Планеты Солнечная система Юпитер

Юпитер — самая большая планета в Солнечной системе

Jupiter

Планета Юпитер, самая массивная планета Солнечной системы и пятая по удаленности от Солнца. Это один из самых ярких объектов в ночном небе, только Луна, Венера  и Марс более блестящие.

Когда древние астрономы называли планету Юпитер в честь римского правителя богов и небес (также известного как Юпитер), они понятия не имели об истинных размерах планеты, но это название подходит, поскольку Юпитер больше, чем все остальные планеты вместе взятые. Орбита Солнца занимает почти 12 земных лет. Вращение вокруг своей оси занимает примерно 10 часов, более чем в два раза быстрее Земли. Его красочные полосы облаков можно увидеть даже с помощью небольшого телескопа. Он имеет узкую систему колец и 79 известных спутников, один больше планеты Меркурий и три больше Луны. Некоторые астрономы предполагают, что луна Юпитера Европа может скрывать под ледяной корой океан теплой воды и, возможно, даже какую—то жизнь.

Jupiter
Фотография Юпитера, сделанная "Вояджером-1" 1 февраля 1979 года на расстоянии 32,7 млн км (20,3 млн миль). Заметны полосы облаков пастельных тонов планеты и Большое Красное Пятно (нижний центр).

Газовый гигант имеет внутренний источник тепла, он излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Давление в его глубине настолько велико, что водород находится в жидком металлическом состоянии. Этот гигант обладает самым сильным магнитным полем из всех планет. С такой большой магнитосферой, что, если бы его можно было увидеть с Земли, его видимый диаметр превысил бы диаметр Луны.  Юпитер состоит почти полностью из двух элементов: водорода и гелия, а его средняя плотность не намного больше плотности воды.

Знания о системе Юпитера резко возросли после середины 1970 — х годов в результате исследований, проведенных тремя космическими аппаратами — «Пионерами» 10 и 11 в 1973-74 годах, «Вояджерами» 1 и 2 в 1979 году и орбитальным аппаратом и зондом «Галилео», которые прибыли на Юпитер в декабре 1995 года. Космический аппараты «Пионер» служил разведчиками и показывали радиацию и основные характеристики планеты и ее окружения. Усовершенствованные приборы «Вояджера» позволили получить столь много новой информации, что она все еще анализировалась, когда началась миссия «Галилео», который выпустил зонд в атмосферу газового гиганта, а затем вышел на орбиту около планеты для детального исследования всей системы. В июле 2016 года орбитальный аппарат Juno прибыл на Юпитер для миссии, которая, как ожидается, продлится два года. Наблюдения за столкновениями кометы Шумейкер-Леви 9 с атмосферой Юпитера в 1994 году также дали информацию о ее составе и структуре.

Jupiter

Основные астрономические данные планеты Юпитер

Планета Юпитер имеет экваториальный диаметр около 143 000 км и вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 778 миллионов км. Особый интерес представляет низкая средняя плотность планеты 1,33 грамма на кубический см — в отличие от Земли 5,52 грамма на кубический см — в сочетании с ее большими размерами и массой и коротким периодом вращения. Низкая плотность и большая масса указывают на то, что состав и структура Юпитера совершенно не похожи на состав и структуру Земли и других внутренних планет, что подтверждается подробными исследованиями атмосферы и внутренних частей гигантской планеты.

Планета Юпитер не имеет твердой поверхности, переход из газовой атмосферы во внутреннюю жидкость происходит постепенно на больших глубинах. 

Облака и большое красное пятно на планете Юпитер

Jupiter
Цветная мозаика часть северного полушария Юпитера, сделанная из снимков космического аппарата Галилео 3 апреля 1997 года. Север находится наверху. Наиболее заметные особенности включают чередующиеся полосы движущихся на восток и Запад облаков, белые овалы, темные пятна и турбулентные вихри. Вид одним из первых показывает различные слои атмосферы Юпитера: дымка над разрывами облаков верхних слоев атмосферы представлена темно-фиолетовыми, тонкие высокие облака-светло-голубыми, густые высокие облака - белыми, а облака ниже в атмосфере - красноватыми оттенками.

Даже скромный телескоп может показать много деталей на планете Юпитер. Видимая с Земли область атмосферы планеты содержит несколько различных типов облаков, которые разделены как по вертикали, так и по горизонтали. Изменения в этих облачных системах могут происходить в течение нескольких часов, но базовая структура широтных течений сохраняет свою стабильность в течение десятилетий. Стало традицией описывать внешний вид планеты в терминах стандартной номенклатуры чередующихся темных полос, называемых поясами, и ярких полос, называемых зонами. Однако основные течения, по-видимому, обладают большей стойкостью, чем эта модель. Например, Южный экваториальный пояс несколько раз исчезал и даже полностью исчез (последний раз в 2010 году), но вновь появился месяцами или годами позже.

