšieho z veľkých satelitov - Callisto p = 1,83 g/cm³, potom, keď sa priblížite, hustota sa zvyšuje: pre Ganymede p = 1,94 g/cm³, pre Európu p = 2,99 g/cm³, pre Io p = 3,53 g/cm3. Všetky veľké satelity sú vždy otočené jednou stranou k Jupiteru a otáčajú sa synchrónne.
Zvyšok bol otvorený oveľa neskôr. Niektoré z nich sa v porovnaní s väčšinou otáčajú opačným smerom a predstavujú akési telesá meteoritov rôznych tvarov.

Charakteristika Jupitera

Hmotnosť: 1,9*1027 kg (318-násobok hmotnosti Zeme)
Priemer na rovníku: 142 984 km (11,3-násobok priemeru Zeme)
Priemer na póle: 133708 km
Náklon osi: 3,1°
Hustota: 1,33 g/cm3
Teplota vrchných vrstiev: cca –160 °C
Obdobie otáčania okolo osi (deň): 9,93 hodiny
Vzdialenosť od Slnka (priemer): 5,203 a. alebo 778 miliónov km
Obežná doba okolo Slnka (rok): 11,86 roka
Obežná rýchlosť: 13,1 km/s
Orbitálna excentricita: e = 0,049
Sklon obežnej dráhy k ekliptike: i = 1°
Gravitačné zrýchlenie: 24,8 m/s2
Satelity: je ich 70ks

Okrem Slnka je planéta Jupiter skutočne najväčšou veľkosťou a hmotnosťou v našej slnečnej sústave; nie bez dôvodu je pomenovaná po hlavnom a najmocnejšom bohovi starovekého panteónu - Jupiterovi v rímskej tradícii (známy ako Zeus, v gréckej tradícii). Aj planéta Jupiter je opradená mnohými záhadami a na stránkach nášho vedeckého webu bola spomenutá viackrát. V dnešnom článku zhromažďujeme všetky informácie o tejto zaujímavej obrovskej planéte, takže vpred k Jupiteru.

Kto objavil Jupiter

Najprv však trochu histórie objavu Jupitera. V skutočnosti už babylonskí kňazi a astronómovia starovekého sveta na čiastočný úväzok dobre poznali Jupitera, práve v ich dielach boli prvé zmienky o tomto obrovi v histórii. Ide o to, že Jupiter je taký veľký, že ho bolo možné vždy vidieť na hviezdnej oblohe voľným okom.

Slávny astronóm Galileo Galilei ako prvý študoval planétu Jupiter cez ďalekohľad a objavil aj štyri najväčšie mesiace Jupitera. V tom čase bol objav Jupiterových mesiacov dôležitým argumentom v prospech Kopernikovho heliocentrického modelu (že stredom nebeskej sústavy je, a nie Zem). A sám veľký vedec bol prenasledovaný inkvizíciou za svoje revolučné objavy v tom čase, ale to je iný príbeh.

Následne sa mnohí astronómovia pozreli na Jupiter cez svoje teleskopy, pričom urobili rôzne zaujímavé objavy, napríklad astronóm Cassini objavil na povrchu planéty veľkú červenú škvrnu (viac o nej napíšeme nižšie) a vypočítal aj periódu rotácie a diferenciál rotácia atmosféry Jupitera. Astronóm E. Bernard objavil posledný satelit Jupitera, Amatheus. Pozorovania Jupitera pomocou čoraz výkonnejších ďalekohľadov pokračujú dodnes.

Vlastnosti planéty Jupiter

Ak porovnáme Jupiter s našou planétou, potom je veľkosť Jupitera 317-krát väčšia ako veľkosť Zeme. Okrem toho je Jupiter 2,5-krát väčší ako všetky ostatné planéty slnečnej sústavy dohromady. Čo sa týka hmotnosti Jupitera, je 318-krát väčšia ako hmotnosť Zeme a 2,5-krát väčšia ako hmotnosť všetkých ostatných planét slnečnej sústavy dohromady. Hmotnosť Jupitera je 1,9 x 10 x 27.

