Jupiter on Päikesest viies planeet. Pärast avastust on inimestel juba õnnestunud seda piisavalt uurida ja teha täielik pilt.
Jupiteri ülevaade
Jupiter on Päikeselt viies planeet ja kuulub gaasihiiglaste rühma. Objekt sai oma nime Vana-Rooma jumala auks, kes valitseb taevast ja teisi jumalusi.
Oma eksistentsi ajal õnnestus planeedil omandada suur arv satelliite. Praegu on nende arv 79. Oma muljetavaldava suuruse tõttu märkasid iidsed inimesed Jupiteri: Kreekas kutsuti seda “Zeusi täheks” ja Hiina astronoomid kirjeldasid üksikasjalikult hiiglase trajektoori kaheteistkümne aasta jooksul.
Jupiteri vahel on Saturn ja Mars. Planeedi struktuur koosneb atmosfäärist, mitmest kihist ja tuumast. Ja taevakeha magnetväli on lamestatud ketta kuju.
Huvitav fakt: Jupiteril on suurenenud taustkiirgus. Orbiidil olev kosmoselaev Galileo sai kiirgusdoosi, mis on 2500% suurem kui Maa kriitiline tase.
Aastal 1979, kasutades sondi Voyager-1, leiti, et Jupiteril on rõngad, näete neid ainult lähedalt.
Suurus
Jupiteri raadius on 69 911 km, mis teeb sellest Päikesesüsteemi suurima planeedi. Võrdluseks - suuruselt teises taevakehas - Saturnis on see parameeter 57 350 km.
Teadlased selgitavad Jupiteri suurt suurust sellega, et see on esimene planeet, mis hakkas tekkima Päikese läheduses. Ta neelas suurema osa ainest ja gaasist, mis oli miljardeid aastaid tagasi tähe ümber. Hiljem hakkas päikesetuul kõike ümbritsevat hajutama, kuid Jupiter suutis hoida selle läheduses teatud objekte.
Huvitav fakt: Jupiteri mass on kaks korda suurem kui see parameeter kõigi Päikesesüsteemi objektide summa jaoks, kui tähet ennast mitte arvestada.
Jupiter on oma suuruse tõttu taevas selgelt nähtav. Selle pind peegeldab päikesekiiri, mistõttu võib öösel teda näha valge laikuna. Muistsed tsivilisatsioonid eksitasid teda ereda kuma tõttu täheks.
Hiiglane sisaldab suurt hulka aineid ja paljusid neist leidub ka teistes päikesesüsteemi objektides. See vihjab taas, et Jupiter võib olla esimene planeet. Ka selle pindadel ja soolestikus toimub palju protsesse, mida võib leida teistest taevakehadest.
Jupiteri orbiit
Planeet keerleb päikese ümber ovaalsel teel. See viib lõpule täieliku revolutsiooni Päikese ümber peaaegu 12 maa-aasta jooksul. Keskmine kaugus tähest on 778 miljonit km. Selle liikumiskiirus kosmoses on 46 800 km / h ja suunavektor langeb kokku enamiku süsteemi planeetidega. Ainult Veenus ja Uraan liiguvad vastassuunas.
Jupiteri füüsikalised omadused
Kuna Jupiter on ühendanud paljude planeetide omadused, on tal üsna huvitavaid füüsilisi omadusi:
- planeedi pilvede ülemises kihis on ühe atmosfääri rõhk, temperatuur nende pinnal on -107 kraadi Celsiuse järgi; kui süveneda 146 km, tõuseb rõhk 22 atmosfääri ja temperatuur tõuseb +156 kraadi Celsiuse järgi;
- planeedi keskmine läbimõõt on 139 822 km, mis on üksteist maapealset;
- pindala on 62,18 miljardit ruutmeetrit. km;
- kuna Jupiter on gaasigigant, on selle tihedus üsna madal: 1,33 g / cm3;
- suure atraktiivse jõu tõttu on gravitatsiooni kiirendus 24,8 m / s;
- planeedi mass on 1898 * E24, mis ületab maad 318 korda.
