Jowisz - największa planeta w Układzie Słonecznym, jest piąta od Słońca. To ciało niebieskie, nazwane na cześć greckiego boga wszystkich bogów Zeusa, syna Kronosa (Saturna), a także stróża Cesarstwa Rzymskiego, jest prawdziwym gazowym gigantem wśród planet, przekraczającym co najmniej dwukrotność wszystkich połączonych planet (masa Jowisza jest 318 razy większa niż Masa Ziemi). Olbrzymi Układ Słoneczny jest bardzo podobny do gwiazd, ale nie mógł uzyskać wystarczającej masy, aby rozpocząć spalanie.
Największa planeta w Układzie Słonecznym
Jowisz stał się źródłem prawdziwej rewolucji w wiedzy naukowej o Wszechświecie, kiedy w 1610 r. Wielki Galileusz był w stanie odkryć cztery ogromne towarzysze giganta - Io, Europę, Ganymede i Callisto. Jest to pierwszy raz w historii, kiedy zaobserwowano duże ciała niebieskie obracające się wokół obiektu innego niż Ziemia. Fakt ten stał się podstawą teorii Kopernika, że Ziemia nie jest centrum wszechświata.
Choć na pozór spokojny, jeśli spojrzysz na to z naszego względnie bezpiecznego świata, Jowisz jest chaotycznym i tętniącym życiem miejscem. Plamy i turbulencje gazowego giganta są spowodowane silnymi sztormami, które rozpraszają wiatry panujące z prędkością równą 540 km / h na równiku - szybciej niż jakikolwiek huragan znany na Ziemi.
Ale w atmosferze giganta jest także coś tajemniczego - Wielka Czerwona Plama, która jest silną huraganową burzą zwaną antycyklonem. Nasza rodzima planeta nigdy nie widziała czegoś porównywalnego z taką mocą: obraca się we wszechobecnym owalu, który jest większy niż cała Ziemia, chociaż stale maleje, poczynając od pierwszych dni jej obserwacji.
Interesujący fakt: Jowisz jest jedną z pięciu planet, które można zobaczyć gołym okiem, jeśli spojrzy we właściwym czasie we właściwym miejscu. Jowisz jest także czwartym najjaśniejszym przedmiotem niebieskim w naszym Układzie Słonecznym. Tylko Słońce, Wenus i Księżyc są jaśniejsze od niego na nocnym niebie.
Taka interesująca planeta, ten Jowisz. Przyjrzyjmy się teraz bliżej.
Struktura składu Jowisza
Jowisz to ogromna, supermasywna kula gazowa, w którą wszystkie pozostałe planety Układu Słonecznego można umieścić dwukrotnie. Gdyby Jowisz był tylko 80 razy większy, stałby się prawdziwą gwiazdą. Chmury szalejącego giganta składają się z amoniaku i pary wodnej, dryfujących w atmosferze wodoru i helu. Prawdopodobnie specjalny skład chemiczny chmur kryje się za pastelową różnorodnością kolorów Jowisza, ale w rzeczywistości naukowcy wciąż nie byli w stanie w pełni wyjaśnić tego interesującego wyglądu planety.
Atmosfera Jowisza jest podobna do słonecznej, składającej się głównie z wodoru i helu. Kolorowe jasne i ciemne paski powstają w wyniku działania silnych wiatrów ze wschodu na zachód w górnej atmosferze. Białe chmury w jasnych obszarach składają się z kryształów zamrożonego amoniaku, a chmury są nieco ciemniejsze od innych chemikaliów. Ze względu na losowość wszystkich procesów zachodzących w atmosferze giganta, Wygląd Jowisza ciągle się zmienia. Czasami niebo jest wypełnione prawdziwymi deszczami czystych diamentów.
Pod górnymi warstwami gazu ciśnienie i temperatura rosną tak bardzo, że atomy wodoru ostatecznie kompresują się w ciecz. Jowisz ma gęsty rdzeń o niepewnym składzie, otoczony bogatą w hel warstwą ciekłego metalicznego wodoru, który zajmuje do 80-90% średnicy planety.
Ciśnienie rośnie tak wysoko, że wodór traci elektrony, aw chaotycznym bałaganie zawiłych płynów może pojawić się ładunek elektryczny, tak jak w metalach.Niezwykle szybki obrót giganta wokół własnej osi - Jowisz wykonuje jeden obrót w ciągu 10 godzin ziemskich - powoduje wyładowania elektryczne, które mogą wpływać i wytwarzać pole magnetyczne planety. Jest 16 do 54 razy silniejszy niż Ziemia.
