Планета Юпитер: описание, характеристика, интересные факты

Солнечная система > Система Юпитер > Планета Юпитер

1. Введение
2. Размер, масса и орбита
3. Состав и поверхность
4. Спутники Юпитера
5. Атмосфера и температура
6. История изучения

---

Юпитер – самая большая планета Солнечной системы: интересные факты, размер, масса, орбита, состав, описание поверхности, спутники, исследования с фото Юпитера.

Юпитер — пятая планета от Солнца и самый большой объект в Солнечной системе.

Юпитер очаровал наблюдателей еще 400 лет назад, когда его удалось разглядеть в первые телескопы. Это прекрасный газовый гигант с закрученными облаками, загадочным пятном, семейством спутников и множеством особенностей.

Больше всего впечатляют его масштабы. По показателям массы, объема и площади планета занимает почетное первое место в Солнечной системе. О его существовании знали еще древние люди, поэтому Юпитер отметился во многих культурах.

Интересные факты о планете Юпитер

На 4-м месте по яркости

• По уровню яркости планету опережают Солнце, Луна и Венера. Входит в пятерку планет, которые можно найти без использования инструментов.

Первые записи принадлежат вавилонянам

• Упоминания о Юпитере начинаются еще в 7-8 вв. до н.э. Получил имя в честь верховного божества в пантеоне (у греков – Зевс). В Месопотамии это был Мардук, а у германских племен – Тор.

Обладает самым коротким днем

• Выполняет осевой оборот всего за 9 часов и 55 минут. Из-за стремительного вращения происходит сплющивание на полюсах и расширение экваториальной линии.

Год длится 11.8 лет

• С позиции земного наблюдения его движение кажется невероятно медленным.

Есть примечательные облачные формирования

• Верхний атмосферный слой делится на облачные пояса и зоны. Представлены кристаллами аммиака, серы и их смеси.

Есть крупнейший шторм

• На снимках запечатлено Большое Красное Пятно – масштабный шторм, не прекращающийся уже 350 лет. Он настолько огромен, что способен поглотить три Земли.

В структуру входят каменные, металлические и водородные соединения

• Под атмосферным слоем скрываются слои газообразного и жидкого водорода, а также ядро изо льда, камня и металлов.

Ганимед – крупнейший спутник в системе

• Среди спутников наибольшими выступают Ганимед, Каллисто, Ио и Европа. Первый в диаметре охватывает 5268 км, что больше Меркурия.

Есть кольцевая система

• Кольца тонкие и представлены пылевыми частичками, выбрасываемые лунами во время столкновения с кометами или астероидами. Начинаются с удаленности в 92000 км и простираются на 225000 км от Юпитера. Толщина – 2000-12500 км.

Отправлено 8 миссий

• Это аппараты Пионеры-10 и 11, Вояджеры-1 и 2, Галилео, Кассини, Уиллис и Новые Горизонты. Будущие могут сосредоточиться на спутниках.

Размер, масса и орбита планеты Юпитер

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

Физические характеристики Юпитера

Полярное сжатие	0,06487
Экваториальный радиус	71 492 км
Полярный радиус	66 854 км
Средний радиус	69 911 км
Площадь поверхности	6,22·1010 км²
Объём	1,43·1015 км³
Масса	1,89·1027 кг
Средняя плотность	1,33 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе	24,79 м/с²
Вторая космическая скорость	59,5 км/с
Экваториальная скорость вращения	45 300 км/ч
Период вращения	9,925 часа
Наклон оси	3,13°
Прямое восхождение северного полюса	17 ч 52 мин 14 с 268,057°
Склонение северного полюса	64,496°
Альбедо	0,343 (Бонд) 0,52 (геом. альбедо)

Это 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.

Планета отдалена от Солнца в среднем на 778 299 000 км, но эта дистанция может меняться от 740 550 000 км до 816 040 000 км. На проход орбитального пути уходит 11.8618 лет, то есть один год длится 4332.59 дней.

