Описание планеты юпитер и интересные факты о ней

Атмосфера планеты Юпитер

Верхняя часть атмосферы Юпитера представляет собой смесь водорода, гелия и других газов. Она имеет толщину до 20 тысяч километров. Ниже располагается слой толщиной до 60 тыс. км, в котором смесь газообразных компонентов постепенно переходит в жидкое состояние из-за повышения давления. Эта область может разогреваться до температуры в 20 000 градусов Цельсия. Следующий слой атмосферы, а это до 65 тыс. км глубины, имеет характеристики, при которых водород начинает переходить в так называемое металлическое состояние. Температура здесь может доходить до 200 000 градусов Цельсия, а давление приближаться к 5 миллионам атмосфер.

«Большой галс» Юпитера по солнечной системе

На первый взгляд такая разница вызывает удивление, однако, судя по всему, в далеком прошлом наша Солнечная система заметно отличалась от своего нынешнего состояния, и “царь планет” Юпитер располагался к Солнцу намного ближе, чем в наше время.

В наши дни, Юпитер – пятая планета Солнечной системы, расположенная на удалении 778,57 миллионов километров от Солнца. Но на заре формирования планетной системы, он приближался к Солнцу примерно до 250 миллионов километров, т.е. почти до того места, где сейчас находится Марс.

Разумеется, “путешествия” такого гиганта оказали большое влияние на формирование Солнечной системы, изменив природу пояса астероидов и сделав Марс меньше, чем он мог бы быть. Эти данные следуют из новой модели, разработанной командой ученых, костяк которой составляют сотрудники Центра космических полетов имени Годдарда (Goddard Space Flight Center) НАСА.

«Мы называем путь Юпитера Большим Галсом, поскольку его движение являлось медленным приближением к Солнцу, затем остановкой, разворотом и обратным движением, – говорит первый автор публикации Кевин Уэлш. – Это изменение направления похоже на маневр парусника, огибающего буй».

Согласно новой модели, Юпитер образовался в районе, который находится от Солнца примерно в 3,5 раза дальше, чем нынешняя Земля. Поскольку большое количество газа все еще вращалось вокруг Солнца, гигантская планета попала в огромный вихревой поток и начала притягиваться им к Солнцу. Юпитер медленно приближался к Солнцу по спирали до тех пор, пока не остановился на расстоянии около 1,5 а.е. (нынешняя орбита Марса, но самого Марса ещё там не было).

«Мы предполагаем, что Юпитер прекратил свой дрейф к Солнцу из-за Сатурна», – говорит Ави Менделл, соавтор работы.

Как и Юпитер, другой космический гигант – Сатурн попал в аналогичный поток вскоре после своего образования. Согласно модели, как только два газовых гиганта сблизились, их судьбы переплелись навеки, они стали как бы взаимно тормозить движение друг друга в газовом потоке. Постепенно весь газ, заполнявший пространство между двумя планетами исчез, что привело к остановке спирального снижения к Солнцу и, в конце концов, к обратному движению.

Обе планеты удалялись от Солнца вместе до того момента, когда Юпитер занял свое место на удалении примерно в 5.2 а.е. от Солнца, а Сатурн – примерно на расстоянии 7 а.е. На свое текущее положение (около 9.5 а.е.) Сатурн переместился позже из-за других факторов.

Юпитер – пятая по счету, но первая по массе и размерам планета Солнечной системы. Кроме Солнца, только Юпитер оказал существенное влияние на то как выглядят привычные нам окрестности планеты земля

Общая информация

Соседствует Юпитер с Марсом и Сатурном. Он примерно в 2,5 раза больше, чем все остальные планеты вместе взятые. Сейчас дано краткое описание 76 естественным спутникам. У Юпитера есть небольшие кольца, но рассмотреть их с Земли можно только при благоприятных метеорологических условиях.

Состав и внутреннее строение

Внутреннее строение Юпитера и структура слоев этого газового гиганта изучены слабо. Ученые предполагают, что большая часть объема представлена жидким и газообразным веществами. Внутри небесного тела располагается ядро. Оно отличается высокой плотностью. Некоторые ученые считают, что ядро может иметь твердую скальную структуру. Следующий слой является наиболее толстым. Он состоит из металлического водорода.