Prawdopodobnie najciekawszym miejscem na powierzchni Jowisza jest Wielka Czerwona Plama, która jest ogromną burzą, która trwa od ponad 300 lat. Prędkość obrotowa przepływających w niej powietrza sięga 680 km / h. Kolor zmienia się od ceglastoczerwonego do lekko brązowego - prawdopodobnie wynika to z małej ilości fosforu i siarki w kryształach amoniaku w chmurach.
Interesujący fakt: Nie wiadomo, czy Jowisz ma twardą powierzchnię. Pod chmurami tysiące kilometrów warstw wodoru i helu. Pod spodem jest ciekły wodór. Ponadto ten ciekły wodór staje się gorącym ciekłym metalem. Nadal nie wiadomo, czy pod tym wszystkim znajduje się solidny rdzeń - temperatury zniszczyłyby każdy sprzęt, który moglibyśmy tam wysłać, aby uzyskać niezbędne dane. Temperatura w rdzeniu powinna być wystarczająca do stopienia nawet tytanu.
Odległość od Słońca Jowisza i Orbity
Średnia odległość od słońca: 778,412,020 km. Dla porównania: 5,203 razy więcej niż Ziemia.
Peryhelium (najbliżej słońca): 74.742.600 km. Dla porównania: 5,036 razy więcej niż Ziemia.
Afelion (najdalsza odległość od słońca): 816 081 400 km. Dla porównania: 5,366 razy więcej niż Ziemia.
Obrót wokół własnej osi
Jowisz ma najwyższą prędkość obrotową wokół swojego układu słonecznego.. Ten kosmiczny gigant dokonuje jednej rewolucji w mniej niż dziesięć godzin. Taka skandaliczna prędkość znacznie wpływa na kształt planety gazowej, tworząc ogromne wybrzuszenie w rejonie równika. Można to zobaczyć nawet przy użyciu najprostszego amatorskiego teleskopu.
- Średnica wokół równika: 142 984 km.
- Masa Jowisza: 1.900e27 kg
Warto zauważyć, że Jowisz jest gazowym gigantem, który nie ma żadnej stałej powierzchni, więc odpowiedzi na pytanie dotyczące prędkości obrotu tego tajemniczego ciała niebieskiego wokół jego osi nie można podać w tych samych kategoriach, jak na przykład ta z ziemią.
Systemy obliczania prędkości obrotowej Jowisza
Ruchy przepływów atmosferycznych są bardzo różne w zależności od szerokości geograficznej ich położenia. Tak więc prędkość rotacji strumieni znajdujących się na polarnych częściach planety jest aż o 5 minut mniejsza niż prędkość na równiku. Z powodu tych różnic naukowcy musieli opracować trzy różne systemy do obliczania prędkości obrotowej.
Tak więc pierwszy z nich dotyczy strumieni położonych w regionie od 10 ° szerokości geograficznej północnej do 10 °, gdzie prędkość obrotu wynosi 9 godzin 50 minut i 30 sekund, drugi - do wszystkich szerokości geograficznych znajdujących się poza tymi granicami, tutaj prędkość wynosi 9 godzin 55 minut i 40 sekund. Trzeci system próbował połączyć dwa podejścia, proponując obliczyć prędkość obrotową na sferze magnetycznej planety.
Rotacja wokół Słońca
Jowisz potrzebuje 4328 dni Ziemi, aby dokończyć jedną rewolucję wokół Słońca. Dlatego jeden rok na powierzchni Jowisza trwa 11,86 lat ziemskich.
Księżyce Jowisza
Jowisz jest drugą najjaśniejszą planetą na nocnym niebie po Wenus. To pozwoliło astronomom odkryć i rozpocząć badania ogromnej planety setki lat temu. W styczniu 1610 roku astronom Galileusz Galilei zauważył, jak myślał, cztery małe gwiazdy towarzyszące Jowiszowi. Te fragmenty światła są w rzeczywistości czterema największymi księżycami Jowisza: Io, Europa, Ganymede i Callisto.
Większość księżyców Jowisza jest nie mniej interesująca i tajemnicza niż ich pan. Największy satelita w Układzie Słonecznym, Ganymede, jest również jedynym satelitą znanym z własnego pola magnetycznego. Wulkany szaleją na powierzchni Io, co nadaje mu tytuł najbardziej aktywnego wulkanicznie obiektu w Układzie Słonecznym.
Naukowcy uważają, że Europa jest pokryta głębokim, rozległym oceanem pod lodową skorupą, co czyni go głównym kandydatem na polowanie na życie kosmitów w Układzie Słonecznym. Z kolei Callisto ma najniższy współczynnik odbicia lub albedo spośród wszystkich czterech satelitów. Sugeruje to, że jego powierzchnia może składać się z ciemnego, bezbarwnego kamienia.
