Jowisz jest piątą planetą od Słońca. Od momentu odkrycia ludzie zdołali już wystarczająco go przestudiować i zrobić pełny obraz.

Przegląd Jowisza

Jowisz jest piątą planetą od Słońca i należy do grupy gazowych gigantów. Obiekt otrzymał swoją nazwę na cześć starożytnego rzymskiego boga, który rządzi niebem i innymi bóstwami.

Podczas swojego istnienia planeta zdołała zdobyć dużą liczbę satelitów. W tej chwili ich liczba wynosi 79. Ze względu na imponującą wielkość Jowisz został zauważony przez starożytnych ludzi: w Grecji nazywano go „Gwiazdą Zeusa”, a astronomowie z Chin szczegółowo opisywali trajektorię giganta przez dwanaście lat.

Pomiędzy Jowiszem znajdują się Saturn i Mars. Struktura planety składa się z atmosfery, kilku warstw i jądra. A pole magnetyczne ciała niebieskiego ma kształt spłaszczonego dysku.

Interesujący fakt: Jowisz ma podwyższone promieniowanie tła. Urządzenie Galileo na orbicie otrzymało dawkę promieniowania o 2500% wyższą niż poziom krytyczny Ziemi.

W 1979 r. Przy użyciu sondy Voyager-1 stwierdzono, że Jowisz ma pierścienie, można je zobaczyć tylko z bliskiej odległości.

Rozmiar

Promień Jowisza wynosi 69 911 km, co czyni go największą planetą w Układzie Słonecznym. Dla porównania w drugim co do wielkości ciele niebieskim - Saturnie, parametr ten wynosi 57 350 km.

Naukowcy wyjaśniają duży rozmiar Jowisza faktem, że jest to pierwsza planeta, która zaczęła formować się w pobliżu Słońca. Pochłonęła większość substancji i gazu, które były wokół gwiazdy miliardy lat temu. Później wiatr słoneczny zaczął rozpraszać wszystko wokół, ale Jowisz był w stanie utrzymać niektóre obiekty w pobliżu.

Interesujący fakt: Masa Jowisza jest dwa razy większa niż ten parametr dla sumy wszystkich obiektów w Układzie Słonecznym, nie licząc samej gwiazdy.

Ze względu na swoje rozmiary Jowisz jest wyraźnie widoczny na niebie. Jego powierzchnia odbija promienie słoneczne, dlatego w nocy można go postrzegać jako białą plamę. Starożytne cywilizacje wzięły go za gwiazdę ze względu na jasny blask.

Gigant zawiera dużą liczbę substancji, a wiele z nich znajduje się również na innych obiektach Układu Słonecznego. To po raz kolejny wskazuje, że Jowisz może być pierwszą planetą. Również na jego powierzchniach i jelitach zachodzi wiele procesów, które można znaleźć na innych ciałach niebieskich.

Orbita Jowisza

Planeta obraca się wokół Słońca po owalnej ścieżce. Dokonuje całkowitej rewolucji wokół Słońca w ciągu prawie 12 lat ziemskich. Średnia odległość do gwiazdy wynosi 778 milionów km. Jego prędkość ruchu w przestrzeni wynosi 46 800 km / h, a wektor kierunku pokrywa się z większością planet tego układu. Tylko Wenus i Uran poruszają się w przeciwnym kierunku.

Fizyczne cechy Jowisza

Ponieważ Jowisz włączył właściwości wielu planet, ma dość interesujące właściwości fizyczne:

• górna warstwa chmur planety ma ciśnienie jednej atmosfery, temperatura na ich powierzchni wynosi -107 stopni Celsjusza; po pogłębieniu o 146 km ciśnienie wzrasta do 22 atmosfer, a temperatura wzrasta do +156 stopni Celsjusza;
• średnia średnica planety wynosi 139 822 km, co stanowi jedenaście ziemskich;
• powierzchnia wynosi 62,18 miliarda metrów kwadratowych. km;
• ponieważ Jowisz jest gazowym gigantem, jego gęstość jest dość niska: 1,33 g / cm3;
• ze względu na wysoką siłę przyciągania przyspieszenie ziemskie wynosi 24,8 m / s;
• masa planety wynosi 1898 * E24, co przekracza Ziemię o 318 razy.