Jupiter on mitmes mõttes liider Päikesesüsteemi planeetide hulgas.
Koostis, pind ja struktuur
Jupiter on vedelate ja gaasiliste ainete segu.Hiiglase atmosfääri kiht koosneb peamiselt vesinikust (92%), ülejäänud on heelium (8%). Väike osa ainetest pinna kohal on fosfiin, väävel, etaan, süsinik, neoon, vesiniksulfiid ja metaan.
Atmosfääri all on gaasilise vesiniku kiht, milles lahustuvad ka heelium ja muud ained. Jupiterisse süvenedes võite komistada järgmisele planeedi kihile, mis koosneb sarnaste lisanditega vedelast vesinikust. Ja selle all on metallilise vesiniku tase. Tegelikult on gaasigigant eri olekus vesinikukiht, milles neis on muid aineid.
Taevakeha keskel on tuum ja teadlased ei suuda ikkagi jõuda lõplikule järeldusele, kas see on ideaalselt ümmargune või kivise kujuga. Selle olemasolu tõestati 1997. aastal, kui Jupiteril avastati raskusjõud. Esialgsete hinnangute kohaselt koosneb see vedelast metallilisest vesinikust ja heeliumist ning selle mass võib moodustada 4–14% kogu planeedist.
Samuti eeldatakse, et Jupiteri kesklinnas on temperatuur 35 700 kraadi Celsiuse järgi ja rõhk 4500 GPa. Võrdluseks arvatakse, et pinnatemperatuur on 67 kraadi Celsiuse järgi ja rõhk 10 bar. Tuleb selgitada, et need on ainult teoreetilised andmed ja tegelikkuses võivad parameetrid olla täiesti erinevad. Need väärtused saadi ainult pinnauuringute ja planeedi suure kauguse uurimise põhjal, kuna tänapäevased sondid ei pääse suure kiirguse tõttu ülemise kihi lähedale.
Jupiteri atmosfäär
Gaasihiiglase atmosfäär on 1000 km, milles rõhk varieerub vahemikus 20 kuni 220 kPA, mis on üsna kõrge indikaator. Enamik pinna kohal asuvatest ainetest on vesinik (90%), teiseks domineerivaks komponendiks on heelium (10%). Väikese osa moodustavad ka muud ained.
Astronoomid jaotavad atmosfääri järgmistesse kihtidesse (ülevalt alla):
- eksosfäär;
- termosfäär;
- stratosfäär;
- tropopaus;
- troposfäär.
Tasemete koostis praktiliselt ei muutu, erinevad ainult temperatuur ja rõhk. Veelgi enam, kui esimene parameeter suureneb järk-järgult, siis teine väheneb. Eraldi võib eristada troposfääri kihti, kus suure soojuskao tõttu ilmnevad aurorad.
Huvitav fakt: Tuule kiirus Jupiteri atmosfääris võib ulatuda 600 km / h.
Temperatuuri muutuste, vesiniku ja kõrge rõhu domineerimise tõttu jälgivad teadlased perioodiliselt aurorasid mõlemal poolusel.
Ilm Jupiteril
Jupiteri pinnal kõnnivad pidevalt orkaanid ja tormid, mis võivad planeeti liikuda kiirusega kuni 600 km / h. Veelgi enam, nende asukoht ja kuju võivad isegi mõne tunni jooksul oluliselt erineda. Kogu planeedil juhtuda võiva vägivalla selge personifikatsioon on Punane laik - hiiglaslik torm, mis on ilma tugeva lähenemiseta suurepäraselt nähtav. Arvatakse, et see on kestnud mitu Maa sajandit.
Suurema osa planeedist katavad paksud valged ja pruunid pilved. Need on selgete piiridega pikendatud triibud ja liiguvad individuaalsel kiirusel. Astronoomid nimetavad neid troopilisteks aladeks. Bändide moodustumine ilmneb õhu kaootiliste suundade tõttu, mis asuvad erinevatel kõrgustel.