Орбита и вращение Юпитера

Перигелий	7,405·108 км (4,950 а. е.)
Афелий	8,165·108 км (5,458 а. е.)
Большая полуось	7,785·108 км (5,204 а. е.)
Эксцентриситет орбиты	0,048775
Сидерический период обращения	4332,589 дня
Синодический период обращения	398,88 дня
Орбитальная скорость	13,07 км/с (средн.)
Наклонение	1,03° (относительно эклиптики)
Долгота восходящего узла	100,556°
Аргумент перицентра	275,066°
Спутники	79

Но у Юпитера наблюдается одно из самых быстрых осевых вращений – 9 часов, 55 минут и 30 секунд. Из-за этого в солнечных днях год занимает 10475.8.

Состав и поверхность планеты Юпитер

Представлен газообразным и жидким веществом. Это крупнейший из газовых гигантов, разделенный на внешний атмосферный слой и внутреннее пространство. Атмосфера представлена водородом (88-92%) и гелием (8-12%).

Внутреннее строение Юпитера

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 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 наличие ядра заговорили в 1997 году, когда вычислили гравитацию. Данные 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 сократить размер 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.

Спутники Юпитера

Сейчас мы знаем, что рядом с планетой существует семья из 79 спутников (на 2019 год). Четыре из них самые крупные и именуются галилейскими, потому что были обнаружены Галилео Галилеем: Ио (сплошные активные вулканы), Европа (массивный подповерхностный океан), Ганимед (крупнейший спутник в системе) и Каллисто (подземный океан и старые поверхностные материалы).

Поверхность четырех основных спутников Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Есть еще группа Амальтеи, где присутствует 4 спутника с диаметром меньше 200 км. Они удалены на 200000 км, а орбитальный наклон составляет 0.5 градусов. Это Метис, Адрастея, Амальтея и Фива.

Также остается целая куча нерегулярных лун, уступающих по размеру и обладающих более эксцентричными орбитальными проходами. Они делятся на семьи, которые сходятся по размерам, составу и орбите.

Атмосфера и температура планеты Юпитер

Можно заметить на северных и южных полюсах знакомые нам полярные сияния. Но на Юпитере их интенсивность намного выше, и они редко прекращаются. Это великолепное шоу формируется мощным излучением, магнитным полем и выбросами вулканов Ио.

Структура атмосферы Юпитера

Отмечают и удивительные погодные условия. Ветер ускоряется до 100 м/с и способен разогнаться на 620 км/ч. Всего за несколько часов может появиться масштабный шторм, охватывающий в диаметре тысячи км. Большое Красное пятно обнаружили еще в 1600-х гг., и оно продолжает функционировать, но сокращается.

Планета скрыта за облаками аммиака и гидросульфата аммония. Они занимают позицию в тропопаузе, а эти территории называются тропическими районами. Слой способен простираться на 50 км. Может быть и слой из водных облаков, на что намекают вспышки молний, которые по мощности в 1000 раз превосходят наши.

История изучения планеты Юпитер

Из-за своей масштабности планету можно было отыскать в небе без приборов, поэтому о существовании знали давно. Первые упоминания появились в Вавилоне в 7-8 веке до н.э. Птолемей во 2-м веке создал свою геоцентрическую модель, где вывел орбитальный период вокруг нас – 4332.38 дней. Этой моделью в 499 году воспользовался математик Ариабхата, и получил результат в 4332.2722 дней.

В 1610 году Галилео Галилей использовал свой инструмент и впервые сумел рассмотреть газового гиганта. Рядом с ним заметил 4 крупнейших спутника. Это был важный момент, так как свидетельствовал в пользу гелиоцентрической модели.

Галилео указывает на небо в Венеции

Новым телескопом в 1660-х гг. пользовался Кассини, который хотел изучить пятна и яркие полосы на планете. Он обнаружил, что перед нами приплюснутый сфероид. В 1690-м ему удалось определить период вращения и дифференциальное вращение атмосферы. Детали Большого Красного Пятна впервые изобразил Генрих Швабе в 1831 году.

В 1892 году за пятой луной наблюдал Э. Э. Бернард. Это была Альматея, которая стала последним спутником, открытым в визуальном обзоре. Полосы впитывания аммиака и метана изучил Руперт Вильдт в 1932 году, а в 1938-м отслеживал три длительные «белые овалы». Многие годы они оставались отдельными формированиями, но в 1998 году двое слились в единый объект, а в 2000-м поглотили третий.

Радиотелескопический обзор стартовал в 1950-х гг. Первые сигналы уловили в 1955-м году. Это были всплески радиоволн, соответствующих планетарному вращению, что позволило вычислить скорость.