Планета Юпитер не имеет твердой поверхности—следовательно, нет топографических особенностей—и в крупномасштабной циркуляции планеты преобладают широтные течения. Отсутствие твердой поверхности с физическими границами и областей с различной теплоемкостью делает сохранение этих течений и связанных с ними облачных структур еще более примечательным. Например, Большое красное пятно движется по долготе относительно всех трех систем вращения планеты, но не по широте. Белые овалы, найденные на широте к югу от Большого Красного Пятна, демонстрируют аналогичное поведение; белые овалы такого размера не встречаются больше нигде на планете. Темно-коричневые облака, очевидно, дыры в слое рыжеватого облака, встречаются почти исключительно вблизи 18° северной широты. Сильнейшее тепловое излучение обнаружено из сине-серых или фиолетовых областей, которые встречаются в экваториальной области планеты. Наблюдения Юноны показали, что полюса покрыты бурями размером с Землю.

Природа Большого Красного Пятна

юпитер
Цветное изображение Большого красного пятна Юпитера, сделанное космическим кораблем "Юнона".

Истинная природа уникального красного пятна Юпитера была еще неизвестна в начале XXI века, несмотря на обширные наблюдения с космических аппаратов «Вояджер», «Галилей» и «Юнона». На планете, где продолжительность жизни облаков часто исчисляется днями, Большое Красное Пятно непрерывно наблюдается с 1878 года и может быть даже той же бурей, которая наблюдалась с 1665 по 1713 год. С максимальной протяженностью около 48 000 км в конце XIX века пятно сокращалось, а с 2012 года пятно, когда-то явно овальное, стало более круглым и сокращалось с ускоренной скоростью 900 км в год. Его нынешний размер составляет около 16 350 км в ширину и может легко разместить Землю

Состав облаков

Облака планеты Юпитер формируются на разных высотах в атмосфере планеты. Белые облака являются самыми высокими, с температурой около  -150° C. Эти облака состоят из замороженных кристаллов аммиака и аналогичны водно-ледяным перистым облакам в атмосфере Земли. Рыжеватые облака, которые широко распространены по планете, встречаются на более низких уровнях. Они образуются при температуре около -70° C, что позволяет предположить, что они состоят из конденсированного гидросульфида аммония, а их цвет может быть вызван другими соединениями аммиака и серы, такими как полисульфиды аммония. Соединения серы вызываются как вероятные красители, потому что сера относительно обильна в космосе.

Температура и давление на планете Юпитер

Помимо измерения состава атмосферы, зонд «Галилео» имел приборы для измерения температуры и давления во время спуска в атмосферу Юпитера. Этот профиль показан на рисунке, который включает расположение различных слоев облаков, если они произошли там, где ожидалось. Следует отметить, что температуры, превышающие температуру замерзания воды (0° C), измерялись при давлениях, в несколько раз превышающих давление на уровне моря на Земле (около одного бара). Это, в основном, следствие внутреннего источника энергии Юпитера, хотя некоторое потепление произойдет только за счет захвата инфракрасного излучения атмосферой с помощью процесса, сравнимого с парниковым эффектом Земли.

Jupiter
Профиль атмосферы Юпитера по данным акселерометра и прямым измерениям, полученным зондом космического аппарата Galileo. Базовый уровень высоты устанавливается в один бар (давление на уровне моря на Земле). Облака схемы указывают приблизительное расположение ожидаемых слоев облаков (см. текст).

Повышение температуры над тропопаузой (верхняя часть рисунка) известно как инверсия, потому что температура обычно уменьшается с высотой. Инверсия обусловлена поглощением солнечной энергии на этих высотах газами и аэрозольными частицами. Аналогичная инверсия в атмосфере Земли вызвана присутствием озона

Спутники и кольцо Юпитера

Первыми объектами в Солнечной системе, обнаруженными с помощью телескопа — Галилеем в 1610 году—были четыре самых ярких спутника Юпитера, ныне называемые Галилеевскими спутниками. Пятая известная юпитерианская луна, Амальтея, была также открыта визуальным наблюдением — Эдвардом Эмерсоном Барнардом в 1892 году. Все остальные известные спутники были обнаружены на фотографиях или электронных снимках, сделанных с помощью телескопов на Земле или с помощью камер космического аппарата «Вояджер». Многокомпонентное кольцо Юпитера было обнаружено на снимках «Вояджера» В 1979 году.