Teplota Jupitera

Aká je teplota na Jupiteri cez deň a v noci? Vzhľadom na veľkú vzdialenosť planéty od Slnka je logické predpokladať, že na Jupiteri je chladno, ale nie všetko je také jednoduché. Vonkajšia atmosféra obra je skutočne dosť studená, teplota je tam približne -145 stupňov C, ale keď sa posuniete o niekoľko stoviek kilometrov hlbšie do planéty, otepľuje sa. A nielen teplejšie, ale jednoducho horúce, keďže na povrchu Jupitera môže teplota dosiahnuť až +153 °C. Takýto silný teplotný rozdiel je spôsobený tým, že povrch planéty pozostáva z horenia a uvoľňovania tepla. Vnútorné časti planéty navyše vyžarujú ešte viac tepla, ako samotný Jupiter prijíma od Slnka.

To všetko dopĺňajú najsilnejšie búrky zúriace na planéte (rýchlosť vetra dosahuje 600 km za hodinu), ktoré miešajú teplo vychádzajúce z vodíkovej zložky Jupitera so studeným vzduchom atmosféry.

Existuje život na Jupiteri

Ako vidíte, fyzikálne podmienky na Jupiteri sú veľmi drsné, takže vzhľadom na nedostatok pevného povrchu, vysoký atmosférický tlak a vysokú teplotu na samom povrchu planéty nie je život na Jupiteri možný.

Atmosféra Jupitera

Atmosféra Jupitera je obrovská, rovnako ako samotný Jupiter. Chemické zloženie atmosféry Jupitera je z 90% vodík a 10% hélium, atmosféra obsahuje aj niektoré ďalšie chemické prvky: amoniak, metán, sírovodík. A keďže Jupiter je plynný obr bez pevného povrchu, neexistuje žiadna hranica medzi jeho atmosférou a samotným povrchom.

Ak by sme ale začali zostupovať hlbšie do útrob planéty, všimli by sme si zmeny v hustote a teplote vodíka a hélia. Na základe týchto zmien vedci identifikovali také časti atmosféry planéty, ako sú troposféra, stratosféra, termosféra a exosféra.

Prečo Jupiter nie je hviezda

Čitatelia si možno všimli, že svojim zložením a najmä prevahou vodíka a hélia je Jupiter veľmi podobný Slnku. V tejto súvislosti vyvstáva otázka, prečo je Jupiter stále planétou a nie hviezdou. Faktom je, že jednoducho nemal dostatok hmoty a tepla na to, aby začal fúziu atómov vodíka na hélium. Podľa vedcov potrebuje Jupiter zväčšiť svoju súčasnú hmotnosť 80-krát, aby sa spustili termonukleárne reakcie, ku ktorým dochádza na Slnku a iných hviezdach.

Fotografia planéty Jupiter

Povrch Jupitera

Kvôli absencii pevného povrchu na obrovskej planéte vedci považovali za určitý konvenčný povrch najnižší bod v jej atmosfére, kde je tlak 1 bar. Rôzne chemické prvky, ktoré tvoria atmosféru planéty, prispievajú k vzniku farebných oblakov Jupitera, ktoré môžeme pozorovať v ďalekohľade. Práve oblaky amoniaku sú zodpovedné za červeno-biele pruhované sfarbenie planéty Jupiter.

Veľká červená škvrna na Jupiteri

Ak pozorne preskúmate povrch obrovských planét, určite si všimnete charakteristickú veľkú červenú škvrnu, ktorú si ako prvý všimol astronóm Cassini pri pozorovaní Jupitera koncom 16. storočia. Čo je táto veľká červená škvrna Jupitera? Podľa vedcov ide o veľkú atmosférickú búrku, takú veľkú, že na južnej pologuli planéty zúri už viac ako 400 rokov a možno aj dlhšie (vzhľadom na to, že mohla vzniknúť dávno predtým, ako ju uvidela Cassini).

Aj keď nedávno astronómovia zaznamenali, že búrka začala pomaly ustupovať, pretože veľkosť škvrny sa začala zmenšovať. Podľa jednej hypotézy nadobudne veľká červená škvrna do roku 2040 kruhový tvar, no nie je známe, ako dlho vydrží.