ИК-снимок Юпитера аппаратом SOFIA

Позже исследователи сумели вывести три разновидности сигналов: декаметрические, дециметровые и тепловые излучения. Первые меняются вместе с вращением и основываются на контакте Ио с планетарным магнитным полем. Дециметровые появляются из торообразного экваториального пояса и создаются циклонными излучениями электронов. А вот последнее формируется атмосферным теплом.

Карта поверхности планеты Юпитер

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Читайте также:

---

Положение и движение Юпитера

Строение Юпитера

Поверхность Юпитера

Ссылки

---

---

Состав системы Юпитера

v-kosmose.com

Планета Юпитер

Атмосфера Юпитера

Атмосферное давление Юпитера составляет от 20 до 220 килопаскалей.

Двумя основными компонентами атмосферы Юпитера являются молекулярный водород (около 89,8 &plusmn 2%) и гелий (10,2 &plusmn 2%).

В атмосфере Юпитера можно выделить экзосферу, термосферу, стратосферу, тропопаузу, тропосферу.

В термосфере Юпитер теряет с излучением значительную часть своего тепла, здесь формируются полярные сияния и ионосфера.

Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 километров в час.

Юпитер демонстрирует яркие и устойчивые полярные сияния вокруг обоих полюсов.

Исследование Юпитера

В начале XVII века Галилео Галилей изучал Юпитер с помощью телескопа и открыл четыре крупнейших спутника гиганта: Ганимед, Ио, Каллисто и Европа. Сегодня эти луны известны как «Галилеевы спутники».

В 1660-х годах Джованни Кассини обнаружил на Юпитере полосы и пятна.

Первым окружение Юпитера посетил зонд NASA «Pioneer 10».

Систему Юпитера посетили семь аппаратов пролетной траектории («Pioneer 10», «Pioneer 11», «Voyager-1», «Voyager-2», «Ulysses», «Cassini», «New Horizons») и два орбитальных («Galileo» и «Juno»).

Активно проводятся исследования Юпитера как с помощью наземных, так и с помощью космических телескопов, в частности телескопа «Hubble».

Интересные факты о Юпитере

В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака.

Большое красное пятно – это уникальный долгоживущий и самый гигантский ураган Солнечной системы. Его текущий диаметр 15 000 x 30 000 километров (для сравнения, диаметр Земли составляет около 12 700 километров).

Точный химический состав внутренних слоев Юпитера невозможно определить современными методами наблюдений.

В областях Юпитера, на которые падают тени от его крупных спутников, температура поверхности повышается, а не понижается, как можно было бы ожидать.

Спутники Юпитера, названия которых заканчиваются на букву «е» (Карме, Синопе, Ананке, Пасифе и другие), обращаются вокруг планеты в обратном (ретроградном) направлении.

Фотографии Юпитера

Снимок закрученных облаков Юпитера от «Voyager-1»

Большое Красное пятно в перспективе

Малое Красное пятно Юпитера

Юпитер в ближнем инфракрасном свете

Полярное сияние на Юпитере

Облака северного полушария Юпитера

Северный умеренный пояс Юпитера

Снимок южного полюса Юпитера

Юпитер глазами космического телескопа «Hubble»

Последние новости о Юпитере

in-space.ru

Планета Юпитер краткое описание

Яркий Юпитер прекрасно виден с Земли. С древних времен Юпитер привлекал внимание землян и становился объектом поклонения. Свое название планета носит еще с древнеримских времен, жители которого так называли Верховного Бога, бога дневного света и грозы (интересный факт, грозы на Юпитере, действительно, бушуют очень сильные). Юпитер планета, краткое описание. В астрономии его очень почитали, да и на сегодняшний день очень уважают, считая, что Юпитер приносит достаток и удачу. Вот такой он, астрологический благодетель.

Общее описание

Если, теоретически, взять массу всех остальных планет в нашей Солнечной системе, то масса газового гиганта Юпитер будет больше в 2,47 раза. Уступая своим размером только Солнцу, по удаленности от него занимает пятое место, соседствуя с Сатурном и Марсом.

Среднее расстояние до центра Солнца составляет приблизительно 778 миллионов километров.
Экваториальный радиус больше земного в одиннадцать раз и составляет 71400 км.