sputnik

Спутники Юпитера

Таблица характеристик спутников Юпитера

Имя

Масса (кг)

Большая полуось (км)

Орбитальный период (дней)

Год открытия

1

Метида

~3,6·1016

127 690

+7ч 4м 29с

1980

2

Адрастея

~2·1015

128 690

+7ч 9м 30с

1979

3

Амальтея

~2,08·1018

181 366

+11ч 57м 23с

1892

4

Фива

~4,3·1017

221 889

+16ч 11м 17с

1980

5

Ио

8,9·1022

421 700

+1,77

1610

6

Европа

4,8·1022

671 034

+3,55

1610

7

Ганимед

1,5·1023

1 070 412

+7,15

1610

8

Каллисто

1,1·1023

1 882 709

+16,69

1610

9

Фемисто

6,9·1014

7 393 216

+129,87

1975/2000

10

Леда

1,1·1016

11 187 781

+241,75

1974

11

Гималия

6,7·1018

11 451 971

+250,37

1904

12

Лиситея

6,3·1016

11 740 560

+259,89

1938

13

Элара

8,7·1017

11 778 034

+261,14

1905

14

Дия

9,0·1013

12 570 424

+287,93

2000/2012

15

Карпо

4,5·1013

17 144 873

+458,62

2003

16

S/2003 J 12

1,5·1012

17 739 539

−482,69

2003

17

Эвпорие

1,5·1013

19 088 434

−538,78

2002

18

S/2003 J 3

1,5·1013

19 621 780

−561,52

2003

19

S/2003 J 18

1,5·1013

19 812 577

−569,73

2003

20

S/2011 J 1

 ?

20 101 000

−580,7

2011

21

S/2010 J 2

 

20 307 150

−588,82

2010

22

Тельксиное

1,5·1013

20 453 753

−597,61

2004

23

Эванте

4,5·1013

20 464 854

−598,09

2002

24

Гелике

9,0·1013

20 540 266

−601,40

2003

25

Ортозие

1,5·1013

20 567 971

−602,62

2002

26

Иокасте

1,9·1014

20 722 566

−609,43

2001

27

S/2003 J 16

1,5·1013

20 743 779

−610,36

2003

28

Праксидике

4,3·1014

20 823 948

−613,90

2001

29

Гарпалике

1,2·1014

21 063 814

−624,54

2001

30

Мнеме

1,5·1013

21 129 786

−627,48

2003

31

Гермиппе

9,0·1013

21 182 086

−629,81

2002

32

Тионе

9,0·1013

21 405 570

−639,80

2002

33

Ананке

3,0·1016

21 454 952

−642,02

1951

34

Герсе

1,5·1013

22 134 306

−672,75

2003

35

Этне

4,5·1013

22 285 161

−679,64

2002

36

Кале

1,5·1013

22 409 207

−685,32

2002

37

Тайгете

1,6·1014

22 438 648

−686,67

2001

38

S/2003 J 19

1,5·1013

22 709 061

−699,12

2003

39

Халдене

7,5·1013

22 713 444

−699,33

2001

40

S/2003 J 15

1,5·1013

22 720 999

−699,68

2003

41

S/2003 J 10

1,5·1013

22 730 813

−700,13

2003

42

S/2003 J 23

1,5·1013

22 739 654

−700,54

2004

43

Эриноме

4,5·1013

22 986 266

−711,96

2001

44

Аойде

9,0·1013

23 044 175

−714,66

2003

45

Каллихоре

1,5·1013

23 111 823

−717,81

2003

46

Калике

1,9·1014

23 180 773

−721,02

2001

47

Карме

1,3·1017

23 197 992

−721,82

1938

48

Каллирое

8,7·1014

23 214 986

−722,62

2000

49

Эвридоме

4,5·1013

23 230 858

−723,36

2002

50

S/2011 J 2

 ?