Vek Jupitera

V súčasnosti nie je známy presný vek planéty Jupiter. Ťažkosti pri jeho určovaní spočívajú v tom, že vedci ešte nevedia, ako Jupiter vznikol. Podľa jednej hypotézy Jupiter, podobne ako iné planéty, vznikol zo slnečnej hmloviny asi pred 4,6 miliardami rokov, no je to len hypotéza.

Jupiterove prstence

Áno, Jupiter, ako každá slušná obrovská planéta, má prstence. Samozrejme, nie sú také veľké a nápadné ako tie jeho suseda. Jupiterove prstence sú tenšie a slabšie, s najväčšou pravdepodobnosťou pozostávajú z látok vyvrhnutých obrovskými satelitmi pri zrážkach s putujúcimi asteroidmi a.

Mesiace Jupitera

Jupiter má až 67 satelitov, čo je v podstate viac ako všetky ostatné planéty v slnečnej sústave. Satelity Jupitera sú pre vedcov veľmi zaujímavé, pretože medzi nimi sú také veľké exempláre, že ich veľkosť presahuje niektoré malé planéty (napríklad „nie planéty“), ktoré majú tiež značné zásoby podzemnej vody.

Rotácia Jupitera

Jeden rok na Jupiteri trvá 11,86 pozemského roka. V tomto časovom období Jupiter vykoná jednu otáčku okolo Slnka. Rýchlosť obehu planéty Jupiter je 13 km za sekundu. Dráha Jupitera je mierne naklonená (asi 6,09 stupňa) v porovnaní s rovinou ekliptiky.

Ako dlho trvá let na Jupiter?

Ako dlho trvá let na Jupiter zo Zeme? Keď sú Zem a Jupiter k sebe najbližšie, sú od seba vzdialené 628 miliónov kilometrov. Ako dlho bude trvať moderným vesmírnym lodiam prekonať túto vzdialenosť? Výskumnému raketoplánu Voyager 1, ktorý NASA spustila v roku 1979, let k Jupiteru trval 546 dní. Pre Voyager 2 trval podobný let 688 dní.

• Napriek svojej skutočne gigantickej veľkosti je Jupiter zároveň najrýchlejšou planétou v slnečnej sústave, pokiaľ ide o rotáciu okolo svojej osi, takže jedna otáčka okolo svojej osi zaberie iba 10 našich hodín, takže deň na Jupiteri sa rovná 10 hodiny.
• Oblaky na Jupiteri môžu mať hrúbku až 10 km.
• Jupiter má intenzívne magnetické pole, ktoré je 16-krát silnejšie ako magnetické pole Zeme.
• Je celkom možné vidieť Jupiter na vlastné oči a pravdepodobne ste ho videli viac ako raz, len ste nevedeli, že je to Jupiter. Ak na hviezdnej nočnej oblohe vidíte veľkú a jasnú hviezdu, potom je to s najväčšou pravdepodobnosťou on.

Planéta Jupiter, video

A na záver zaujímavý dokument o Jupiteri.

Pri písaní článku som sa snažil, aby bol čo najzaujímavejší, najužitočnejší a najkvalitnejší. Budem vďačný za každú spätnú väzbu a konštruktívnu kritiku vo forme komentárov k článku. Svoje prianie/otázku/návrh mi môžete napísať aj na email. [e-mail chránený] alebo na Facebooku, s pozdravom autor.

Planéta je ľuďom známa už od staroveku a odráža sa v mytológii a náboženských presvedčeniach mnohých kultúr.

Jupiter sa skladá predovšetkým z vodíka a hélia. S najväčšou pravdepodobnosťou sa v strede planéty nachádza skalnaté jadro ťažších prvkov pod vysokým tlakom. Vďaka rýchlej rotácii je Jupiterov tvar splošteného sféroidu (má výrazné vydutie okolo rovníka). Vonkajšia atmosféra planéty je jasne rozdelená do niekoľkých predĺžených pásov pozdĺž zemepisných šírok, čo vedie k búrkam a búrkam pozdĺž ich interagujúcich hraníc. Pozoruhodným výsledkom je Veľká červená škvrna, obrovská búrka, ktorá je známa už od 17. storočia. Podľa údajov z pristávacieho modulu Galileo sa tlak a teplota rýchlo zvyšujú, keď sa človek dostane hlbšie do atmosféry. Jupiter má silnú magnetosféru.