Орбита планеты Юпитер эллиптическая и полный оборот вокруг Солнца он совершает примерно за 12 земных лет. Сутки длятся всего девять часов и пятьдесят шесть минут, это еще один рекорд, Юпитер считается самой быстрой планетой, по вращению вокруг своей оси. Наклон оси вращения составляет 3,13 градуса, поэтому на планете климат не меняется.

Строение и атмосфера Юпитера

Предположительно, планета состоит из ядра, содержащего каменистые породы и различные металлы, находящиеся в расплавленном состоянии.
Следом идет металлический водород, затем смесь гелия и молекулярного водорода.
Температура на Юпитере в верхнем атмосферном слое доходит до минус 145 градусов по Цельсию, в ядре 35700 градуса по Цельсию.

Почему все данные неточны? У ученых пока нет точных данных, но на основании измерений гравитации, есть большие основания считать, что лишен ядра Юпитер. Поверхность планеты, опять предположительно, состоит изо льда и воды, в виде капель. Потом облака из кристаллов аммония, следом обледеневший аммиак.
Как видите, твердой поверхности у планеты нет, впрочем, как и у всех газовых гигантов.

И уже дальше пошла атмосфера.
Верхний слой — термосфера, водород.
Слой стратосферы — гелий, порядком 10% и остальное водород.
Тропосфера, самая близкая к центру, облака из смеси водорода, гидросульфита аммония, воды, аммиака, гелия. Газообразное состояние меняется на жидкое примерно на высоте 900 — 1000 км. Верхние облака из аммиака мы и можем наблюдать на поверхности Юпитера.
На наблюдаемой поверхности планеты видят разные по цвету полосы, такую разницу объясняют наличием соединениями серы, углерода, аммиака и фосфора.

В атмосфере Юпитера проходят очень впечатляющие процессы. Непрекращающиеся бури, всегда с грозами. Длина отдельных молний может достичь больше тысячи километров. Вихри — циклоны и антициклоны — обыденные явления на планете, где ветра набирают скорость больше 600 км в час. Причем на экваторе ветер двигается по ходу вращения планеты, а на полюсах уже в обратном направлении.
Самый известный вихрь, это Большое Красное Пятно. Его размеры так огромны, что с легкостью вместило бы три планеты, размером с Землю. Представляете масштабы всей планеты?

Загадок на планете Юпитер еще много, одна из них — горячие пятна, расположенные преимущественно в экваториальном поясе, и достигают десяти тысяч километров в размере. Хотя по своей форме и они круглые, но вихрями их не считают.

Вокруг Юпитера имеется и магнитосфера. Магнитное поле имеет сильно сплющенную форму, как диск. Ось магнитного поля наклонена, по отношению оси вращения, примерно на 10 градусов.
Радиационные пояса, созданные магнитным полем, по своей мощности превосходят земные почти в сорок тысяч раз.
А также как, и на Земле, на полюсах Юпитера можно наблюдать за полярными сияниями, только здесь они постоянны.

Более подробно атмосферу Юпитера мы рассмотрим в следующей статье, поскольку писать о ней можно долго и много.

Планета Юпитер и спутник Ио

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

Исследования Юпитера

Первые исследования берут свое начало с 1973 года, когда юпитерскую систему посетил зонд «Пионер 10».
Через год, в 1974 «Пионером 11» были обнаружены радиационный пояс и магнитосфера.
Подхватили эстафету «Вояджер 1» и “Вояджер 2”, в 1979 году исследовавшие систему колец и спутники.
Далее гостями планеты в 2000 году стали «Улисс» и «Кассини».

Космический аппарат «Галилео», первый аппарат, который вышел на орбиту Юпитера, и с 1995 по 2003 годы собирал информацию о планете.
“Юнона”, космический аппарат, вышедший на орбиту Юпитера в 2016 году, проведет исследования до июля 2018 года. Цели поставлены большие — выяснить если твердое ядро у планеты, узнать структуру планеты, внутренние потоки атмосферы, более полное изучение магнитосферы. Первые данные уже получены нашими учеными. Планируется, что в июле 2018 года “Юнону” направят в атмосферу Юпитера, где она сгорит.

Планета Юпитер для детей

Самый большой газовый гигант в Солнечной системе — Юпитер планета. Краткое описание для детей может содержать общие сведения.