Ale te cztery satelity nie są jedynymi. Jowisz ma dziesiątki małych satelitów. W samym 2003 roku wykryto aż 23 nowe satelity. Tylko w czerwcu 2018 r. Naukowcy zarejestrowali 12 kolejnych, które wędrują dziwnymi trajektoriami wokół majestatycznej planety.
Pierścienie Jowisza
Odkrycie aż trzech pierścieni wokół Jowisza było prawdziwym odkryciem dla naukowców, kiedy statek NASA Voyager 1 wyruszył na badania planety w 1979 r. Kiedy staje się jasne, nie są tak jasne jak te z Saturna.
Główny pierścień jest spłaszczony. Jego grubość wynosi około 30 km, a szerokość ponad 6400 km. Wewnętrzny pierścień w kształcie chmury, zwany halo, ma grubość 20 000 km. Powstał w wyniku sił elektromagnetycznych, które odpychają cząsteczki pyłu z głównego pierścienia. System ten rozciąga się od górnych chmur w atmosferze i stopniowo się rozszerza. Oba pierścienie składają się z małych ciemnych cząstek pyłu.
Trzeci pierścień, zwany cienkim pierścieniem ze względu na swoją przezroczystość, w rzeczywistości reprezentuje trzy pierścienie mikroskopijnych szczątków z trzech księżyców Jowisza - Amalthea, Teb i Adrastea.
Misje badawcze
Od kiedy Galileusz po raz pierwszy spojrzał na Jowisza, naukowcy kontynuowali jego badania, zarówno z powierzchni Ziemi, jak i z kosmosu. Pierwsza misja została zrealizowana przy pomocy Voyagera 1, który dał naukowcom ponad 10 000 zdjęć planety podczas jej przelotu.
A kiedy sonda Juno NASA zaczęła wirować wokół Jowisza w 2016 roku, szybko zaczęła wysyłać zapierające dech w piersiach obrazy. Oszałamiające obrazy pokazały, że planeta jest jeszcze bardziej dzika, niż kiedyś sądziliśmy. Juno był w stanie dostarczyć zdumiewające dane, na których odkryto prawdziwe stada cyklonów wirujące na powierzchni giganta, którego korzenie prawdopodobnie sięgają głęboko pod górne pasma chmur.
Do Jowisza wysłano więcej niż jedną misję, a istnieją jeszcze co najmniej dwa plany wysyłki: NASA Europe Clipper (który rozpocznie się w 2020 roku) i Ice Moons Europejskiej Agencji Kosmicznej, która rozpoczyna się w 2022 roku i przybywa do systemu Jowisza w 2030 roku, aby studiować Ganymede, Callisto i Europę.
„Pioneer 10” był w stanie ujawnić nam całe niebezpieczeństwo związane z pasmem promieniowania Jowisza, który przekracza próg śmierci dla człowieka 1000 razy, a jego zwolennik „Pioneer 11” pozwolił nam zagłębić się w tajniki Wielkiej Czerwonej Plamy. Inni „bracia” „Voyagers” 1 i 2 byli w stanie stworzyć obszerne i szczegółowe mapy księżyców Jowisza, pokazali nam niewidzialne pierścienie, a także przedstawili dane dotyczące natury Io, którego powierzchnia pokryta jest wulkanami wyrzucającymi siarkę, tworząc silne strumienie magnetyczne, które mają znaczący wpływ na Jowisza . A „Nowe horyzonty” dały nam zupełnie inne spojrzenie na kipiące piękno gazowego giganta.
Czy życie na Jowiszu jest możliwe?
Atmosfera Jowisza staje się cieplejsza z głębokością, osiągając temperaturę pokojową lub 21 ° C, na wysokości, na której ciśnienie atmosferyczne jest około 10 razy wyższe niż na Ziemi. Naukowcy podejrzewają, że jeśli Jowisz ma formę życia na powierzchni, może istnieć tylko na tym poziomie, to znaczy żyć całkowicie w powietrzu, jednak naukowcy nie znaleźli żadnych dowodów życia na Jowiszu. Satelity są najlepszymi kandydatami do poszukiwań życia.
Chociaż ten gigant jest uważany za badaną planetę, na którą poświęcono wiele wysiłku i pieniędzy, naukowcy wciąż mają wiele pytań, na które jeszcze nie ma odpowiedzi.Dlatego wszyscy nadal pędzą do solidnej i nie do pokonania ściany Nieznanego Wszechświata z próżną nadzieją na poznanie wszystkich tajemnic wszechświata, znalezienie rozwiązań najbardziej złożonych zagadek fizyki, chemii i astronomii, wysyłając nowe misje do chaotycznie gotującego się giganta. Przestrzeń kosmiczna jeszcze do nas nie dotarła, ale być może, po zrozumieniu Jowisza, będziemy w stanie zrobić niesamowity krok w zrozumieniu otaczającego nas świata.