Satelitný systém Jupitera pozostáva z najmenej 63 mesiacov, vrátane 4 veľkých mesiacov, nazývaných aj „Galileans“, ktoré objavil Galileo Galilei v roku 1610. Jupiterov mesiac Ganymedes má väčší priemer ako Merkúr. Pod povrchom Európy bol objavený globálny oceán a Io je známe tým, že má najsilnejšie sopky v slnečnej sústave. Jupiter má slabé planetárne prstence.

Jupiter skúmalo osem medziplanetárnych sond NASA. Najdôležitejšie boli štúdie s použitím kozmických lodí Pioneer a Voyager a neskôr Galileo, ktoré pustili sondu do atmosféry planéty. Posledným vozidlom, ktoré navštívilo Jupiter, bola sonda New Horizons smerujúca k Plutu.

Pozorovanie

Parametre planéty

Jupiter je najväčšia planéta slnečnej sústavy. Jeho rovníkový polomer je 71,4 tisíc km, čo je 11,2-násobok polomeru Zeme.

Hmotnosť Jupitera je viac ako 2-násobok celkovej hmotnosti všetkých ostatných planét slnečnej sústavy, 318-násobok hmotnosti Zeme a iba 1000-násobok hmotnosti Slnka. Ak by bol Jupiter asi 60-krát hmotnejší, mohla by sa stať hviezdou. Hustota Jupitera je približne rovnaká ako hustota Slnka a je výrazne nižšia ako hustota Zeme.

Rovníková rovina planéty je blízko rovine jej obežnej dráhy, takže na Jupiteri nie sú ročné obdobia.

Jupiter sa otáča okolo svojej osi a nie ako tuhé teleso: uhlová rýchlosť rotácie klesá od rovníka k pólom. Na rovníku deň trvá asi 9 hodín 50 minút. Jupiter rotuje rýchlejšie ako ktorákoľvek iná planéta v slnečnej sústave. V dôsledku rýchlej rotácie je polárna kompresia Jupitera veľmi nápadná: polárny polomer je o 4,6 tisíc km menší ako rovníkový polomer (to znamená 6,5%).

Jediné, čo môžeme na Jupiteri pozorovať, sú oblaky hornej atmosféry. Obria planéta pozostáva hlavne z plynu a nemá pevný povrch, na aký sme zvyknutí.

Jupiter uvoľňuje 2-3 krát viac energie, ako dostáva od Slnka. Možno to vysvetliť postupným stláčaním planéty, potápaním hélia a ťažších prvkov alebo procesmi rádioaktívneho rozpadu v útrobách planéty.

Väčšina v súčasnosti známych exoplanét je hmotnosťou a veľkosťou porovnateľná s Jupiterom, takže jeho hmotnosť je ( MJ) a polomer ( R J) sú široko používané ako vhodné jednotky merania na označenie ich parametrov.

Vnútorná štruktúra

Jupiter sa skladá predovšetkým z vodíka a hélia. Pod mrakmi sa nachádza vrstva 7-25 tisíc km hlboká, v ktorej vodík so zvyšujúcim sa tlakom a teplotou (až do 6000 °C) postupne mení svoje skupenstvo z plynného na kvapalné. Zdá sa, že neexistuje jasná hranica oddeľujúca plynný vodík od kvapalného vodíka. Malo by to vyzerať ako nepretržité varenie globálneho vodíkového oceánu.

Model vnútornej štruktúry Jupitera: skalnaté jadro obklopené silnou vrstvou kovového vodíka.

Pod tekutým vodíkom je vrstva tekutého kovového vodíka s hrúbkou podľa teoretických modelov asi 30-50 tisíc km. Kvapalný kovový vodík vzniká pri tlakoch niekoľkých miliónov atmosfér. Protóny a elektróny v ňom existujú oddelene a je dobrým vodičom elektriny. Silné elektrické prúdy vznikajúce vo vrstve kovového vodíka vytvárajú Jupiterovo gigantické magnetické pole.

