Jowisz (planet)

Zdjęcie Jowisza uchwyconego przez Hubble Space Telescope, w którym można zaobserwować charakterystyczne zespoły, wielkie czerwone plamę i aurora Joviana. (Źródło: NASA, ESA)

JUpiter Jest to największy z planet Układu Słonecznego i jeden z najzdolniejszych na nocnym niebie przez cały rok, więc nosi imię króla rzymskich bogów. W mitologii rzymskiej bóg Jowisz jest największym z bogów, równoważny Bogu Zeusowi mitologii greckiej. 

Obserwując swoją orbitę dotyczącą słońca, Jowisz jest piątą planetą Układu Słonecznego i ma co najmniej 79 naturalnych satelitów. Jego średnica jest 11 razy większa niż średnica naziemna, a po słońcu jest największym i największym obiektem układu słonecznego.

Ludzkość rozważała Jowisza od czasów starożytnych, ale był Galileo Galilei jako pierwszy, który obserwował planetę z teleskopem i odkrył cztery główne satelity w 1610 roku.

Galileo zaobserwował charakterystyczne zespoły Jowisza i czterech satelitów Galilejskich, których nazwiska to ío, Europe, Ganymedes i Calisto. Odkrycia Galileusza całkowicie zmieniły koncepcje na temat miejsca ziemi i ludzkości we wszechświecie, ponieważ po raz pierwszy zaobserwowano ciała niebieskie obracające się wokół innej gwiazdy, która nie była naszą planetą.

Jego obserwacje poparły kilka rewolucyjnych pomysłów dla jego czasów: pierwsza polegała na tym, że Ziemia nie była centrum wszechświata, a drugim, a nie mniej ważne, że poza nim były „inne światy”, jak Galileusz nazwał satelity Jowisza.

Ogólne cechy Jowisza

Ziemia w porównaniu do Jowisza

Rozmiar i masa

Jowisz to piąta planeta, biorąc pod uwagę promień orbitalny w odniesieniu do Słońca. Czwarta planeta to Mars, ale wśród nich jest dwie granice: pas asteroidowy.

Planety z orbitą mniej niż w planie asteroidowym są skaliste, podczas gdy te z większą orbitą są gazowymi lub lodowymi gigantami. Jowisz jest pierwszym z nich, a także ten o największej objętości i masie.

Masa Jowisza, równoważna 300 mas lądowych, jest tak duża, że ​​podwaja sumę masy pozostałych planet układu słonecznego. Jeśli chodzi o jego objętość, jest to odpowiednik 1300 ziem.

Ruchy

Jowisz odwraca się tak szybko wokół własnej osi, która daje całkowity obrót w ciągu 9 godzin z 50 minutami. Jest to 2,4 razy szybciej niż welokacja rotacji gruntów i żadna planeta Układu Słonecznego. 

Jego okres orbitalny, to znaczy czas potrzebny na całkowitą zwrot słońca, wynosi 12 lat.

Obserwacja

Pomimo tego, że jest pięciokrotnie dalej od słońca niż nasza planeta, jego duży rozmiar i charakterystyka chmur, tworzą światło słoneczne na swojej powierzchni, dlatego jest to jedna z najjaśniejszych gwiazd na nocnym niebie.

Obserwowane z teleskopem, zauważane są tylko ich najwyższe chmury, które mają pewne stacjonarne i inne poruszające się obszary, tworząc wzór pasm w całej linii równikowej.

Najciemniejsze zespoły są nazywane pasy i najczystsze strefy. Są stosunkowo stabilne, chociaż stopniowo zmieniają kształt i kolor, otaczają planetę w przeciwnych kierunkach.

Białe chmury są wynikiem prądów rosnących, które chłodzą, tworząc kryształy amonu. Następnie prądy te zakrzywiają po bokach, aby znów zejść, w najciemniejszych pasach.