23 267 000

−726,8

2011

51

Пазифее

1,5·1013

23 307 318

−726,93

2002

52

S/2010 J 1

 

23 314 335

−724,34

2010

53

Коре

1,5·1013

23 345 093

−776,02

2003

54

Киллене

1,5·1013

23 396 269

−731,10

2003

55

Эвкеладе

9,0·1013

23 483 694

−735,20

2003

56

S/2003 J 4

1,5·1013

23 570 790

−739,29

2003

57

Пасифе

3,0·1017

23 609 042

−741,09

1908

58

Гегемоне

4,5·1013

23 702 511

−745,50

2003

59

Архе

4,5·1013

23 717 051

−746,19

2002

60

Исоное

7,5·1013

23 800 647

−750,13

2001

61

S/2003 J 9

1,5·1012

23 857 808

−752,84

2003

62

S/2003 J 5

9,0·1013

23 973 926

−758,34

2003

63

Синопе

7,5·1016

24 057 865

−762,33

1914

64

Спонде

1,5·1013

24 252 627

−771,60

2002

65

Автоное

9,0·1013

24 264 445

−772,17

2002

66

Мегаклите

2,1·1014

24 687 239

−792,44

2001

67

S/2003 J 2

1,5·1013

30 290 846

−1077,02

2003

Данные по известным спутникам Юпитера сведены в таблицу. Римским цифрам присваиваются первые 60 известных лун в порядке их открытия. Орбиты внутренних восьми спутников имеют низкие эксцентриситета и низкие наклонения, т. е. все орбиты почти круглые и находятся в плоскости экватора планеты. Такие Луны называются “регулярными».” Орбиты десятков лун, найденных за Каллисто, имеют гораздо более высокие наклонения и эксцентричности, что делает их «нерегулярными».” Две самые сокровенные Луны, Метис и Адрастея, тесно связаны с кольцевой системой Юпитера, как источники тонких частиц и как гравитационно управляющие “пастухи».” Амальтея и Феба также вносят свой вклад в кольцевую систему, производя очень тонкие паутинные кольца немного дальше от планеты. Рядом с Юпитером вполне могут быть дополнительные, неоткрытые маленькие луны. Почти наверняка есть более отдаленные нерегулярные Луны, чем те, что были обнаружены до сих пор.

Кольца Юпитера

Существование кольца было подтверждено в 1979 году первым космическим кораблем «Вояджер», когда оно пересекло Экваториальную плоскость планеты, а второй космический корабль записал дополнительные снимки, в том числе серию, сделанную в тени планеты, оглядываясь на кольцо в направлении Солнца. Кольцо было во много раз ярче, с этой точки зрения. Очевидно, что большинство частиц кольца рассеивают свет вперед гораздо лучше, чем в обратном направлении (к Земле). Поэтому неудивительно, что земные наблюдения не смогли обнаружить кольцо до «Вояджера». Прямое рассеяние подразумевает, что большинство частиц очень малы, в диапазоне микрометров, скорее, как пылинки, видимые в солнечном луче на Земле или мелкие частицы на лобовом стекле автомобиля, которые показывают тот же оптический эффект.

Кольцо имеет сложную структуру, которая была выяснена с помощью изображений, полученных с помощью космического аппарата Galileo в 1996-97 годах. Он состоит из четырех основных компонентов: внешнее паутинное кольцо, до орбиты спутника Фива (222 000 км); внутреннее паутинное кольцо, ограниченным орбитой Амальтеи (181 000 км); главное кольцо, примерно в 30 км толщиной, которая простирается внутрь от орбиты Адрастея (129 000 км) и Метида (128 000 км).

Орбита и вращение Юпитера

Перигелий7,405·108 км
(4,950 а. е.)
Афелий8,165·108 км
(5,458 а. е.)
Большая полуось7,785·108 км
(5,204 а. е.)
Эксцентриситет

орбиты

0,048775
Сидерический период

обращения

4332,589 дня
Синодический период

обращения

398,88 дня
Орбитальная скорость13,07 км/с (средн.)
Наклонение1,03° (относительно эклиптики)
Долгота восходящего узла100,556°
Аргумент перицентра275,066°
Спутники67

6
Оставить комментарий

Добавить комментарий

  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
trackback

[…] луна Юпитера Ио — самый вулканически активный мир в Солнечной […]

trackback

[…] Галилео Галилей открыл четыре больших спутника Юпитера — Ио, Европу, Ганимед и Каллисто более 400 лет назад, […]

trackback

[…] первоначально называл спутники Юпитера  как «планетами Медичей» и дал им порядковые […]

trackback

[…] — вторая по величине луна Юпитера и третья по величине луна в нашей Солнечной системе. […]

trackback

[…] луна в нашей Солнечной системе. Только Ганимед Юпитера больше, всего на 2 процента. Титан больше, чем Луна […]

trackback

[…] отличаются от циклонов, которые мы видим на Земле или Юпитере.  На Нептуне ветровые течения действуют в гораздо […]