Vedci sa domnievajú, že Jupiter má pevné kamenné jadro tvorené ťažkými prvkami (ťažšími ako hélium). Jeho rozmery sú v priemere 15-30 tisíc km, jadro má vysokú hustotu. Podľa teoretických výpočtov je teplota na hranici jadra planéty asi 30 000 K a tlak je 30 - 100 miliónov atmosfér.

Merania zo Zeme aj zo sond zistili, že energia, ktorú Jupiter vyžaruje, najmä vo forme infračerveného žiarenia, je približne 1,5-krát väčšia ako energia, ktorú dostáva zo Slnka. Z toho je zrejmé, že Jupiter má značnú rezervu tepelnej energie vzniknutej pri stláčaní hmoty pri vzniku planéty. Vo všeobecnosti sa verí, že vnútro Jupitera je stále veľmi horúce - asi 30 000 K.

Atmosféra

Atmosféru Jupitera tvorí vodík (81 % podľa počtu atómov a 75 % hmotnosti) a hélium (18 % podľa počtu atómov a 24 % hmotnosti). Podiel ostatných látok nie je vyšší ako 1 %. Atmosféra obsahuje metán, vodnú paru a amoniak; Existujú aj stopy organických zlúčenín, etán, sírovodík, neón, kyslík, fosfín, síra. Vonkajšie vrstvy atmosféry obsahujú kryštály zmrazeného amoniaku.

Mraky v rôznych výškach majú svoju farbu. Najvyššie z nich sú červené, o niečo nižšie biele, ešte nižšie hnedé a v najnižšej vrstve modrasté.

Červenkasté farebné variácie Jupitera môžu byť spôsobené prítomnosťou zlúčenín fosforu, síry a uhlíka. Keďže farba sa môže značne líšiť, chemické zloženie atmosféry sa tiež mení z miesta na miesto. Napríklad existujú „suché“ a „mokré“ oblasti s rôznym množstvom vodnej pary.

Teplota vonkajšej vrstvy oblakov je asi −130 °C, ale s hĺbkou sa rýchlo zvyšuje. Podľa údajov z pristávacieho modulu Galileo je v hĺbke 130 km teplota +150 °C, tlak 24 atmosfér. Tlak na hornej hranici vrstvy oblakov je asi 1 atm, t.j. rovnaký ako na povrchu Zeme. Galileo objavil "teplé miesta" pozdĺž rovníka. Zdá sa, že v týchto miestach je vonkajšia vrstva oblakov tenká a je vidieť teplejšie vnútorné oblasti.

Rýchlosť vetra na Jupiteri môže presiahnuť 600 km/h. Atmosférickú cirkuláciu určujú dva hlavné faktory. Po prvé, rotácia Jupitera v rovníkových a polárnych oblastiach nie je rovnaká, takže atmosférické štruktúry sa tiahnu do pruhov, ktoré obopínajú planétu. Po druhé, dochádza k cirkulácii teploty v dôsledku tepla uvoľneného z hĺbky. Na rozdiel od Zeme (kde dochádza k atmosférickej cirkulácii v dôsledku rozdielu slnečného ohrevu v rovníkovej a polárnej oblasti), na Jupiteri je vplyv slnečného žiarenia na teplotnú cirkuláciu nevýznamný.

Konvekčné toky, ktoré prenášajú vnútorné teplo na povrch, sa navonok javia ako svetlé zóny a tmavé pásy. V oblasti svetelných zón je zvýšený tlak zodpovedajúci vzostupným tokom. Oblaky tvoriace zóny sa nachádzajú na vyššej úrovni (asi 20 km) a ich svetlá farba je zrejme spôsobená zvýšenou koncentráciou jasne bielych kryštálov amoniaku. Tmavé oblaky pásov umiestnených nižšie sú pravdepodobne zložené z červeno-hnedých kryštálov hydrosulfidu amónneho a majú vyššiu teplotu. Tieto štruktúry predstavujú oblasti poklesu. Zóny a pásy majú rôznu rýchlosť pohybu v smere rotácie Jupitera. Doba obehu sa líši o niekoľko minút v závislosti od zemepisnej šírky. To má za následok existenciu stabilných zónových prúdov alebo vetrov, ktoré neustále fúkajú paralelne s rovníkom v jednom smere. Rýchlosti v tomto globálnom systéme dosahujú od 50 do 150 m/s a vyššie. Na hraniciach pásov a zón sa pozoruje silná turbulencia, ktorá vedie k vytvoreniu početných vírových štruktúr. Najznámejším takýmto útvarom je Veľká červená škvrna, ktorá bola na povrchu Jupitera pozorovaná posledných 300 rokov.

