Jupiter este una dintre cele cinci planete din sistemul solar care poate fi văzută pe cerul nopții fără instrumente optice. Neavând încă nicio idee despre dimensiunea sa, astronomii antici au numit-o zeitatea romană supremă.
Faceți cunoștință cu Jupiter
Orbita lui Jupiter este la 778 de milioane de km distanță de Soare. Un an acolo durează 11,86 ani pământeni. Planeta face o rotație completă în jurul axei sale în doar 9 ore și 55 de minute, iar viteza de rotație este diferită la diferite latitudini, iar axa este aproape perpendiculară pe planul orbital, drept urmare nu se observă schimbări sezoniere.
Temperatura suprafeței lui Jupiter este de 133 de grade Celsius (140 K). Raza este mai mare de 11, iar masa este de 317 ori mai mare decât raza și masa planetei noastre. Densitatea (1,3 g/cm3) este proporțională cu densitatea Soarelui și mult mai mică decât densitatea Pământului. Forța gravitației pe Jupiter este de 2,54 ori, iar câmpul magnetic este de 12 ori mai mare decât parametrii terestre similari. Temperatura din timpul zilei pe Jupiter nu este diferită de cea din timpul nopții. Acest lucru se datorează unei distanțe semnificative de Soare și proceselor puternice care au loc în intestinele planetei.
EruCercetarea optică a celei de-a cincea planete a fost descoperită în 1610 de G. Galileo. El a descoperit cei mai mari patru sateliți ai lui Jupiter. Până în prezent, se știe că 67 de corpuri cosmice fac parte din sistemul planetar al gigantului.
Istoricul cercetării
Până în anii 1970, planeta a fost studiată folosind mijloace terestre și apoi orbitale în benzile optice, radio și gamma. Temperatura lui Jupiter a fost estimată pentru prima dată în 1923 de un grup de oameni de știință de la Observatorul Lowell (Flagstaff, SUA). Folosind termocupluri de vid, cercetătorii au descoperit că planeta este „cu siguranță un corp rece”. Observațiile fotoelectrice ale ocultării stelelor de către Jupiter și analiza spectroscopică au făcut posibilă tragerea unei concluzii despre compoziția atmosferei sale.
Zborurile ulterioare ale vehiculelor interplanetare au rafinat și au extins semnificativ informațiile acumulate. Misiuni fără pilot „Pioneer-10; 11” în 1973-1974. pentru prima dată au transmis imagini ale planetei de la o distanță apropiată (34 mii km), date despre structura atmosferei, prezența unei centuri magnetice și de radiații. Voyager (1979), Ulysses (1992, 2000), Cassini (2000) și New Horizons (2007) au făcut măsurători îmbunătățite ale lui Jupiter și ale sistemului său planetar, iar Galileo (1995-2003) și Juno (2016) s-au alăturat rândurilor sateliții artificiali ai gigantului.
Structură internă
Nucleul planetei cu un diametru de aproximativ 20 mii km, format dino cantitate mică de rocă și hidrogen metalic, se află sub o presiune de 30-100 de milioane de atmosfere. Temperatura lui Jupiter în această zonă este de aproximativ 30.000 ˚С. Masa nucleului este de la 3 la 15% din masa totală a planetei. Generarea energiei termice de către nucleul lui Jupiter este explicată prin mecanismul Kelvin-Helmholtz. Esența fenomenului este că, odată cu o răcire bruscă a învelișului exterior (temperatura de suprafață a planetei Jupiter este de -140˚С), are loc o scădere de presiune, care provoacă compresia corpului și încălzirea ulterioară a miezului.
Următorul strat, de la 30 la 50 de mii de km adâncime, este o substanță de hidrogen metalic și lichid amestecat cu heliu. Odată cu distanța de la miez, presiunea din această regiune scade la 2 milioane de atmosfere, temperatura lui Jupiter scade la 6000 ˚С.