По своим размерам Юпитер так огромен, что большего него только Солнце.
По удалению от Солнца занимает пятое место. Назвали его так в честь древнеримского Верховного бога.
Планета известна землянам с древних времен, а первые спутники открыл Галилео Галилей, в 1610 году. Это Европа, Ио, Ганимед и Каллисто. Всего же у Юпитера больше 60 спутников.
Есть у Юпитера и система колец, но она не такая большая, как у Сатурна или Урана.

У Юпитера короткие сутки всего околоземных 10 часов, а год длится 12 лет. Но из-за того, что ось всего на 3 градуса наклонена, смены времен года нет.
На планете нет твердой поверхности.

Атмосфера состоит из водорода и гелия, и именно её видно в телескопы. Облака имеют разнообразную окраску, от красного до белого цвета.

На планете всегда бушуют грозы и бури, которые длятся по нескольку месяцев, а некоторые и больше. Молнии достигают размеров в тысячи километров. Ветер дует очень сильно, его скорость доходит до 600 км в час.

Планета до конца еще не изучена, и открытий предстоит много.
Продолжение следует.

cosmosplanet.ru

Юпитер (планета) — это… Что такое Юпитер (планета)?

Юпитер (планета)

У этого термина существуют и другие значения, см. Юпитер.

Юпитер  

Улучшенное изображение Юпитера на базе снимков Вояджера-1.
Орбитальные характеристики
Афелий	816 520 800 км (5.458104 а.е.)
Перигелий	740 573 600 км (4.950429 а.е.)
Большая полуось	778 547 200 км (5.204267 а.е.)
Орбитальный эксцентриситет	0,048775
Сидерический период	4 331,572 дней (11,86 лет)
Синодический период	398,88 дней
Орбитальная скорость	13,07 км/с (средн.)
Наклонение	6,09° (относительно солнечного экватора)
Долгота восходящего узла	100,492°
Аргумент перицентра	275,66°
Число спутников	63
Физические характеристики
Сжатие	0,00648
Экваториальный радиус	71 492 ± 4 км
Полярный радиус	66 854 ± 10 км
Площадь поверхности	6,21796×1010 км²
Объём	1,43128×1015 км³
Масса	1,8986×1027 кг
Средняя плотность	1,326 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе	24,79 м/с²
Вторая космическая скорость	59,5 км/с
Скорость вращения (на экваторе)	12,6 км/с или 45 300 км/ч
Период вращения	9,925 часов
Наклон оси вращения	3,13°
Прямое восхождение на северном полюсе	17 ч 52 мин 14 с 268,057°
Склонение на северном полюсе	64,496°
Альбедо	0,343 (Бонд) 0,52 (геом.альбедо)

Юпи́тер — пятая планета от Солнца, и крупнейшая в Солнечной системе. Юпитер вдвое массивней, чем все остальные планеты Солнечной системы вместе взятые. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.

Планета была известна людям с глубокой древности, нашла своё отражение в мифологии и религиозных верованиях многих культур.

Юпитер состоит преимущественно из водорода и гелия. Скорее всего, в центре планеты имеется каменное ядро из более тяжёлых элементов под высоким давлением. Из-за быстрого вращения форма Юпитера — сплюснутый сфероид (он обладает значительной выпуклостью вокруг экватора). Внешняя атмосфера планеты явно разделена на несколько вытянутых полос вдоль широт, и это приводит к бурям и штормам вдоль их взаимодействующих границ. Заметный результат этого — Большое Красное Пятно, гигантский шторм, который известен с XVII века. По данным спускаемого аппарата «Галилео», давление и температура при углублении в атмосферу быстро растут. Юпитер обладает мощной магнитосферой.

Спутниковая система Юпитера состоит, по крайней мере, из 63 спутников, включая 4 больших спутника, называемые также «галилеевыми», которые были обнаружены Галилео Галилеем в 1610 году. Спутник Юпитера Ганимед имеет диаметр превосходящий диаметр Меркурия. Под поверхностью Европы обнаружен глобальный океан, а Ио известен тем, что на нём действуют самые мощные в Солнечной системе вулканы. У Юпитера имеются слабые планетарные кольца.

Юпитер исследовался восемью межпланетными станциями НАСА. Наибольшее значение имели исследования с помощью аппаратов «Пионер» и «Вояджер», и позднее «Галилео», сбросившим зонд в атмосферу планеты. Последним аппаратом, посетившим Юпитер, был зонд «Новые горизонты», направляющийся к Плутону.