V atmosfére Jupitera sú pozorované blesky, ktorých sila je o tri rády vyššia ako na Zemi, ako aj polárne žiary. Orbitálny teleskop Chandra navyše objavil zdroj pulzujúceho röntgenového žiarenia (nazývaný Veľká röntgenová škvrna), ktorého príčiny sú stále záhadou.

Veľká červená škvrna

Veľká červená škvrna je oválny útvar rôznych veľkostí, ktorý sa nachádza v južnej tropickej zóne. V súčasnosti má rozmery 15 × 30 tisíc km (výrazne väčšie ako veľkosť Zeme) a pred 100 rokmi pozorovatelia zaznamenali jeho rozmery 2-krát väčšie. Niekedy to nie je príliš jasne viditeľné. Veľká červená škvrna je jedinečný dlhotrvajúci obrovský hurikán (anticyklón), látka, v ktorej sa otáča proti smeru hodinových ručičiek a za 6 pozemských dní dokončí úplnú revolúciu. Vyznačuje sa vzostupnými prúdmi v atmosfére. Mraky v ňom sú umiestnené vyššie a ich teplota je nižšia ako v susedných oblastiach.

Magnetické pole a magnetosféra

Život na Jupiteri

V súčasnosti sa prítomnosť života na Jupiteri javí ako nepravdepodobná kvôli nízkej koncentrácii vody v atmosfére a absencii pevného povrchu. V 70. rokoch 20. storočia americký astronóm Carl Sagan poukázal na možnosť života založeného na amoniaku v hornej atmosfére Jupitera. Je potrebné poznamenať, že dokonca aj v malých hĺbkach v atmosfére Jovian je teplota a hustota pomerne vysoká a nemožno vylúčiť možnosť prinajmenšom chemickej evolúcie, pretože rýchlosť a pravdepodobnosť výskytu chemických reakcií to podporuje. Existencia vodno-uhľovodíkového života na Jupiteri je však tiež možná: v atmosférickej vrstve obsahujúcej oblaky vodnej pary sú veľmi priaznivé aj teploty a tlaky.

Kométa Shoemaker-Levy

Stopa jedného z fragmentov kométy.

V júli 1992 sa k Jupiteru priblížila kométa. Prešiel vo vzdialenosti asi 15-tisíc kilometrov od vrcholu oblakov a silný gravitačný vplyv obrej planéty roztrhal jej jadro na 17 veľkých kúskov. Tento kométový roj objavili na observatóriu Mount Palomar manželia Caroline a Eugene Shoemakerovci a amatérsky astronóm David Levy. V roku 1994, počas ďalšieho priblíženia sa k Jupiteru, sa všetky úlomky kométy zrútili do atmosféry planéty obrovskou rýchlosťou - asi 64 kilometrov za sekundu. Táto obrovská kozmická kataklizma bola pozorovaná zo Zeme aj vesmírnymi prostriedkami, najmä s pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu, infračerveného satelitu IUE a medziplanetárnej vesmírnej stanice Galileo. Pád jadier sprevádzali zaujímavé atmosférické efekty, napríklad polárna žiara, čierne škvrny na miestach, kde padali jadrá komét, či klimatické zmeny.

Miesto blízko južného pólu Jupitera.