Kolor czerwony, żółty i brązowy

Różnorodność czerwonawych, żółtawych i brązowych kolorów, które są widoczne w Jowisza, są wynikiem różnych cząsteczek obecnych w chmurach jowowskich. Pomiędzy zespołami i paskami znajdują się gigantyczne burze i wiry, które są postrzegane jako punkty lub plamy.

Te burze są praktycznie trwałe i spośród wszystkich, wielki czerwony punkt wyróżnia się, po raz pierwszy obserwowany w XVII wieku przez Roberta Hooke'a, współczesnego i rywalizującego fizyka fizycznego i rywalizującego z Newtona.

Wielki czerwony punkt ma co najmniej 300 lat, jednak obserwacje wskazują, że jego kolosalny rozmiar, większy niż Ziemia, maleje w ostatnich dziesięcioleciach.

Jeśli chodzi o jowowską atmosferę, jest dość gęsta. Jego głębokość nie jest dokładnie znana, ale szacuje się na setki kilometrów.

Kompozycja

Skład chemiczny jego atmosfery jest bardzo podobny do gwiazdy: 80% wodoru, 17% helu i niewielkich proporcji pary wodnej, metanu i amoniaku. 

Ciśnienie atmosferyczne wzrasta wraz z głębokością, do tego stopnia, że ​​gaz wodorowy jest upłynnie. To byłaby dolna granica jowowskiej atmosfery.

Metaliczny płynny ocean Jowisza jest gorętszy niż powierzchnia słoneczna, rzędu 10.000 ° C i całkiem jasne.

Jest bardzo prawdopodobne, że Jowisz ma bardzo gęsty rdzeń złożony z elementów metali ciężkich, ale wymagane jest więcej danych, aby potwierdzić to stwierdzenie.

Podsumowanie cech fizycznych Jowisza

-Masa: 1,9 × 10²⁷ kg

Może ci służyć: polaryzacja światła: typy, przykłady, aplikacje

-Radio równikowe: 71492 km, równoważne 11 -krotność promienia ziemi.

-Radio polarne: 66854 km.

-Kształt: rozliczone na biegunach w współczynniku 0,065.

-Średni radio orbity: 7,78 x 10⁸ km, równoważny 5.2 u.DO.

-Nachylenie osi obrotu: 3º12 dotyczące płaszczyzny orbitalnej.

-Temperatura: -130ºC (chmury)

-Powaga: 24,8 m/s²

-Własne pole magnetyczne: Tak, 428 μt w Ekwadorze.

-Atmosfera: Gęsta atmosfera wodoru i helu.

-Gęstość: 1336 kg/m³

-Satelity: 79 znajomych.

-Pierścienie: Tak, słabe i pyłowe związki.

Struktura Jowisza

Zewnętrzna warstwa Jowisza składa się z chmur i ma grubość 50 km. Pod tą warstwą chmur znajduje się kolejna warstwa, głównie wodoru i helu, o grubości 20.000 km.

Przejście między fazą gazu a fazą ciekłą jest stopniowe, ponieważ ciśnienie rośnie wraz z głębokością.

Poniżej tej ciekłej warstwy i w wyniku ekstremalnych ciśnień elektrony atomów wodoru i helu są oddzielone od ich jąder i stają się wolnymi elektronami, które poruszają się w morzu ciekłego metalicznego wodoru.

Na większej głębokości może być stałe jądro o średnicy 1,5 razy większej niż 30 razy cięższe niż nasza planeta. A ponieważ jest to planeta złożona z gazu i cieczy, ze względu na ogromną prędkość obrotową, planeta przyjmuje spłaszczony kształt w swoich biegunach.

Kiedy i jak obserwować Jowisza

Jowisz wygląda jasno biało i jest łatwo obserwowany w Zmierzchu. Nie należy go mylić z Wenus, która jest również bardzo jasna.

Wizja teleskopu Jowisza

Na pierwszy rzut oka Jowisz świeci bardziej na nocnym niebie niż Syryjczyka, świetlista gwiazda i jest zawsze blisko pewnej konstelacji zodiaku, która może się różnić w zależności od roku, w środowisku 30 stopni.