Наблюдение

При наблюдениях с Земли, во время противостояния, Юпитер может достигать видимой звёздной величины в −2,94, это делает его третьим ярчайшим объектом на ночном небе после Луны и Венеры . В другое время видимая величина падает до −1,6.

При наблюдении Юпитера в 80-миллиметровый телескоп можно различить ряд деталей: темные и светлые пятна, выступы и углубления в краях полос. Телескоп с апертурой от 150 мм покажет Большое Красное Пятно и подробности в поясах Юпитера. Малое красное пятно можно заметить в телескоп от 250 мм с ПЗС-камерой. Один полный оборот планета совершает за 9 ч. 55 мин. Это вращение позволяет увидеть наблюдателю всю планету за одну ночь.

Противостояния Юпитера с 1951 г. по 2070 г.

Год	Дата	Расстояние, а.е.
1951	2 октября	3,94
1963	8 октября	3,95
1975	13 октября	3,95
1987	18 октября	3,96
1999	23 октября	3,96
2010	21 сентября	3,95
2022	26 сентября	3,95
2034	1 октября	3,95
2046	6 октября	3,95
2058	11 октября	3,95
2070	16 октября	3,95

Физические характеристики

Сравнительные размеры Юпитера и Земли

Орбитальные характеристики

Юпитер единственная планета, у которой центр масс с Солнцем находится вне Солнца и отстоит от него примерно на 7 % солнечного радиуса. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем составляет 778 миллионов километров (5,2 а.е.) а период обращения составляет 11,86 года. Поскольку эксцентриситет орбиты Юпитера 0.048, то разность расстояния до Солнца в перигелии и афелии составляет 75 миллионов километров.

Юпитер и Сатурн находятся почти в точном резонансе 2:5.

Параметры планеты

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Его экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, что в 11,2 раза превышает радиус Земли.

Масса Юпитера более чем в 2 раза превышает суммарную массу всех остальных планет солнечной системы, в 318 раз — массу Земли и всего в 1000 раз меньше массы Солнца. Если бы Юпитер был примерно в 60 раз массивнее, он мог бы стать звездой. Плотность Юпитера примерно равна плотности Солнца и значительно уступает плотности Земли.

Экваториальная плоскость планеты близка к плоскости её орбиты, поэтому на Юпитере не бывает смен времён года.

Юпитер вращается вокруг своей оси, причём не как твёрдое тело: угловая скорость вращения уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе сутки длятся около 9 ч 50 мин. Юпитер вращается быстрее, чем любая другая планета Солнечной системы. Вследствие быстрого вращения, полярное сжатие Юпитера весьма заметно: полярный радиус меньше экваториального на 4,6 тыс. км (то есть на 6,5 %).

Всё, что мы можем наблюдать на Юпитере — это облака верхнего слоя атмосферы. Гигантская планета состоит преимущественно из газа и не имеет привычной нам твёрдой поверхности.

Юпитер выделяет в 2—3 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Это может объясняться постепенным сжатием планеты, опусканием гелия и более тяжёлых элементов или процессами радиоактивного распада в недрах планеты.

Большинство из известных на настоящее время экзопланет сопоставимы по массе и размерам с Юпитером, поэтому его масса (M_J) и радиус (R_J) широко используются в качестве удобных единиц измерения для указания их параметров.

Внутреннее строение

Юпитер состоит, в основном, из водорода и гелия. Под облаками находится слой глубиной 7-25 тыс. км, в котором водород постепенно изменяет своё состояние от газа к жидкости с увеличением давления и температуры (до 6000 °C). Чёткой границы, отделяющей газообразный водород от жидкого, по-видимому, не существует. Это должно выглядеть как непрерывное кипение глобального водородного океана.

Модель внутренней структуры Юпитера: каменистое ядро, окружённое толстым слоем металлического водорода.

Под жидким водородом находится слой жидкого металлического водорода толщиной, согласно теоретическим моделям, около 30-50 тыс. км. Жидкий металлический водород формируется при давлении в несколько миллионов атмосфер. Протоны и электроны в нём существуют раздельно, и он является хорошим проводником электричества. Мощные электротоки, возникающие в слое металлического водорода, порождают гигантское магнитное поле Юпитера.