Затем следует относительно тонкий слой. Он состоит преимущественно из жидкого водорода. Его поверхность разрежена. Верхний слой представлен водородом, который находится в газообразном состоянии. Атмосфера Сатурна состоит из плотных облаков. На 90% этот гигант состоит из водорода и еще на 8% — из гелия. В химический состав этой планеты (оставшиеся 2%) в небольших количествах входят следующие вещества:

• метан;
• сера;
• этан;
• неон;
• углерод;
• сероводород;
• водяной пар;
• фосфин;
• кислород;
• кремний;
• бензол и т.д.

На наличие примесей этих элементов указывают цветные разводы, возникающие на поверхности планеты.

Схематическое строение планеты. Credit: v-kosmose.com.

Орбитальные характеристики

Среднее расстояние от Юпитера до Солнца составляет 778,57 млн км. Афелий, т.е. самая отдаленная точка от небесного светила, достигает 816,51 млн км. Перигелий, т.е. наиболее приближенная к Солнцу точка обриты, составляет 740,68 млн км. Полный оборот вокруг звезды планета совершает за 11,86 земных лет. Период обращения гиганта вокруг Солнца занимает 398,88 юпитерианских суток. Юпитер движется по орбите со скоростью 13,07 км/с.

Физические параметры

Юпитер имеет приплюснутую форму. Экваториальный радиус достигает 71 492 км, а полярный — 66 854 км. Средний радиус составляет 69 911 км.

Масса этого газового гиганта — 1,89*10 в 27 степени кг, а объем — 1,43*10 в 15 степени км³. Несмотря на большой вес небесного тела, его плотность невысока и составляет всего 1,33 г/см³. Площадь поверхности планеты достигает 6,22*10 в 10 степени км². Наклон оси Юпитера составляет 3,13°.

Атмосфера и радиация

Погодные условия на поверхности необычны: дуют интенсивные разнонаправленные ветры. Их скорость может достигать 620 км/ч. Усиление интенсивности шторма до критических отметок может произойти всего за несколько часов.

Штормы на этой планете могут достигать тысячи километров в диаметре. Считается, что ураганы поднимают большое количество пыли в атмосферу. Поверхность планеты почти все время прикрыта плотными облаками, состоящими из гидросульфата аммония, водяных паров и аммиака.

Периодически регистрируются вспышки молний, более интенсивные, чем на Земле. На поверхности планеты присутствуют аномальные зоны. К ним относится Большое Красное Пятно. Это большой шторм.

Огромный шторм — Большое Красное Пятно. Credit: pbs.twimg.com

Планету опоясывают мощные радиационные пояса. Излучение, исходящее от Юпитера, во много раз превышает дозу, смертельную для человека. Это затрудняет исследования, т.к. аппараты, приближающие к нему, быстро выходят из строя.

Карта поверхности

Планета затянута плотными облаками, поэтому изучение ее поверхности представляет сложность. Рассматривая Юпитер с Земли, можно увидеть только их. Однако данные со спутников позволили определить, что поверхность находится в расплавленном состоянии. Поэтому данных о рельефе быть не может. Карту Юпитера невозможно составить. Имеются только снимки поверхности и описание штормовых зон.

Карту поверхности составить невозможно из-за отсутствия твердой поверхности, можно составить лишь карту штормов. Credit: astro.uni-altai.ru.

Спутники и кольца

Юпитер и Уран кто больше имеет колец и спутников? По количеству колец Юпитер явно уступает Урану, кольцевая система у планеты слабая и содержит в основном космическую пыль. Состоит из четырех компонентов: гало, яркого главного кольца, и два широких «паутинных кольца» — Амальтея и Фивы.

А вот по содержанию спутников Юпитер опережает Уран, на сегодняшний день известно более 60 естественных спутника.
Еще Галилео Галилей, в далеком 1610 году, первым открыл, яркие и крупные, четыре луны.
В 1970 году уже известны 13 лун, а благодаря космическому аппарату «Вояджер 1» мы узнали еще о трех. С новым поколением телескопов стало известно еще о сорока девяти.
Все спутники имеют разные размеры от самых маленьких (2 километра в диаметре), до самых больших (свыше 5000 км диаметр).

Подразделяются на две группы: внешние и внутренние
Восемь внутренних спутников вращаются по круговым орбитам, в экваториальной плоскости Юпитера.

Наиболее изученными являются спутники, которые были открыты Галилем: Европа, Каллисто, Ганимед и Ио. Они же являются самыми крупными и их прекрасно видно даже в бинокль. Вращаются достаточно на далеком расстоянии от Юпитера.

Изучение спутников с помощью космических аппаратов началось в 1973 году и продолжается и по сегодняшний день.