Gaasihiiglasel on piirkondi, kus õhk voolab alla. Sellised alad on tumepruuni värvi ja neid nimetatakse vöödeks. Samuti on õhu olemuse tõttu valgeid alasid, mida nimetatakse tsoonideks.
Tegelikult on ilm Jupiteril lõputu läbitungimatute pilvede torm, millel on kindel suurus, temperatuur ja rõhk.
Jupiteri planeedi temperatuur
Igal planeedi kihil on kindel temperatuur. Samuti võib see parameeter sõltuvalt tingimustest samal tasemel väga erineda.Pealegi võivad Jupiteri üksikasjaliku uuringu võimatuse tõttu suure kiirguse tõttu teadlased mõnikord vaid oletada, millised soojuse tingimused on teatud piirkonnas.
Arvatakse, et gaasigigandi tuum on väga kuum ja selle sees võib temperatuur ulatuda 35 700 kraadini. Selle ümber on paks vedela metallilise vesiniku kiht. Astronoomid ei suuda seda endiselt hästi uurida. Olemasolevatest andmetest piisab siiski võimaliku temperatuuri ennustamiseks sellel tasemel. Metallilise vesiniku üleminek tahkest vedelikuni nõuab kõrget temperatuuri, kuid Jupiteril esineva kõrge rõhu tõttu piisab selle parameetri hoidmiseks vahemikus 6000 kuni 21 000 kraadi Celsiuse järgi.
Hiiglase pinnal valitseb negatiivne temperatuur, mis võib ulatuda kuni –170 kraadini. Alumine atmosfäär ei erine temperatuurist palju ja selle keskmine parameeter on -145.
Pilvede ülemistes kihtides, alates 320 km kõrgusest, hakkavad termilised omadused suurenema. Ja termosfääri ja eksosfääri piiril (umbes 1000 km) võib temperatuur ulatuda juba 600 kraadini. Teadlased ei suuda siiani selgitada, miks maapinnalt tõustes muutuvad Jupiteri atmosfääri klimaatilised tingimused kuumemaks. Kõigi prognooside kohaselt peaks ülemiste kihtide temperatuur langema või säilitama samad näitajad nagu tropopausis.
Jupiteri kuud
Jupiteril on 79 satelliiti, mis on Päikesesüsteemi planeetide hulgas suurim indikaator. Neist esimese avastas Galileo 1610. aastal tema leiutatud teleskoobi abil. Läätsede kaudu planeeti jälgides märkas ta peaaegu kohe hiiglase lähedal asuvat nelja eredat punkti. Üllataval kombel olid nad samal joonel, kuid liikusid järk-järgult ümber planeedi.
Huvitav fakt: Satelliidide leidmine võimaldas Galileol tõestada, et mitte kõik universumi objektid ei keerle Maa ümber. Seetõttu kiusas teda taga katoliku kirik, kes väitis, et Päikesest pärit kolmas planeet on universumi keskpunkt.
Esimesed neli satelliiti hüüdnimega "Galilean", nende hulka kuulub:
- Ja umbes. Jupiteri lähim taevakeha läbimõõt on 3 642 km. Suure väävlisisalduse tõttu on selle pind kollast värvi ja sellel on üle 400 aktiivse vulkaani, mis on kõigi Päikesesüsteemi objektide seas rekordnäitaja.
- Euroopa. See satelliit on kuulus oma sileda pinna poolest. Taevakeha läbimõõt on 3120 km ja kraatrid sellel praktiliselt puuduvad. Kuid seal on pragusid ja triibusid, mistõttu on Euroopas hallikaspruun värv.
- Ganymede. See on Päikesesüsteemi suurim satelliit: selle läbimõõt on 5268 km. Pind koosneb kraatritega punktidest ja kivistest aladest. Väliselt on Ganymede hall silikaatkivimite ja jääjärvede tõttu. Võib oletada, et jää all on vesi vedelas olekus.