Structura atmosferei. Straturi și compoziție
Nu există o graniță clară între suprafața planetei și atmosferă. Pentru stratul său inferior - troposfera - oamenii de știință au luat o zonă condiționată în care presiunea corespunde cu cea a pământului. Alte straturi, pe măsură ce s-au îndepărtat de „suprafață”, s-au așezat în următoarea ordine:
- Stratosferă (până la 320 km).
- Termosferă (până la 1000 km).
- Exosferă.
Nu există un singur răspuns la întrebarea ce temperatură este pe Jupiter. În atmosferă au loc procese de convecție violente, cauzate de căldura internă a planetei. Discul observat are o structură în dungi pronunțată. În dungi albe (zone) masele de aer se grăbesc în sus, în întuneric (centuri) coboară,formând cicluri convective. În straturile superioare ale termosferei, temperatura ajunge la 1000 ˚С, iar pe măsură ce se deplasează mai adânc și presiunea crește, scade treptat la valori negative. Pe măsură ce Jupiter ajunge la troposferă, temperatura lui Jupiter începe să crească din nou.
Straturile superioare ale atmosferei sunt un amestec de hidrogen (90%) și heliu. Compoziția celor inferioare, unde are loc formarea principală a norilor, include și metanul, amoniacul, hidrosulfatul de amoniu și apa. Analiza spectrală arată urme de etan, propan și acetilenă, acid cianhidric și monoxid de carbon, compuși de fosfor și sulf.
Cloud Tiers
Diferitele culori ale norilor lui Jupiter indică prezența compușilor chimici complecși în compoziția lor. Trei niveluri sunt vizibile clar în structura norului:
- Sus - saturat cu cristale de amoniac înghețat.
- Conținutul de hidrosulfură de amoniu crește semnificativ în medie.
- În partea de jos - gheață de apă și posibil picături mici de apă.
Unele modele atmosferice dezvoltate de oameni de știință și cercetători nu exclud prezența unui alt strat de nor format din amoniac lichid. Radiația ultravioletă a Soarelui și potențialul energetic puternic al lui Jupiter inițiază fluxul a numeroase procese chimice și fizice în atmosfera planetei.
Fenomene atmosferice
Granițele zonelor și centurilor de pe Jupiter sunt caracterizate de vânturi puternice (până la 200 m/s). De la ecuator la polii direcțieifluxurile alternează periodic. Viteza vântului scade odată cu creșterea latitudinii și practic lipsește la poli. Amploarea fenomenelor atmosferice de pe planetă (furtuni, descărcări de fulgere, aurore boreale) este cu un ordin de mărime mai mare decât pe Pământ. Celebra Mare Pată Roșie nu este altceva decât o furtună uriașă, mai mare decât două discuri ale Pământului în zonă. Locul se deplasează încet dintr-o parte în alta. Peste o sută de ani de observare, dimensiunea sa aparentă sa redus la jumătate.
Misiunea Voyager a constatat, de asemenea, că centrele formațiunilor vortexului atmosferic sunt pline de fulgere, ale căror dimensiuni liniare depășesc mii de kilometri.
Există viață pe Jupiter?
Întrebarea va provoca nedumerire pentru mulți. Jupiter – o planetă a cărei temperatură la suprafață (precum și existența suprafeței în sine) are o interpretare ambiguă – cu greu poate fi „leagănul minții”. Dar existența organismelor biologice în atmosfera unui gigant în anii 70 ai secolului trecut, oamenii de știință nu au exclus-o. Cert este că în straturile superioare presiunea și temperatura sunt foarte favorabile pentru apariția și cursul reacțiilor chimice care implică amoniacul sau hidrocarburile. Astronomul K. Sagan și astrofizicianul E. Salpeter (SUA), ghidați de legile fizice și chimice, au făcut o presupunere îndrăzneață despre formele de viață, a căror existență nu este exclusă în aceste condiții:
- Sinkers sunt microorganisme care se pot multiplica rapid și în număr mare, permițând populațiilor să supraviețuiască în medii în schimbare.condițiile curenților convectivi.
- Floatorii sunt creaturi uriașe asemănătoare baloanelor. Eliberează heliu greu, plutind în straturile superioare.
Oricum, nici Galileo, nici Juno nu au găsit așa ceva.