Pod wieloma względami Jowisz jest liderem wśród planet Układu Słonecznego.

Skład, powierzchnia i struktura

Jowisz to mieszanina substancji ciekłych i gazowych.Warstwa atmosferyczna giganta składa się głównie z wodoru (92%), reszta to hel (8%). Ponadto niewielka część substancji nad powierzchnią to fosfina, siarka, etan, węgiel, neon, siarkowodór i metan.

W atmosferze znajduje się warstwa gazowego wodoru, w której rozpuszczają się również hel i inne substancje. Wchodząc w Jowisza, możesz natknąć się na następną warstwę planety, składającą się z ciekłego wodoru o podobnych zanieczyszczeniach. A poniżej jest poziom wodoru metalicznego. W rzeczywistości gazowy gigant jest warstwą wodoru w różnych stanach z obecnością w nich innych substancji.

W samym środku ciała niebieskiego znajduje się jądro, a naukowcy wciąż nie mogą dojść do ostatecznego wniosku, czy jest on idealnie okrągły lub ma skalisty kształt. Jego obecność została udowodniona w 1997 r., Kiedy odkryto grawitację na Jowiszu. Według wstępnych szacunków składa się z ciekłego metalicznego wodoru i helu, a jego masa może wynosić od 4 do 14% całej planety.

Zakłada się również, że w centrum Jowisza temperatura wynosi 35 700 stopni Celsjusza, a ciśnienie wynosi 4500 GPa. Dla porównania uważa się, że temperatura powierzchni wynosi 67 stopni Celsjusza, a ciśnienie wynosi 10 barów. Należy wyjaśnić, że są to tylko dane teoretyczne, aw rzeczywistości parametry mogą być zupełnie inne. Wartości te uzyskano jedynie na podstawie badań powierzchni i badań planety z dużej odległości, ponieważ nowoczesne sondy nie są w stanie zbliżyć się do górnej warstwy z powodu dużego promieniowania.

Atmosfera Jowisza

Gazowy gigant ma atmosferę 1000 km, w której ciśnienie waha się od 20 do 220 kPa, co jest dość wysokim wskaźnikiem. Większość substancji znajdujących się nad powierzchnią to wodór (90%), drugim najbardziej dominującym składnikiem jest hel (10%). Również niewielką część stanowią inne substancje.

Astronomowie dzielą atmosferę na następujące warstwy (od górnej do dolnej):

• egzosfera;
• termosfera;
• stratosfera;
• tropopauza;
• troposfera.

Skład poziomów praktycznie się nie zmienia, różnią się tylko temperatura i ciśnienie. Co więcej, jeśli pierwszy parametr stopniowo rośnie, drugi maleje. Oddzielnie można wyróżnić warstwę troposfery, w której ze względu na duże straty ciepła pojawiają się zorze polarne.

Interesujący fakt: Prędkość wiatru w atmosferze Jowisza może osiągnąć 600 km / h.

Ze względu na zmiany temperatury, przewagę wodoru i wysokie ciśnienie naukowcy okresowo obserwują zorze polarne na obu biegunach.

Pogoda na Jowiszu

Huragany i burze, które mogą podróżować z planetą z prędkością do 600 km / h, nieustannie chodzą po powierzchni Jowisza. Co więcej, ich pozycja i kształt mogą się znacznie różnić nawet w ciągu kilku godzin. Wyraźną personifikacją przemocy, jaka może się zdarzyć na planecie, jest Czerwona Plama - gigantyczna burza, która jest doskonale widoczna bez silnego podejścia. Szacuje się, że dzieje się to od kilku stuleci na Ziemi.