- Callisto. Satelliidi läbimõõt on 4820 km ja see koosneb ise jääst ja kivimitest. Kuna selle ümber puudub tugev radiatsioonitaust, ei välista inimesed Jupiteri uurimiseks jaama tulevast paigaldamist.
Pärast Galileo avastatud nelja satelliiti hakati nende nimekirja järk-järgult uusi lisama. Astronoomid uurisid aktiivselt viiendat planeeti ja avastasid kehasid, mida selle külgetõmme mõjutas.
Suur punane laik
Tulenevalt asjaolust, et Jupiter pöörleb liiga kiiresti ümber oma telje, ilmuvad selle pinnale regulaarselt orkaanid, mida on pilvede üksikute värvide järgi lihtne eristada. Need on pikad triibud ja muud lõigud, mis liiguvad suurel kiirusel.
Aastal 1664 leidsid astronoomid hiiglase pinnalt suure punase täpi. See on suur torm, mis pole siiani veel peatunud.
Huvitav fakt: Punase täpi suurus on kaks korda suurem kui Maa suurus.
Pikaajalised vaatlused näitasid aga, et alates 1930. aastast hakkas orkaan järk-järgult vähenema. Pealegi toimub iga aastaga koha tihendamine kiiremini. Võib-olla on mõnekümne aasta jooksul seda raske eristada ilma tugeva tõusuta.
Kiirgus
Planeedi sisese kõrge rõhu tõttu on vesinik, mis on põhikomponent, vedelas olekus. Selle elektronid juhivad elektrit suurepäraselt, mis koos hiiglase kiire pöörlemisega tekitab võimsa magnetvälja. See tõmbab ligi laetud osakesi, mis sisalduvad Jupiteri päikesetuulis ja kuudes. Mõni neist tekitab planeedi poolustel aurorasid ja ülejäänud kiirenevad suurel kiirusel, luues radioaktiivsed vööd. Nendes sisalduv kiirgus on Päikesesüsteemis kõige võimsam.
Jupiteri rõngad
Jupiteril on rõngad, kuigi need pole nii märgatavad kui Saturni rõngad. Need koosnevad peamiselt tolmust ja väikestest purudest, mida hoitakse gaasihiiglase atraktiivse jõu arvelt.
Arvatakse, et Jupiteri rõngad tekkisid selle satelliitide sagedase kokkupõrke tõttu asteroididega. Löögist lendasid väikesed objektid kosmosesse ja neid meelitas planeet ning selle kiire pöörlemiskiirus moodustas neist rõngad.
Kaugus Päikesest ja Maast
Minimaalne kaugus tähest (perihelioon) on 740,57 miljonit km ja maksimaalne (aphelion) 816,52 miljonit km. Hiiglane läheneb Maale 588 miljoni km kaugusel ja liigub 967 miljoni km kaugusele. Parim aeg hiiglase vaatamiseks toimub iga 13 kuu järel. Näiteks jõudis ta 2019. aastal Maale kõige lähemale 10. juunil ja 2020. aastal on Jupiter 10. juulil.
Orbiidi pöörlemisperiood
Jupiter teeb Päikese ümber 4331 päevaga täieliku pöörde, selleks liigub ta kiirusega 13 km / s. Hiiglase orbiit on Päikese ekvaatori suhtes kaldu 6 kraadi. Veelgi enam, planeedil on oma muljetavaldava suuruse tõttu massi keskpunkt koos helendusega, mis asub tähest väljaspool.
Kuna Jupiteril on telje kerge kalle - ainult 3,13 kraadi, siis aastaaegade muutust sellel pole.