Jupiter Night View i cztery satelity Galilean z małym teleskopem. Źródło: @asismet_if.

Z dobrymi lornetkami ze stałym podparciem lub małym teleskopem, Jupiter pojawia się jako biały dysk z miękkimi opaskami.

Cztery satelity Galilejskie są łatwo widoczne z małym teleskopem: Ganymedes, IO, Europe i Calisto. Pozycje satelitów różnią się od jednego do następnego, a czasem tylko trzy są podzielone, ponieważ jeden z nich jest za lub przed planetą.

Istnieje kilka aplikacji mobilnych, które umożliwiają identyfikację i szukanie planet i gwiazd na niebie. Wśród nich wyróżnia się Mapy nieba za bycie jednym z pierwszych. W ten sposób pozycja Jowisza znajduje się w dowolnym momencie.

Pozycja Jowisza i inne planety na niebie Widziane z mapami Sky 02/20/20 o 23:14 z Caracas, Wenezuela.

Ruch tłumaczenia

Orbita Jowisza jest eliptyczna i koncentruje się na środku słońca ze względu na jego ogromną masę. Podróżowanie z prędkością 13,07 km/s zajmuje 11,86 lat.

Teraz zawsze twierdzi się, że planety obracają się wokół centrum Słońca, co jest dość precyzyjne dla prawie wszystkich, z wyjątkiem Jowisza.

Tłumaczenie Jowisza

Jest tak, ponieważ Jowisz jest tak masywny, że środek obrotu, bar baraminowy lub masowy środek systemu Sol-Jowisza przenosi się do Jowisza, będąc z korpusu słonecznego.

Zgodnie z obliczeniami barycenter systemu Sol-Jowisza jest 1,07 razy większy niż promień słoneczny, to znaczy poza.

Karantenter systemu Sol-Jowisza jest poza słońcem. Orbita Jowisza to elipsa z jednym z jego reflektorów w barycenter. (Źródło: Spaceplace.garnek.Gov)

On Perihelio Jest to najmniejsza odległość między orbitą Jowisza a skupieniem elipsy, znajdującej. Jego wartość wynosi 816,62 miliona kilometrów.

Przeciwnie, Aphelion Jest to największa odległość między ostrością a orbitą, która w przypadku Jowisza wynosi 740,52 miliona kilometrów.

Ekcentryczność orbity wskazuje, jak daleko jest w postaci okrągłej. Orbita Jowisza ma mimośrodowość 0,048775 i jest obliczana przez podzielenie odległości od środka elipsy na skupienie się na długości największej półki elipsy. 

Ruch rotacyjny

Ogólny okres obrotu wokół własnej osi wynosi 9 godzin 55 minut i 27,3 sekundy. Oś zakrętu ma nachylenie 3,13º w odniesieniu do osi obrotu orbity.

Aby być tak nieporęcznym, Jowisz ma najniższy okres obrotu wśród wszystkich planet układu słonecznego.

Satelity Jowisza

Gigantyczne planety charakteryzują się posiadaniem dużej liczby satelitów lub księżyców. Do tej pory policzyło 79 satelitów Jowisza, ale największe i najbardziej znane to cztery satelity odkryte przez Galileo Galilei w 1610 r., Które w kolejności bliskości są:

-Ío, ​​ma ⅓ średnicy ziemi

-Europa, z ¼ średnicy ziemi

-Ganímedes, z ⅖ części średnicy ziemi

-Callisto, niewiele niż ⅖ części średnicy ziemi

Te cztery satelity razem mają 99,99% masy wszystkich jowowskich satelitów i pierścieni.

Między satelitami Jowisza i Galilejską występują cztery małe satelity wewnętrzne odkryte w stosunkowo niedawnym dniu (1979).

Może ci służyć: wypukłe lustro

Na zewnątrz satelitów galilejskich jest grupa Regularne satelity, 10 w sumie plus grupa satelity wsteczne, z których do tej pory znane są sześćdziesiąt jeden (61).