• Ганимед — крупнейший спутник планет в нашей системе, превышает своим размером планету Меркурий. Его диаметр — 5262 километра. Имеет рельеф, похожий на лунный.
• Каллисто — второй по величине, его диаметр 4820 километров, поверхность имеет большое количество кратеров. Всегда повернут одной стороной к Юпитеру. Самый удаленный спутник — расстояние от Юпитера 1883000 км. Полный оборот совершает за 16 суток.
• Ио — примечателен тем, что на его поверхности находится примерно четыреста вулканов и большинство из них действующие. Фонтаны достигают 200 километров в высоту. Диаметр — 3642 километра.
• Европа — диаметр всего 1138 км. Интересна тем, что на ней может находиться вода в жидком состоянии, что вкупе с положительной температурой, делает возможным зарождение жизни. Однако большой минус — нахождение Европы в поясе радиации Юпитера.

Внешние спутники вращаются под разными углами по эллиптическим орбитам, а большинство еще и в противоположном направлении от движения Юпитера.
Представляют в своем большинстве крупные астероиды, которые притянул Юпитер. Самый большой, имеющий диаметр 170 километров, это Гималия. Радиусы их орбит доходят до десятков миллионов километров.

Юпитер, Ганимед

Размер, масса и объем самой большой планеты Солнечной системы

Сравнительные размеры Юпитера, Земли и Луны

Масса – 1.8981 x 1027 кг, объем – 1.43128 x 1015 км3, поверхностная площадь – 6.1419 x 1010 км2, а средняя окружность достигает 4.39264 x 105 км. Чтобы вы понимали, по диаметру планета в 11 раз крупнее Земли и в 2.5 раз массивнее всех солнечных планет.

Юпитер — газовый гигант, поэтому его плотность – 1.326 г/см3 (меньше ¼ земной). Низкая плотность – подсказка для исследователей, что объект представлен газами, но все еще продолжаются споры о составе ядра самой большой планеты.

Состав самой большой планеты Солнечной системы

Это крупнейший из газовых гигантов, разделенный на внешний атмосферный слой и внутреннее пространство. Атмосфера наполнена водородом (88-92%) и гелием (8-12%). Химический состав атмосферы Юпитера указан на рисунке.

Модель структуры Юпитера с каменным ядром и слоем жидкого металлического водорода

Заметны также следы метана, водного пара, кремния, аммиака и бензола. В небольших количествах можно отыскать сероводород, углерод, неон, этан, кислород, серу и фосфин.

Внутренняя часть Юпитера вмещает плотные материалы, поэтому состоит из водорода (71%), гелия (24%) и прочих элементов (5%). Ядро – плотная смесь из металлического водорода в жидком состоянии с гелием и внешний слой из молекулярного водорода. Считают, что ядро может быть скалистым, но точных данных нет.

О наличии ядра подняли вопрос в 1997 году, когда разобрались с гравитацией. Сведения намекали, что оно может достигать 12-45 земных масс и охватывать 4-14% массы Юпитера. Присутствие ядра также подкрепляется планетарными моделями, которые говорят, что планеты нуждались в скалистом или ледяном сердечнике. Но конвекционные токи, а также раскаленный жидкий водород могли уменьшить параметры ядра.

Чем ближе к ядру, тем выше температурные показатели и давление. Полагают, что на поверхности мы отметим 67°С и 10 бар, в фазовом переходе – 9700°С и 200 ГПа, а возле ядра – 35700°С и 3000-4500 ГПа.

Любительские наблюдения

Haблюдeния Юпитepa нe вызывaют cepьeзныx тpуднocтeй дaжe у нaчинaющиx acтpoнoмoв. Пpи мaкcимaльнoм уpoвнe блecкa oн уcтупaeт пo яpкocти лишь Beнepe, Лунe и Coлнцу. Oптимaльный пepиoд eгo иccлeдoвaний нacтупaeт в мoмeнт пpoтивocтoяния, кoтopoe пpoиcxoдит кaждый гoд co cмeщeниeм в oдин мecяц oт пpoшлoгoднeй дaты. Oбычнo вo вpeмя лeтнeгo пpoтивocтoяния Юпитep нe oтxoдит дaлeкo oт гopизoнтa.