Planeedi nime päritolu
Kuna Jupiter on taevas selgelt nähtav, andsid inimesed iidsetel aegadel sellele erinevaid nimesid. Roomlased hüüdnimega hiiglane oma taevajumala ja äikese jumala auks. Isegi siis, kui riigi territooriumil kehtestati ristiusk, sisenesid iidsed müüdid elanike ellu nii tihedalt, et neid oli võimatu välja juurida. See olukord on osutunud astronoomiaga. Siiani kannavad paljud tähed, planeedid ja galaktikad iidsete jumalate nimesid ning Jupiter pole erand.
Planeedi vanus
On võimatu täpselt öelda, millal täpselt Jupiter ilmus. Kuna planeet koosneb täielikult gaasidest ja pinnale lähenedes ebaõnnestub igasugune tehnoloogia ebaõnnestuda, pole teadlastel võimalust võtta mullaproove ja analüüse.
Arvatakse, et Jupiter ilmus 4,6 miljardit aastat tagasi, kui päikesesüsteem moodustus. Pärast supernoova plahvatust ruumis, kus praegu on planeedid, tekkis gaasi- ja tolmupilv. Lööklaine avaldas talle tugevat survet, mille tõttu teatud kohtadesse hakkasid moodustuma hülged. Järk-järgult muutusid nad planeetideks.
Kuidas Jupiter moodustati
Jupiter moodustati vesinikust ja heeliumist, mis olid kosmoses päikesesüsteemi ilmumise varases staadiumis. Väikesed osakesed põrkusid järk-järgult üksteisega ja sulandusid ühtseks tervikuks, kuni nad muutusid gaasihiiglaseks.
Kuna planeet on suur, soovitavad teadlased, et see ilmus enne maakera rühma objekte, kuna miski ei takistanud sellel kosmoses gaasi neeldumast.
Esialgsete hinnangute kohaselt moodustati Jupiter mitme miljoni aasta jooksul. Gaasid kogunesid järk-järgult üheks tervikuks, moodustades hiiglaslike proportsioonide ringi.
Õppe ajalugu
Planeet on Maast selgelt nähtav, mille tõttu nad teadsid selle olemasolust Babüloonias VIII sajandil eKr. Ptolemaios lõi II sajandil geotsentrilise mudeli ja tegi kindlaks, et Jupiter teeb 4332 päeva jooksul Maa ümber revolutsiooni. Kolmsada aastat hiljem kordas matemaatik Ariabhata astronoomi katseid ja täpsustas ringlusperioodi kuni tundideni.
Aastal 1610 uuris Galileo teleskoobi abil gaasihiiglast ja avastas neli seda tiirlevat satelliiti. See ajendas teadlast mõttele, et mitte kõik taevaobjektid ei liigu ümber Maa. Tänu sellele tõestati ka heliotsentrilise mudeli paikapidavust, mis väidab, et planeedid liiguvad ümber Päikese.
1660. aastatel alustas Jupiteri uurimist astronoom Cassini, kes kasutas teleskoobi täiustatud mudelit, võimaldades saavutada suuremat suurendust. 30 aasta pärast kirjeldas ta üksikasjalikult hiiglase pöörlemist selle telje ümber ja tuvastas ka atmosfääris tsoone, mis pöörlevad erineva kiirusega.
Heinrich Schwabe avastas 1831. aastal esimesena suure punase täpi. Teadlane esitas orkaani üksikasjaliku kirjelduse, kuid tal polnud piisavalt andmeid, et täpselt selgitada selle nähtuse tekkimise põhjust.
1892. aastal avastati Jupiteri viies satelliit Almatei. E. Bernard märkas teda teleskoobi kaudu. Aastal 1955 määrati raadiolainete ja nende interaktsiooni tõttu kosmoses asuvate objektidega kindlaks gaasihiiglase täpne pöörlemiskiirus.
19. sajandi teisest poolest kuni tänapäevani on Jupiteri pidevat jälgimist läbi viidud. Astronoomid koguvad objekti kohta teavet ja proovivad sellest tervikpilti teha. Kuid enne, kui sondid pääsevad Jupiteri pinnale, peab tehnoloogia veel astuma suure sammu edasi.