Poznámky

Odkazy

Názov „Jupiter“ je najväčšia z ôsmich planét slnečnej sústavy. Jupiter, známy už od staroveku, má ľudstvo stále veľký záujem. Štúdium planéty, jej satelitov a súvisiacich procesov aktívne prebieha v našej dobe a v budúcnosti sa nezastaví.

pôvod mena

Jupiter dostal svoje meno na počesť božstva rovnakého mena v starovekom rímskom panteóne. V rímskej mytológii bol Jupiter najvyšším bohom, vládcom neba a celého sveta. Spolu so svojimi bratmi Plutom a Neptúnom patril do skupiny hlavných bohov, ktorí boli najmocnejší. Prototyp Jupitera bol Zeus, hlavný z olympských bohov vo viere starých Grékov.

Mená v iných kultúrach

V starovekom svete bola planéta Jupiter známa nielen Rimanom. Napríklad obyvatelia babylonského kráľovstva ho identifikovali so svojím najvyšším bohom Mardukom a nazvali ho „Mula Babbar“, čo znamenalo „biela hviezda“. Gréci, ako je už jasné, spájali Jupiter so Zeusom, v Grécku bola planéta nazývaná „Zeusova hviezda“. Astronómovia z Číny nazvali Jupiter „Sui Xing“, teda „Hviezda roka“.

Zaujímavosťou je, že pozorovania Jupitera vykonávali aj indiánske kmene. Napríklad Inkovia nazývali obrovskú planétu „Pirva“, čo v kečuánskom jazyku znamenalo „sklad, stodola“. Pravdepodobne za zvolený názov vďačil tomu, že Indiáni pozorovali nielen samotnú planétu, ale aj niektoré jej satelity.

O vlastnostiach

Jupiter je piata planéta od Slnka, jeho „susedmi“ sú Saturn a Mars. Planéta patrí do skupiny plynných obrov, ktoré na rozdiel od terestrických planét pozostávajú prevažne z plynných prvkov, a preto majú nízku hustotu a rýchlejšiu dennú rotáciu.

Veľkosť Jupitera z neho robí skutočného obra. Polomer jeho rovníka je 71 400 kilometrov, čo je 11-krát viac ako polomer Zeme. Hmotnosť Jupitera je 1,8986 x 1027 kilogramov, čo dokonca prevyšuje celkovú hmotnosť ostatných planét.

Štruktúra

K dnešnému dňu existuje niekoľko modelov možnej štruktúry Jupitera, ale najznámejší trojvrstvový model je nasledujúci:

• Atmosféra. Pozostáva z troch vrstiev: vonkajší vodík; stredný vodík-hélium; spodná je vodík-hélium s ďalšími nečistotami. Zaujímavosťou je, že pod vrstvou nepriehľadných oblakov Jupitera sa nachádza vodíková vrstva (od 7 000 do 25 000 kilometrov), ktorá sa postupne mení z plynného skupenstva na kvapalné, pričom sa zvyšuje jeho tlak a teplota. Neexistujú žiadne jasné hranice pre prechod z plynu na kvapalinu, to znamená, že nastáva niečo ako neustále „varenie“ oceánu vodíka.
• Vrstva kovového vodíka. Približná hrúbka je od 42 do 26 tisíc kilometrov. Kovový vodík je produkt, ktorý vzniká pri vysokom tlaku (asi 1 000 000 At) a vysokej teplote.
• Core. Odhadovaná veľkosť presahuje priemer Zeme 1,5-krát a hmotnosť je 10-krát väčšia ako hmotnosť Zeme. Hmotnosť a veľkosť jadra možno určiť štúdiom zotrvačných momentov planéty.

Prstene

Saturn nebol jediný s prstencami. Neskôr boli objavené v blízkosti Uránu a potom Jupitera. Jupiterove prstence sa delia na:

1. Hlavná. Šírka: 6 500 km. Rádius: od 122 500 do 129 000 km. Hrúbka: od 30 do 300 km.
2. Arachnoidný. Šírka: 53 000 (Prsteň Amalthea) a 97 000 (Prsteň Théb) km. Polomer: od 129 000 do 182 000 (prstenec Amalthea) a 129 000 až 226 000 (prstenec v Thébe) km. Hrúbka: 2000 (prsteň Amateri) a 8400 (prsteň Théb) km.
3. Haló. Šírka: 30 500 km. Rádius: od 92 000 do 122 500 km. Hrúbka: 12 500 km.