Юпитер из телескопа с Земли

B Poccии этo paccтoяниe paвнo 20-З0˚. B cвязи c этим лучшee вpeмя для eгo нaблюдeний пpиxoдитcя нa пepиoд зимнeгo пpoтивocтoяния. Toгдa плaнeтa зaнимaeт выcoкoe пoлoжeниe нa нeбocклoнe и ocтaeтcя тaм нa пpoтяжeнии вceй нoчи. Ecли вы нe бoитecь зимниx мopoзoв, тo мoжeтe зa oдну нoчь пpoнaблюдaть пoлный oбopoт Юпитepa вoкpуг cвoeй ocи.

Магнитное поле

Планета считается королевой магнитных полей Солнечной системы. Она окутана мантией из заряженных электрических частиц, раскинувшейся на 650 млн км. Магнитная сфера Пятой планеты примерно в 18 000 раз сильнее земной.

Уровень радиоактивного излучения вблизи великана тысячекратно превышает уровень, летальный для человека. Кучность бомбардировки радиоактивными частицами такова, что повреждает специально защищенные космические машины. Гипотетически этой мощности хватило бы, чтобы поглотить Солнце.

Планетный исполин производит шумы, напоминающие по звучанию человеческие голоса. Этот гомон называют электромагнитной речью. Подобные «голоса» уфологи часто принимают за аудиосигналы инопланетных культур.

Будущее Юпитера

Сейчас планета Юпитер на входит в обитаемую зону, так как располагается слишком далеко от Солнца и на поверхности его спутников не может существовать вода в жидком виде. Хотя её наличие и предполагается под поверхностным слоем — так называемые подповерхностные океаны, возможно, есть на Ганимеде, на Европе и на Каллисто.

Со временем Солнце будет увеличиваться в размерах, приближаясь к Юпитеру. Постепенно спутники Юпитера разогреются и на некоторых из них будут вполне комфортные условия для возникновения и поддержания жизни.

Однако уже через 7.5 миллиардов лет Солнце превратится в огромного красного гиганта, поверхность которого будет расположена от Юпитера всего в 500 миллионах километров — втрое ближе, чем от Земли до Солнца сейчас. Земля и даже Марс к тому времени давно будут поглощены нашим раздувшимся светилом. А сам Юпитер превратится в планету типа «горячий Юпитер» — раскаленный до 1000 градусов газовый шар, который сам будет светиться. Его каменистые спутники будут представлять собой обожженные куски камня, а ледяные и вовсе исчезнут.

Но к тому времени более благоприятные условия возникнут на спутниках Сатурна, один из которых — Титан, и сейчас представляет собой целую органическую фабрику с толстой атмосферой. Возможно, тогда придет очередь для появления новых форм жизни и там.

Исследование

Впервые мимо спутника пролетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Миссии позволили впервые оценить массивность, состав, высокий уровень плотности, наличие атмосферы и интенсивных радиационных поясов.

Южная полярная область Ио в мозаике Вояджера-1

В 1979 году пролетели Вояджеры 1 и 2, с чьей помощью удалось получить более качественные изображения. Они впервые продемонстрировали цветной ландшафт. Также сведения показали, что на поверхности много серы и активные вулканы.

В 1995 году к Юпитеру прибыл аппарат Галилео, выполнив близкий подход 7 декабря. Галилео отследил процесс извержения, разобрался в составе и определил поверхностные изменения с момента прилета Вояджеров.

Миссию дважды расширяли в 1997-м и 2000-м гг. За это время Галилео 6 раз пролетел мимо Ио, что позволило четко определить геологические процессы и исключить магнитное поле.

В 2000 году Кассини приблизился и отдалился от системы Юпитера, что позволило провести совместный обзор. Это привело к находке нового шлейфа и лучшего понимания сияний.

В 2007 году мимо системы пролетел Новые Горизонты, добывший множество изображений поверхности, шлейфов и новых источников струй.

В 2011 году стартовал аппарат Юнона, который теперь следит за планетой и ее спутниками. За вулканической деятельностью удается наблюдать благодаря ИК-спектрометру. В 2022 году могут запустить миссию JUICE, которая сможет рассмотреть вулканы за 2 года, пока не установится на орбиту Ганимеда.

Орбитальная миссия JUICE

Планировалось отправить миссию IVO в 2021 году, но она не получила одобрения. Ио считается одной из наиболее интересных лун и самой плотной в системе. Несмотря на множество вулканов, она местами крайне морозная и переполнена электричеством. Возможно, в будущем мы сможем использовать индуцированное магнитное поле в своих целях. Но вулканы не подпустят близко колонистов. Ниже расположена карта спутника Юпитера Ио.

Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Ио.