Учёные полагают, что Юпитер имеет твёрдое каменное ядро, состоящее из тяжёлых элементов (более тяжёлых, чем гелий). Его размеры — 15-30 тыс. км в диаметре, ядро обладает высокой плотностью. По теоретическим расчётам, температура на границе ядра планеты — порядка 30 000 K^[1], а давление — 30-100 млн атмосфер.

Измерения, сделанные как с Земли, так и зондами, позволили обнаружить, что выделяемая Юпитером энергия, в основном в виде инфракрасного излучения, приблизительно в 1,5 раза больше получаемой им от Солнца. Отсюда ясно, что Юпитер обладает значительным запасом тепловой энергии, образовавшимся в процессе сжатия материи при образовании планеты. В целом считается, что в юпитерианских недрах всё ещё очень жарко — около 30 000 К.^[1]

Атмосфера

Анимационное изображение движения атмосферы.

Атмосфера Юпитера состоит из водорода (81 % по числу атомов и 75 % по массе) и гелия (18 % по числу атомов и 24 % по массе). На долю остальных веществ приходится не более 1 %. В атмосфере присутствуют метан, водяной пар, аммиак; имеются также следы органических соединений, этана, сероводорода, неона, кислорода, фосфина, серы. Внешние слои атмосферы содержат кристаллы замороженного аммиака.

Облака, находящиеся на разной высоте, имеют свой цвет. Самые высокие из них красные, чуть пониже находятся белые, ещё ниже коричневые, а в самом нижнем слое — синеватые.

Красноватые вариации цвета Юпитера могут объясняться наличием соединений фосфора, серы и углерода. Поскольку цвет может сильно варьироваться, следовательно, химический состав атмосферы также различен в разных местах. Например, имеются «сухие» и «мокрые» области с разным содержанием водяного пара.

Температура внешнего слоя облаков — около −130 °C, однако быстро растёт с глубиной. По данным спускаемого аппарата «Галилео», на глубине 130 км температура равна +150 °C, давление — 24 атмосферы. Давление у верхней границы облачного слоя — около 1 атм, т. е. как у поверхности Земли. «Галилео» обнаружил «тёплые пятна» вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более тёплые внутренние области.

Скорость ветров на Юпитере может превышать 600 км/ч. Циркуляция атмосферы определяется двумя основными факторами. Во-первых, вращение Юпитера в экваториальных и полярных областях неодинаково, поэтому атмосферные структуры вытягиваются в полосы, опоясывающие планету. Во-вторых, имеется температурная циркуляция за счёт тепла, выделяющегося из недр. В отличие от Земли (где циркуляция атмосферы происходит за счёт разницы солнечного нагрева в экваториальных и полярных областях) на Юпитере воздействие солнечной радиации на температурную циркуляцию незначительно.

Конвективные потоки, выносящие внутреннее тепло к поверхности, внешне проявляются в виде светлых зон и тёмных поясов. В области светлых зон отмечается повышенное давление, соответствующее восходящим потокам. Облака, образующие зоны, располагаются на более высоком уровне (примерно на 20 км), а их светлая окраска объясняется, видимо, повышенной концентрацией ярко-белых кристаллов аммиака. Располагающиеся ниже тёмные облака поясов состоят предположительно из красно-коричневых кристаллов гидросульфида аммония и имеют более высокую температуру. Эти структуры представляют области нисходящих потоков. Зоны и пояса имеют разную скорость движения в направлении вращения Юпитера. Период обращения колеблется на несколько минут в зависимости от широты. Это приводит к существованию устойчивых зональных течений или ветров, постоянно дующих параллельно экватору в одном направлении. Скорости в этой глобальной системе достигают от 50 до 150 м/с и выше. На границах поясов и зон наблюдается сильная турбулентность, которая приводит к образованию многочисленных вихревых структур. Наиболее известным таким образованием является Большое красное пятно, наблюдающееся на поверхности Юпитера в течение последних 300 лет.

В атмосфере Юпитера наблюдаются молнии, мощность которых на три порядка превышает земные, а также полярные сияния. Кроме того, орбитальным телескопом «Чандра» обнаружен источник пульсирующего рентгеновского излучения (названный Большим рентгеновским пятном), причины которого представляют пока загадку.