Większość planety pokryta jest grubymi chmurami bieli i brązu. Są to przedłużone paski z wyraźnymi granicami i poruszają się z indywidualną prędkością. Astronomowie nazywają je obszarami tropikalnymi. Powstawanie pasm pojawia się z powodu chaotycznych kierunków powietrza zlokalizowanego na różnych wysokościach.

Istnieją gazowe olbrzymy, w których przepływa powietrze. Obszary takie mają kolor ciemnobrązowy i są nazywane paskami. Ponadto, ze względu na charakter powietrza, istnieją białe obszary zwane strefami.

W rzeczywistości pogoda na Jowiszu to niekończąca się burza nieprzeniknionych chmur o określonym rozmiarze, temperaturze i ciśnieniu.

Temperatura planety Jowisz

Każda warstwa planety ma określoną temperaturę. Ponadto ten parametr może się znacznie różnić na tym samym poziomie, w zależności od warunków.Co więcej, z powodu niemożności szczegółowego badania Jowisza ze względu na duże promieniowanie, czasami naukowcy mogą jedynie założyć, jakie warunki termiczne występują w określonym obszarze.

Uważa się, że rdzeń gazowego giganta jest bardzo gorący, a wewnątrz niego temperatura może osiągnąć 35 700 stopni Celsjusza. Wokół niego jest gruba warstwa ciekłego metalicznego wodoru. Astronomowie nadal nie mogą dobrze się tego nauczyć. Dostępne dane są jednak wystarczające, aby przewidzieć możliwą temperaturę na tym poziomie. Przejście metalicznego wodoru ze stałego do ciekłego wymaga wysokiej temperatury, ale ze względu na wysokie ciśnienie występujące na Jowiszu wystarczy utrzymać ten parametr w zakresie od 6000 do 21 000 stopni Celsjusza.

Na powierzchni giganta panuje ujemna temperatura, która może osiągnąć do -170 stopni. Niższa atmosfera nie różni się znacznie temperaturą, a jej średni parametr wynosi -145.

Na górnych warstwach chmur, zaczynając od wysokości 320 km, właściwości termiczne zaczynają rosnąć. A na granicy termosfery i egzosfery (około 1000 km) temperatura może już osiągnąć 600 stopni Celsjusza. Naukowcy wciąż nie potrafią wyjaśnić, dlaczego wznosząc się z powierzchni warunki klimatyczne w atmosferze Jowisza stają się cieplejsze. Według wszystkich prognoz temperatura górnych warstw powinna się zmniejszyć lub utrzymać te same wskaźniki, co w tropopauzie.

Księżyce Jowisza

Jowisz ma 79 satelitów, co jest największym wskaźnikiem wśród planet Układu Słonecznego. Pierwszy z nich został odkryty przez Galileusza w 1610 roku za pomocą wynalezionego przez niego teleskopu. Obserwując planetę przez soczewki, niemal natychmiast zauważył cztery jasne punkty znajdujące się w pobliżu giganta. Zaskakujące, że byli na tej samej linii, ale stopniowo poruszali się po planecie.

Interesujący fakt: Odkrycie satelitów pozwoliło Galileuszowi udowodnić, że nie wszystkie obiekty we wszechświecie krążą wokół Ziemi. Z tego powodu był prześladowany przez Kościół katolicki, który twierdził, że trzecia planeta od Słońca jest centrum wszechświata.

Pierwsze cztery satelity zostały nazwane „Galileusz”, obejmują one:

1. I o. Ciało niebieskie najbliższe Jowisza ma średnicę 3 642 km. Ze względu na wysoką zawartość siarki jego powierzchnia ma żółty kolor, a na nim znajduje się ponad 400 aktywnych wulkanów, co jest rekordowym wskaźnikiem wśród wszystkich obiektów Układu Słonecznego.
2. Europa. Ten satelita słynie z gładkiej powierzchni. Ciało niebieskie ma średnicę 3120 km i praktycznie nie ma na nim kraterów. Ale są pęknięcia i paski, dlatego Europa ma szarobrązowy kolor.
3. Ganymede. Jest największym satelitą w Układzie Słonecznym: jego średnica wynosi 5 268 km. Na powierzchnię składają się obszary usiane kraterami, a także obszary skaliste. Na zewnątrz Ganymede jest szary ze względu na skały krzemianowe i jeziora lodowe. Zakłada się, że pod lodem znajduje się woda w stanie ciekłym.
4. Callisto. Średnica satelity wynosi 4820 km, a sam składa się z lodu i skał. Ponieważ wokół niego nie ma silnego tła promieniowania, ludzie nie wykluczają przyszłej instalacji stacji do badania Jowisza.