«Галилеева четверка»

Четыре крупнейших спутника Юпитера поразительно не похожи друг на друга. Это своего рода «Солнечная система в миниатюре». Но лишь благодаря снимкам с космических зондов «Вояджер-1», «Вояджер-2» и «Галилео», астрономам стали известны детали их строения, рельефа и многие другие удивительные подробности.

Пестро окрашенная Ио, диаметр которой составляет 3 643 км, обладает самой высокой вулканической активностью в Солнечной системе — на спутнике может одновременно извергаться до десятка вулканов.

Рельеф Ио полностью изменяется буквально за несколько десятков лет. Крупнейшие вулканы на этой планетке выбрасывают расплавленные горные породы и окислы серы на высоту до 300 км.

По своему строению Ио похожа не на ледяные спутники газовых гигантов, а на планеты земной группы. Кроме вулканов на Ио были обнаружены озера расплавленной серы и лавовые потоки длиной в несколько сот километров.

Европа по своим размерам ближе всего к Луне и тоже, как и Ио, состоит из горных пород. Но поверх «каменного ядра» этот уникальный спутник Юпитера покрыт… водой.

И это не просто вода в жидком состоянии, а грандиозный океан глубиной около 100 км, сверху покрытый льдом толщиной до 10 км. Общее количество воды на Европе больше, чем во всех океанах Земли, вместе взятых.

Поверхность Европы, по земным меркам, очень холодная — 150-190 ° ниже нуля, ее пересекает множество разломов и трещин во льду, напоминающих ледяной панцирь на Северном полюсе Земли.

Но самое главное — под ледяной броней находится жидкий и теплый океан, температура в котором даже выше, чем в земных тропических морях. Глубина его достигает 90 км.

Ганимед — самый большой спутник в Солнечной системе. Он в два раза массивнее Луны, а его диаметр превышает диаметр Меркурия.

В глубине спутника скрываются расплавленное металлическое ядро и состоящая из горных пород мантия, поверх которых лежит слой водяного льда толщиной 900-950 км. Не исключено, что между каменистыми породами и льдом находится слой жидкой воды.

Каллисто — также крупный и, пожалуй, самый «спокойный» в геологическом отношении спутник Юпитера. На ее поверхности огромное количество кратеров — наибольшее в Солнечной системе.

Это означает, что Каллисто очень стара, ей более 4 млрд лет. Поверхность спутника покрыта ледяной корой толщиной 200 км, под которой скрывается внушительный слой жидкой воды. В целом она на 60 % состоит из льда и воды и лишь на 40 % из горных пород и железа.

На поверхности спутника выделяется необычное образование — светлое пятно диаметром 1 600 км, окруженное концентрическими кольцами. Это след от падения огромного метеорита, носящий название Асгард. Каллисто имеет разреженную атмосферу, состоящую из углекислого газа.

А. Ио

Ио — ближайший к Юпитеру галилеев спутник, он движется вокруг него на расстоянии 421 600 км, выполняя полный оборот за 1,8 суток. Ио совершает два оборота в течение периода обращения другого галилеева спутника — Европы, который, в свою очередь, также совершает два оборота за время обращения Ганимеда (говорят, что с Европой Ио находится в резонансе 1:2, а с Ганимедом — 1:4). Радиус и форма орбиты Ио под влиянием гравитационных полей Европы и Ганимеда непрерывно изменяются.

Вызываемые Европой и Ганимедом возмущения гравитационного поля, вероятно, стали причиной вулканической активности Ио, более 5% поверхности которой покрыто кратерами вулканов диаметром 10-50 км. Крупные вулканы Ио получили название по именам мифологических персонажей, связанных с огнём — например, один из них назван Прометеем. При извержениях вулканов на поверхность выбрасывается большое количество диоксида серы и, возможно, некоторых других газов, образующих тонкую атмосферу. Наличие в атмосфере Ио большого количества серы объясняет её оранжевый цвет.

Ио — третий по величине галилеев спутник, его диаметр равен 3630 км, а масса 8,94х1022 кг. Считается, что её ядро состоит из жидкой и твёрдой серы и её диоксида, окружённого мантией и корой.

Спутники планеты Юпитер: почему их так много?