Według kolejności orbity zdefiniowane są cztery grupy satelitarne:

1. Wewnętrzne satelity (4) z orbitami między 128.000 do 222.000 km.
2. Galilejskie satelity (4) Jego orbity wynoszą między 422.000 km dla ío do 1.883.000 km dla Calisto. Razem mają 99.99% masy wszystkich jowowskich satelitów.
3. Regularne satelity (10) między 7.284.000 km do 18.928.000 km.
4. Satelity wsteczne (61) Od 17.582.000 km do 28.575.000 km.

Jowisz ma również pierścienie. Są na orbicie niższe niż satelity galilejskie i wśród orbitów wewnętrznych satelitów. Uważa się, że pierścienie te powstały w wyniku wpływu wewnętrznego satelity z meteoroidem.

Galilejskie satelity

Jowisz i cztery satelity Galilean: ío, Europe, Ganymedes i Calisto

Cztery satelity Galilejskie stanowią bardzo interesującą grupę, ponieważ eksperci uważają, że spełniają warunki ewentualnej przyszłej kolonizacji.

Ío

Ma intensywną aktywność wulkaniczną, powierzchnia jest trwale odnawiana ze stopioną lawą pochodzącą z wnętrza.

Energia ogrzewania Iro pochodzi głównie z intensywnej siły przypływu, która wytwarza ogromną grawitację Jowisza.

Europa

Jest to drugi z satelitów galilejskich w porządku, ale szósta satelitów Jowisza. Jego imię pochodzi z mitologii greckiej, w której Europa jest miłośnikiem Zeusa (Jowisz w mitologii rzymskiej).

To tylko trochę mniej niż księżyc i ma solidną skórkę zamrożonej wody. Ma trochę gęstej atmosfery tlenu i innych gazów. Jego delikatnie prążkowana powierzchnia to gładka w gwiazdach Układu Słonecznego, z zaledwie kilkoma kraterami.

Uważa się, że pod kory lodowej w Europie znajduje się ocean, którego ruch, kierowany siłami przypływu giganta Jowisza, powoduje aktywność tektoniczną na lodach satelity. W ten sposób na gładkiej powierzchni pojawiają się pęknięcia i rozstępy.

Wielu ekspertów uważa, że ​​Europa ma warunki do pomieszczenia jakiegoś życia.

GANYMEDE

Jest to największy satelita Układu Słonecznego, ma skalisty płaszcz z żelaznym rdzeniem. Jego rozmiar jest nieco większy niż w planecie rtęci, z prawie połową jej masy.

Istnieją dowody, że pod jego powierzchnią może znajdować się ocean słonej wody. ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) rozważyła możliwość odwiedzenia jej do 2030 r.

Jak często w Układzie Słonecznym, orbita ganymede jest w rezonansie z orbitami Europy i ío: Kiedy Ganimedes kończy powrót, Europa kończy dwa, a cztery pełne zakręty temu.

Rezonans orbitalny Jowisza Galilean satelitów

Callisto

Jest to czwarty satelita galileski o wielkości praktycznie równej rtęci, ale z trzecią częścią jego wagi. Nie ma rezonansu orbitalnego z innymi satelitami, ale jest zsynchroniczny z Jowiszem, zawsze pokazując tę ​​samą twarz planety.

Powierzchnia ma obfite stare kratery i składa się głównie z skały i lodu. Prawdopodobnie masz wewnętrzny ocean o grubości co najmniej 100 kilometrów.

Nie ma dowodów na działanie tektoniczne, więc ich kratery były z pewnością spowodowane wpływem meteorytów. Jego atmosfera jest cienka, składająca się z tlenu cząsteczkowego i dwutlenku węgla, z dość intensywną jonosferą. 

Kompozycja

Jowisz ma grubą atmosferę składaną głównie z wodoru w 87%, a następnie Helio w rzędu 13%. Inne gazy obecne w proporcjach mniejszych niż 0,1% to siarkowodór, woda i para amoniaku.