Po czterech satelitach odkrytych przez Galileusza stopniowo zaczęły być dodawane nowe. Astronomowie aktywnie badali piątą planetę i odkryli ciała, na które wpłynęła jej atrakcja.

Duża czerwona plama

Ze względu na to, że Jowisz obraca się zbyt szybko wokół własnej osi, na jego powierzchni regularnie pojawiają się huragany, które można łatwo odróżnić dzięki indywidualnym kolorom chmur. Są to długie paski i inne sekcje, które poruszają się z dużą prędkością.

W 1664 roku astronomowie znaleźli dużą czerwoną plamę na powierzchni giganta. To wielka burza, która wciąż się nie kończy.

Interesujący fakt: Rozmiar Czerwonej Plamy jest dwa razy większy niż Ziemia.

Jednak długoterminowe obserwacje wykazały, że od 1930 r. Huragan zaczął stopniowo maleć. Co więcej, z każdym rokiem kompresja miejsca odbywa się coraz szybciej. Być może za kilka dziesięcioleci trudno będzie go odróżnić bez silnego wzrostu.

Promieniowanie

Z powodu wysokiego ciśnienia wewnątrz planety wodór, który jest głównym składnikiem, jest w stanie ciekłym. Jego elektrony doskonale przewodzą prąd, który w połączeniu z szybkim obrotem giganta generuje silne pole magnetyczne. Przyciąga naładowane cząstki zawarte w wiatrach słonecznych i księżycach Jowisza. Niektóre z nich powodują powstawanie zorzy polarnych na biegunach planety, a reszta przyspiesza do dużych prędkości, tworząc pasy radioaktywne. Promieniowanie w nich jest najsilniejsze w układzie słonecznym.

Pierścienie Jowisza

Jowisz ma pierścienie, choć nie są tak zauważalne jak pierścienie Saturna. Składają się głównie z pyłu i małych okruchów, które odbywają się kosztem siły przyciągania gazowego giganta.

Uważa się, że pierścienie Jowisza powstały z powodu częstego zderzenia jego satelitów z asteroidami. Po zderzeniu małe obiekty poleciały w kosmos i zostały przyciągnięte przez planetę, a jej szybka prędkość obrotowa utworzyła z nich pierścienie.

Odległość do Słońca i Ziemi

Minimalna odległość do gwiazdy (peryhelium) wynosi 740,57 miliona km, a maksymalna (aphelium) 816,52 miliona km. Gigant zbliża się do Ziemi w odległości 588 milionów kilometrów i oddala się do 967 milionów kilometrów. Najlepszy czas na oglądanie giganta zdarza się co 13 miesięcy. Na przykład w 2019 roku zbliżył się do Ziemi 10 czerwca, a w 2020 roku Jowisz będzie blisko 10 lipca.

Okres rotacji orbity

Jowisz dokonuje całkowitej rewolucji wokół Słońca w ciągu 4 331 dni; w tym celu porusza się z prędkością 13 km / s. Orbita olbrzyma jest nachylona o 6 stopni w stosunku do równika Słońca. Co więcej, ze względu na imponujące rozmiary, planeta ma środek masy ze światłem, które znajduje się na zewnątrz gwiazdy.

Ponieważ Jowisz ma niewielkie nachylenie osi - tylko 3,13 stopnia, nie ma na nim zmiany pór roku.