Не трудно догадаться, что столь впечатляющие размеры планеты обуславливают наличие у нее большой свиты. По количеству естественных спутников Юпитеру нет равных. Их насчитывается 69 штук. В этом наборе присутствуют и настоящие гиганты, сравнимые по размерам с полноценной планетой и совсем маленькие, едва заметные с помощью телескопов. Есть у Юпитера и свои кольца, схожие с системой колец Сатурна. Кольцами у Юпитера стали мельчайшие элементы частиц, захваченные магнитным полем планеты непосредственно из космоса в период формирования планеты.

Спутники Юпитера

Такое большое количество спутников объясняется тем, что Юпитер имеет самое сильное магнитное поле, оказывающее огромное влияние на все соседние объекты. Сила притяжения газового гиганта настолько велика, что позволяет Юпитеру удерживать вокруг себя столь обширное семейство спутников. К тому же действия магнитного поля планеты вполне хватает для притягивания к себе всех странствующих космических объектов. Юпитер выполняет в Солнечной системе функцию космического щита, отлавливая из открытого космоса кометы и крупные астероиды. Относительно спокойное существование внутренних планет объясняется именно этим фактором. Магнитосфера огромной планеты мощнее, чем магнитное поле Земли в несколько раз.

Поражают размеры этих спутников, которые могут конкурировать даже с некоторыми планетами Солнечной системы. К примеру, спутник Ганимед больше в размерах Меркурия – самой маленькой планеты Солнечной системы. Немногим Меркурию уступает и другой спутник-гигант –  Каллисто. Отличительной чертой спутниковой системы Юпитера является то, что все вращающиеся вокруг газового гиганта планеты имеют твердую структуру.

Юпитер и его спутники

Размеры самых известных спутников Юпитера следующие:

• Ганимед имеет диаметр 5260 км (диаметр Меркурия составляет 4879 км);
• Каллисто имеет диаметр 4820 км;
• диаметр Ио равен 3642 км;
• диаметр Европы составляет 3122 км.

Одни спутники находятся ближе к материнской планете, другие – дальше. История появления столь крупных естественных спутников пока не раскрыта. Вероятно, мы имеем дело с малыми планетами, которые некогда вращались с Юпитером по соседству. Мелкие спутники являются фрагментами разрушенных комет, прилетающих в Солнечную систему из облака Оорта. Примером может служить падение на Юпитер кометы Шумейкера-Леви, наблюдаемое в 1994 году.

Падение кометы Шумейкера-Леви

Именно спутники Юпитера представляют собой интересующие ученых объекты, так как являются более доступными и схожими по своему строению с планетами земной группы. Сам газовый гигант представляет враждебную для человечества среду, где невообразимо предположить существование каких-либо известных форм жизни.

Из чего состоит Юпитер?

У Юпитера нет твердой поверхности; его атмосфера становится плотнее ближе к центру планеты, превращаясь в жидкий слой, который окружает ядро. Проще говоря, это означает, что атмосфера Юпитера составляет почти всю планету. Она состоит на 90% из водорода и на 10% из гелия — такой состав очень напоминает Солнце.

Формирование и возврат Юпитера

Как и другие планеты Солнечной системы, Юпитер сформировался около 4,5 млрд лет назад путем гравитационного сжатия газопылевого облака. Планета получила большую часть вещества, которое осталось после формирования Солнца — именно поэтому масса Юпитера теперь более, чем в два раза превышает массу остальных планет Солнечной системы. Примерно 4 млрд лет назад Юпитер занял свое нынешнее положение пятой от Солнца планеты.

Строение Юпитера

Ученые до сих пор не знают, как именно выглядит ядро Юпитера. Предполагают, что оно может состоять из твердых веществ или из густой и очень горячей жидкости, которая напоминает лаву. Однако сейчас известно, что ядро Юпитера окружает слой из жидкого металлического водорода. Он простирается на 90% от радиуса планеты.

Поверхность Юпитера

У газового гиганта нет твердой поверхности, которая так привычна нам на Земле. Юпитер в основном состоит из газа и жидкости. Космический аппарат не может сесть или пролететь сквозь планету из-за экстремального давления и высоких температур, которые разрушат или расплавят его.

Что такое Большое красное пятно?

Большое красное пятно — это гигантский атмосферный вихрь в Южном полушарии Юпитера. Газ внутри него вращается против часовой стрелки, а его скорость превышает скорость любого земного шторма.

Первые официальные наблюдения этого урагана датируются 1878 годом, однако Джованни Доменико Кассини в 1665 году упоминал некий “постоянный шторм”, который вполне мог быть Большим красным пятном. Такое продолжительное существование этого вихря можно объяснить отсутствием твердой поверхности на Юпитере. Ураганы на нашей планете исчезают после столкновения с землей, но у Большого красного пятна просто нет такой возможности.