Chmury planety zawierają kryształy amoniaku, a ich czerwonawy kolor prawdopodobnie pochodzi z cząsteczek zawierających siarkę lub fosfor. Najniższe i niższe chmury zawierają hydrosulfuro amonu.

Ze względu na obecność burz w najgłębszych warstwach jest bardzo prawdopodobne, że warstwy te zawierają chmury złożone z pary wodnej.

Struktura wewnętrzna

Wewnątrz jowisza wodoru i helu są w postaci płynnej, ze względu na wysokie ciśnienia spowodowane jego ogromną siłą grawitacji i gęstą atmosferą.

Na głębokościach większych niż 15.000 kilometrów pod powierzchnią ciekłej atomy wodoru są tak sprężone, a ich jądra tak blisko siebie, że elektrony oddzielają się od atomów i przechodzą do pasma napędowego, tworząc się ciekawy metalowy wodór.

Modele fizyczne sugerują, że istnieje skalisty rdzeń złożony z ciężkich atomów. Na początku oszacowali rdzeń 7 mas lądowych, ale nowsze modele zastanawiają się nad rdzeniem o masie od 14 do 18 mas lądowych.

Ważne jest, aby upewnić się, czy to jądro istnieje, ponieważ odpowiedź zależy od teorii tworzenia planet planet planet.

W tej teorii planety powstają z jąder cząstek stałych, co daje większe ciężkie obiekty, które działałyby jako jądra kondensacyjne grawitacyjne, które w ciągu milionów lat tworzyłyby planety.

Może ci służyć: model atomowy Schrödingera

Magnetosfera Jowisza

Z powodu intensywnego pola magnetycznego Jowisza planeta ma obszerną magnetosfera, do tego stopnia, że ​​jeśli nie jest to niewidoczne, będzie to widoczne na niebie o wielkości podobnej do wielkości księżyca. 

Żadna planeta układu słonecznego nie przewyższa Jowisza pod względem intensywności i rozszerzenia pola magnetycznego.

Załadowane cząstki z wiatru słonecznego są uwięzione w liniach pola magnetycznego i obracają się wokół nich, ale mają dryf lub ruch wzdłuż linii pola.

Gdy linie magnetyczne powstają z jednego bieguna i łączą się w drugim, naładowane cząstki zyskują energię kinetyczną i koncentrują się na biegunach, jonizujące i ekscytujące gazy atmosfery polarnej Jowisz.

Misje do Jowisza

Od 1973 r.

Misje takie jak Pioneer 10 i 11, Galileo i Cassini studiowały satelity Jowisza. Wstępne dane sugerują, że niektóre z nich mają sprzyjające warunki życia, a także ustanowienie ludzkich baz.

NASA NASA NASA i Europejska Agencja Kosmiczna mają nowe misje do Jowisza, głównie w celu zbadania satelity europejskiej bardziej szczegółowo.

Pionier 

Pioneer 11

Pioneer 10 był pierwszą sondą kosmiczną, którą Jupiter przeleciał w grudniu 1973 roku. W tym samym roku, w kwietniu, wysłano Pioneer 11 Sonda, która dotarła do jowowskiej orbity w grudniu 1974 r.

W tych misjach pobrano pierwsze pobliskie zdjęcia Jowisza i satelitów Galilean. Zmierzono również pole magnetyczne i pasy promieniowania planety.

Podróżnik

Voyager 2

Uruchomione także w 1973 roku, misje Voyager 1 i Voyager 2 odwiedziły króla planet Układu Słonecznego.

Dane zebrane przez te misje dostarczały do ​​tego czasu niezwykłych i nieznanych informacji o planecie i jej satelitach. Na przykład system pierścieni Jowisza został po raz pierwszy wykryty i dowiedział się również, że satelita IRO ma intensywną aktywność wulkaniczną.