Pochodzenie nazwy planety

Ponieważ Jowisz jest wyraźnie widoczny na niebie, w czasach starożytnych ludzie nadawali mu różne nazwy. Rzymianie nazywali olbrzyma na cześć ich boga nieba i grzmotów. Nawet gdy na terytorium państwa wprowadzono chrześcijaństwo, starożytne mity wkraczały w życie mieszkańców tak mocno, że ich wykorzenienie było niemożliwe. Ta sytuacja okazała się z astronomią. Do tej pory wiele gwiazd, planet i galaktyk nosiło nazwy starożytnych bogów, a Jowisz nie jest wyjątkiem.

Wiek planety

Nie można dokładnie powiedzieć, kiedy dokładnie pojawił się Jowisz. Ponieważ planeta jest całkowicie zbudowana z gazów, a każda technologia dość szybko ulega awarii, gdy zbliża się do powierzchni, naukowcy nie mają możliwości pobrania próbek gleby i przeprowadzenia jakichkolwiek analiz.

Uważa się, że Jowisz pojawił się 4,6 miliarda lat temu, gdy powstał Układ Słoneczny. Po wybuchu supernowej w przestrzeni, w której znajdują się teraz planety, powstała chmura gazu i pyłu. Fala podmuchu wywarła na niego silny nacisk, przez co w niektórych miejscach zaczęły tworzyć się foki. Stopniowo zamieniali się w planety.

Jak powstał Jowisz

Jowisz powstał z wodoru i helu, które znajdowały się w kosmosie we wczesnych stadiach pojawienia się układu słonecznego. Małe cząstki stopniowo zderzały się ze sobą i łączyły w jedną całość, aż zamieniły się w gazowego giganta.

Ponieważ planeta jest duża, naukowcy sugerują, że pojawiła się przed obiektami grupy ziemskiej, ponieważ nic nie powstrzymało jej przed pochłonięciem gazu w kosmosie.

Według wstępnych szacunków Jowisz powstał przez kilka milionów lat. Gazy stopniowo gromadziły się w jedną całość, tworząc gigantyczne koło.

Studiuj historię

Planeta jest wyraźnie widoczna z Ziemi, dzięki czemu wiedzieli o jej istnieniu w Babilonie w VIII wieku pne. Ptolemeusz w II wieku stworzył model geocentryczny i ustalił, że Jowisz dokona rewolucji wokół Ziemi w 4332 dni. Trzysta lat później matematyk Ariabhata powtórzył eksperymenty astronoma i określił okres obiegu do godzin.

W 1610 roku Galileusz zbadał teleskopowego giganta teleskopem i odkrył cztery satelity krążące wokół niego. To skłoniło naukowca do pomysłu, że nie wszystkie obiekty niebieskie poruszają się po Ziemi. Również dzięki temu udowodniono słuszność modelu heliocentrycznego, który twierdzi, że planety poruszają się wokół Słońca.

W latach 60. XVI w. Badania Jowisza rozpoczął astronom Cassini, który zastosował ulepszony model teleskopu, umożliwiając uzyskanie większego powiększenia. Po 30 latach szczegółowo opisał obrót giganta wokół jego osi, a także zidentyfikował strefy atmosfery, które obracają się z różnymi prędkościami.

Heinrich Schwabe jako pierwszy odkrył Wielką Czerwoną Plamę w 1831 roku. Naukowiec przedstawił huraganowi szczegółowy opis, ale nie miał wystarczających danych, aby dokładnie wyjaśnić przyczynę powstania tego zjawiska.

W 1892 r. Odkryto piątego satelitę Jowisza, Almatei. E. Bernard zauważył ją przez teleskop. W 1955 r., Z powodu fal radiowych i ich interakcji z obiektami w kosmosie, określono dokładną prędkość obrotową gazowego giganta.

Od drugiej połowy XIX wieku do dziś prowadzony jest ciągły monitoring Jowisza. Astronomowie zbierają informacje o obiekcie i starają się zrobić jego pełny obraz. Ale technologia musi zrobić jeszcze duży krok naprzód, zanim sondy znajdą się blisko powierzchni Jowisza.