По неизвестным причинам Большое красное пятно со временем уменьшилось в размерах: в 1879 году его длина составляла 40 000 км, а в 2021 уже 15 000 км.

Погода на планете

Атмосфера Юпитера характеризуется циклонами, штормами, молниями, высоким давлением и полет на Юпитер – опасная затея. Штормы могут увеличиваться на тысячи километров в течение пары часов. Ветра закручивают облака и создают циклоны со скоростью 380 километров в час. Бури в планетарной атмосфере не однодневное явление и длятся годами.

Покрывающие небесное тело облака, имеют разный состав, окраску и плотность. Так облака, располагающиеся на самом высоком уровне, имеют в составе кристаллы аммиака. Повышенная концентрация аммиака придает облакам светлый окрас.

Облака

Облака, расположенные ниже, состоят из частиц гидросульфида аммония. Они имеют более высокую температуру, большую плотность и получают более темный цвет. Облака образуют зоны и полосы газового гиганта, которые создает направление ветра. Облачный слой уходит на 50 километров вглубь планеты.

Столкновение противоположных потоков ветра порождают шторма и зоны повышенной турбулентности. Вихревые явления сопровождают яркие вспышки молний.

Протяженность молний достигает тысячи километров, а мощность в три раза выше земных.

Троянские астероиды

Троянские астероиды получили своё название в честь участников Троянской войны. Астероиды представляют собой 2 большие группы космических тел, которые движутся вокруг Солнца, находятся в точках Лагранжа L4 – L5.

Первые астероиды этого типа были обнаружены у планеты Юпитер.

Группы троянских астероидов:

• «Греки»: Гектор, Ахиллес, Нестор, Одиссей и др. Опережают Юпитер на 60 градусов.
• «Троянцы»: Патрокл, Эней, Приам, Анхис, Асканий и прочие. Отстают от Юпитера на 60 градусов.

Астероиды, расположенные в точке L4 имеют имена «троянцев», а в точке L5 – имена «греков». Всего насчитывается около 1800 «троянцев» и 2800 «греков».

Троянские астероиды

Изучение Солнечной системы

Долгое время человечество было убеждено, что все звёзды и планеты вращаются вокруг Земли. Система мира с неподвижной Землёй в центре была разработана греческим учёным Птолемеем во 2 веке до нашей эры и просуществовала более полутора тысяч лет. 

В 1453 году польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля, как и другие планеты (на тот момент их было известно шесть), вращаются вокруг Солнца. Однако вплоть до XVII века церковь считала это учение ересью и боролась с его последователями. 

Одним из них был итальянский монах Джордано Бруно. В 1584 году он опубликовал исследование, в котором утверждал, что Вселенная бесконечна, а Солнце подобно остальным звёздам, просто находится гораздо ближе к Земле. Бруно был схвачен инквизицией и приговорён к сожжению на костре как еретик. 

Другим последователем Коперника стал итальянский учёный Галилео Галилей. Он создал первый телескоп, который позволил увидеть кратеры Луны, пятна на Солнце, открыть четыре спутника Юпитера и установить, что планеты вращаются вокруг своей оси. Чтобы не повторить судьбу Бруно, Галилей был вынужден отречься от своих идей.

В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер открыл законы движения планет — ему удалось установить связь между скоростью вращения планеты и её расстоянием от Солнца. Его идеи воспринял знаменитый английский физик Исаак Ньютон, создатель теории всемирного тяготения. 

В XVIII—XIX веках открытия в области оптики позволили создать более мощные телескопы, которые позволили учёным узнать больше о солнечной системе. Были открыты планеты Уран и Нептун. 

В 1951 году Советский Союз вывел на орбиту Земли первый искусственный спутник. С этого момента началась Космическая эра — эпоха практического изучения солнечной системы. 

В 1961 году Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе, а в 1969 году космический корабль «Аполлон-11» доставил людей на Луну. 

В 1970-х годах Советский Союз и США запустили несколько десятков аппаратов для исследования Марса, Венеры и Меркурия, а запущенные в 1980-х аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили получить данные о дальних планетах — Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и их спутниках. Большую роль в изучении солнечной системы сыграл вывод на орбиту Земли космического телескопа «Хаббл» в 1990 году. 

В нынешнем десятилетии космические агентства разных стран планируют пилотируемый полёт на Марс. Экспедиция на другую планету станет величайшим событием в истории освоения солнечной системы. И всё же пока человечество находится в самом начале пути изучения космоса.