Galileo

Został uruchomiony w 1995 r. Mimo to mógł wysłać cenne informacje o satelitach Jowisza.

Sonda galileusza wokół Jowisza. Źródło: Wikimedia Commons. Jihemd/cc by-sa (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/),

Misja odkryła oceany podpowierzchniowe w Europie i zawierała więcej informacji o aktywnych wulkanach ío.

Galileusz zakończył się, gdy sonda eksploracyjna spadła na Jowisz, aby uniknąć zderzenia i konsekwentnego zanieczyszczenia mrozu Europy.

Cassini

Montaż statku Cassini

W grudniu 2000 r. Misja Cassini/Huygens do Saturna uzyskała porównywalne dane w interesie z misjami Voyager, ale ze względu na ulepszenia technologiczne były znacznie lepszej jakości.

Nowe Horyzonty

Nowe Horyzonty

W swoim przejściu do Plutona nowa sonda kosmiczna Horizons odwiedziła planetę Jowisza w 2007 roku.

Juno

Juno

Najnowszą z misji do Jowisza jest sonda Space Juno, która weszła na orbitę z planetą w dniu 5 lipca 2016 r. Misją Juno jest badanie jowowskiej atmosfery, a także jej magnetosfery i auroras.

Oczekuje się, że ta misja dostarczy niezbędnych danych w celu ustalenia, które modele podstawowe są kompatybilne z istniejącymi danymi Jowisza, a tym samym porównywać z modelami, które twierdzą, że takie jądro nie istnieje.

Ciekawe dane dotyczące Jowisza

-Jest to największa średnica czterech gigantycznych planet: Jowisz, Saturn, Uran i Neptune.

-W tomie zajmowanym przez Jowisza istnieje 1300 planet wielkości gruntów.

-Jowisz ma ogromną masę, jest dwa razy więcej niż suma mas pozostałych siedmiu planet układu słonecznego.

-Uważa się, że jego stałe jądro zostało utworzone zaledwie milion lat po pierwotnej płycie gazowej i kurzu, która dała początek Układu Słonecznego, 4 wykonuje 4.500 milionów lat.  

-Jowisz to planeta Układu Słonecznego, który ma najkrótszy dzień: jego okres obrotu wynosi zaledwie 9 godzin z 55 minutami.

-Jest to najbardziej radioaktywna planeta układu słonecznego, oprócz światła słonecznego odzwierciedlonego przez jego atmosferę zapewnia również własne promieniowanie, głównie w zakresie podczerwieni.

-Jowisz ma największy satelitę układu słonecznego: ganymede, o promieniu 1,5 razy większym niż księżyca i 0,4 razy w promieniu lądowym.

-80% jego atmosfery składa się z wodoru, a następnie Helio, co stanowi 17%. Reszta to inne gazy, takie jak para wodna, metan, amoniak i etan.

-Chmury Jowisza są tworzone przez kryształy amonu, które tworzą cienką warstwę o grubości około 50 km. Ale cała atmosfera jest rzędu 20.000 km, będąc najgrubszym ze wszystkich planet układu słonecznego.

-Jest to planeta, która ma największy i najtrwalszy wir antycykloniczny znany w Układzie Słonecznym: Wielki Czerwony. Z ponad 300 latami istnienia, jego wielkość jest większa niż dwie średnice lądowe.

-Ma wyjątkowo gęsty rdzeń żelaza, niklu i płynnego metalowego wodoru.

-Ma intensywne pole magnetyczne zdolne do wytwarzania stałych aurorów.

-Jest to planeta słoneczna o najwyższym przyspieszeniu grawitacyjnym, które szacuje się na 2,5 -krotność grawitacji naziemnej na krawędzi jej atmosfery.

-Bardzo ostatnie badania wskazują na obfitość wody w strefie równikowej, na podstawie analizy danych misji przestrzennej Juno. W raporcie NASA 10 lutego 2020 r. W magazynie Astronomia natury Wskazuje się, że 0,25% atmosfery równikowej planety składa się z cząsteczek wody.