Sovietski astronómovia prvýkrát predpokladali prítomnosť prstencov na Jupiteri, ale prvýkrát ich objavila kozmická sonda Voyager 1 v roku 1979.

História vzniku a vývoja

Dnešná veda má dve teórie pôvodu a vývoja plynného obra.

Teória kontrakcie

Základom tejto hypotézy bola podobnosť chemického zloženia Jupitera a Slnka. Podstata teórie: keď sa Slnečná sústava len začínala formovať, v protoplanetárnom disku sa vytvorili veľké zhluky, ktoré sa potom zmenili na Slnko a planéty.

Teória akrécie

Podstata teórie: k vzniku Jupitera došlo v dvoch obdobiach. Počas prvého obdobia došlo k formovaniu kamenných planét, napríklad terestrických planét. Počas druhej periódy došlo k procesu narastania (čiže priťahovania) plynu týmito vesmírnymi telesami, čím vznikli planéty Jupiter a Saturn.

Stručná história štúdia

Ako je zrejmé, Jupiter si prvýkrát všimli ľudia starovekého sveta, ktorí ho sledovali. Skutočne seriózny výskum obrovskej planéty sa však začal v 17. storočí. Práve v tom čase Galileo Galilei vynašiel svoj teleskop a začal študovať Jupiter, počas ktorého sa mu podarilo objaviť štyri najväčšie satelity planéty.

Ďalším bol Giovanni Cassini, francúzsko-taliansky inžinier a astronóm. Prvýkrát si všimol pruhy a škvrny na Jupiteri.

V 17. storočí Ole Roemer študoval zatmenia satelitov planéty, čo mu umožnilo vypočítať presnú polohu jej satelitov a v konečnom dôsledku určiť rýchlosť svetla.

Neskôr príchod výkonných ďalekohľadov a kozmických lodí urobil štúdium Jupitera veľmi aktívnym. Vedúcej úlohy sa ujala americká letecká agentúra NASA, ktorá vypustila obrovské množstvo vesmírnych staníc, sond a iných zariadení. S pomocou každého z nich boli získané najdôležitejšie údaje, ktoré umožnili študovať procesy prebiehajúce na Jupiteri a jeho satelitoch a pochopiť mechanizmy ich výskytu.

Niektoré informácie o satelitoch

Dnes veda pozná 63 satelitov Jupitera - viac ako ktorákoľvek iná planéta v slnečnej sústave. 55 z nich je vonkajších, 8 vnútorných. Vedci však naznačujú, že celkový počet všetkých satelitov plynového obra môže prekročiť stovku.

Najväčšie a najznámejšie sú takzvané „galilejské“ satelity. Ako už názov napovedá, ich objaviteľom bol Galileo Galilei. Patria sem: Ganymede, Callisto, Io a Európa.

Otázka života

Koncom 20. storočia astrofyzici zo Spojených štátov amerických pripustili možnosť existencie života na Jupiteri. Podľa ich názoru by jej vznik mohol uľahčiť amoniak a vodná para, ktoré sú prítomné v atmosfére planéty.

O živote na obrej planéte sa však netreba vážne baviť. Plynný stav Jupitera, nízka hladina vody v atmosfére a mnohé ďalšie faktory robia takéto predpoklady úplne nepodložené.

• Pokiaľ ide o jasnosť, Jupiter je na druhom mieste po Mesiaci a Venuši.
• Človek s hmotnosťou 100 kilogramov by vďaka vysokej gravitácii vážil na Jupiteri 250 kilogramov.
• Alchymisti identifikovali Jupiter s jedným z hlavných prvkov – cínom.
• Astrológia považuje Jupitera za patróna ostatných planét.
• Cyklus rotácie Jupitera trvá iba desať hodín.
• Jupiter obieha okolo Slnka každých dvanásť rokov.
• Mnohé satelity planéty sú pomenované po milenkách boha Jupitera.
• Do objemu Jupitera by sa zmestilo viac ako tisíc planét podobných Zemi.
• Na planéte nie sú žiadne ročné obdobia.