Характеристики планеты Юпитер

Юпитер – весьма любопытная планета, которая имеет мало общего с привычными нам вещами.

Размер Юпитера по сравнению с Землей

Радиус – около 70 тысяч километров, что больше радиуса Земли в 11.2 раза. На самом деле этот газовый шар из-за своего быстрого вращения имеет довольно сплющенную форму, потому радиус по полюсам у него около 66 тысяч километров, а по экватору – 71 тысяча километров.

Масса – в 318 раз больше массы Земли. Если собрать все планеты, комета, астероиды и прочие тела Солнечной системы в одну кучу, то и тогда Юпитер будет в 2.5 раза тяжелее этой кучи.

Время вращения на экваторе – 9 часов 50 минут 30 секунд. Да, этот гигантский шар делает полный оборот вокруг оси менее, чем за 10 часов, именно такая там длительность суток. Но это газовый шар, а не твердый, и он вращается подобно жидкости. Поэтому в средних широтах скорость вращения другая, оборот там происходит за 9 часов 55 минут 40 секунд. Так что продолжительность суток зависит от места. Кроме того, мы можем отслеживать вращение планеты лишь по облакам в верхних слоях атмосферы, а не по поверхностным ориентирам, которых там нет, как нет и самой поверхности.

Площадь поверхности – в 122 раза больше земной, вот только поверхность эта не твердая, и приземлиться там негде совершенно. Да и четкой её границы нет. При спуске на Юпитер газ будет просто сгущаться под давлением — сначала это будет просто газовая атмосфера, затем что-то подобное очень насыщенному туману, плавно перетекающего в совершенно жидкую среду.

Магнитное поле планеты Юпитер в системе – самое мощное, оно в 14 раз сильнее земного. Радиация от него такова, что даже космические зонды не могут длительное время её выдержать без поломок оборудования.

Атмосфера Юпитера, по крайней мере, верхние её слои, состоят преимущественно из водорода (90%) и гелия (10%). Имеются в ней и метан, сероводород, аммиак, вода и другие примеси. Глубокие слои пока не удалось исследовать достаточно достоверно. Красный фосфор и его соединения преимущественно и придают Юпитеру его красный вид. Полюбуйтесь виртуальными устрашающе красивыми видами атмосферы планеты Юпитер:

Ядро Юпитера имеет температуру порядка 3000 К и состоит из расплавленного металла, в частности, металлического водорода. Размер ядра больше Земли.

Ускорение свободного падения на планете Юпитер составит примерно 2.5g.

Что ожидало бы наблюдателя, рискнувшего приблизиться к Юпитеру? Сначала это были бы замечательные виды планеты, спутников, возможно, удалось бы даже увидеть кольца планеты. Затем, при приближении к планете нашего смельчака убила бы радиация. Если же его бренное тело не останется на вечной орбите и войдет-таки в атмосферу, то там его ожидает огонь, огромное давление, и долгое падение того, что останется. А возможно, это будет не падение, а ношение остатков по воле урагана, пока химический состав атмосферы не разложит их на отдельные молекулы.

Состав и внешний вид планеты

Исследователи, изучающие из чего, состоит Юпитер, чаще всего говорят о составе, подобном составу Солнца. О 89-90% водорода, 9,99 гелия и небольших примесях других соединений. Под глубокими слоями газа предположительно находиться гелиево-водородный океан. Под ним предполагается наличие твердого слоя из металлического водорода и, маленького, по сравнению с огромными габаритами Юпитера, скального ядра. Планету окутывают облака, состоящие из кристалликов аммиачного льда.
В толще смешивающихся газов постоянно возникают и бушуют шторма из сероводорода, метана и воды.

Перемешиваясь, сплетаясь в разноцветные полосы облака и воронки штормов из аммиака, метана, сероводорода, воды, соединений фосфора и углерода определяют, как выглядит Юпитер со стороны. Он воспринимается как полосатый чуть сплюснутый с полюсов шар, в рыжих, желто-коричневых и белых оттенках, с темными и светлыми пятнами облаков и красноватыми завихрениями штормов. Мощное магнитное поле Юпитера, частицы лавы и пепла, выбрасываемые вулканами его спутника Ио, создают над полюсами планеты эффект яркого северного сияния. Магнитосфера в своем движении захватывает эти пылинки, разгоняет до невероятных скоростей, вызывающих эффектное световое излучение.