Большое красное пятно

Большое красное пятно в искусственных цветах (фото Вояджера-1).

Большое красное пятно — овальное образование изменяющихся размеров, расположенное в южной тропической зоне. В настоящее время оно имеет размеры 15×30 тыс. км (значительно больше размеров Земли), а 100 лет назад наблюдатели отмечали в 2 раза большие размеры. Иногда оно бывает не очень чётко видимым. Большое красное пятно — это уникальный долгоживущий гигантский ураган (антициклон), вещество в котором вращается против часовой стрелки и совершает полный оборот за 6 земных суток. Оно характеризуется восходящими течениями в атмосфере. Облака в нём расположены выше, а температура их ниже, чем в соседних областях.

Магнитное поле и магнитосфера

Юпитер обладает мощным магнитным полем; ось диполя наклонена к оси вращения на 10°. Напряжённость поля на уровне видимой поверхности облаков равна 14 Э у северного полюса и 10,7 Э у южного. Его полярность обратна полярности земного магнитного поля.

Схема магнитного поля Юпитера.

Существование магнитного поля объясняется наличием в недрах Юпитера металлического водорода, который, будучи хорошим проводником, вращающимся с большой скоростью, создаёт магнитные поля.

Юпитер окружён мощной магнитосферой, которая на дневной стороне тянется до расстояния в 50-100 радиусов планеты, а на ночной стороне протягивается за орбиту Сатурна. Ускоренные в магнитосфере Юпитера электроны достигают Земли. Если бы магнитосферу Юпитера можно было бы видеть с поверхности Земли, то её угловые размеры превышали бы размеры Луны.

Магнитосфера формируется преимущественно за счёт потоков заряженных частиц, которые выносятся магнитным полем планеты из плазменного тора вокруг орбиты Ио, спутника Юпитера. Источником частиц являются вулканы Ио. Магнитосфера формируется также за счёт частиц солнечного ветра.

Юпитер обладает мощными радиационными поясами. При сближении с Юпитером «Галилео» получил дозу радиации, в 25 раз превышающую смертельную дозу для человека. Радиоизлучение радиационного пояса Юпитера впервые было обнаружено в 1955. Радиоизлучение носит синхротронный характер.

Юпитер окружён ионосферой протяжённостью 3000 км.

Подобно полярным сияниям на Земле, полярные сияния на Юпитере обусловлены стеканием заряженных частиц вдоль линий магнитного поля в атмосферу в районе северного и южного полюсов планеты. Однако магнитное поле Юпитера очень велико, поэтому выброшенное с вулканического спутника Ио ионизованное вещество, улавливаемое магнитным полем Юпитера, создаёт сияния в тысячу раз интенсивнее, чем полярные сияния на Земле.

Спутники и кольца

Крупные спутники Юпитера и их поверхности.

По данным на декабрь 2005 года, у Юпитера известно 63 спутника — максимальное значение для Солнечной системы. По оценкам, спутников может быть не менее сотни. Четыре самых крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты ещё в 1610 г. Галилео Галилеем. Наибольший интерес представляет Европа, обладающая глобальным океаном, в котором не исключено наличие жизни. Ио интересен наличием мощных действующих вулканов. Все крупные спутники Юпитера вращаются синхронно и всегда обращены к Юпитеру одной и той же стороной вследствие влияния мощных приливных сил планеты-гиганта. Остальные спутники намного меньше и представляют собой скалистые тела неправильной формы. Среди них есть обращающиеся в обратную сторону.

Затмение Юпитера спутником Ио

У Юпитера имеются слабые кольца, обнаруженные во время прохождения мимо Юпитера «Вояджера-1» в 1979. Кольца окружают планету перпендикулярно экватору, находятся на высоте 55 000 км от атмосферы. Существует два основных кольца и одно очень тонкое внутреннее, с характерной оранжевой окраской. Толщина колец, похоже, не превышает нескольких километров. Сами кольца состоят в основном из пыли и мелких фрагментов, плохо отражающих солнечные лучи, а потому они плохо различимы. С Земли кольца могут быть замечены при наблюдении в инфракрасном диапазоне. По результатам исследований «Галилео» был сделан вывод, что источником пополнения колец являются небольшие спутники Юпитера.

Название и история изучения

В вавилонской культуре планета называлась Мулубаббар, то есть «звезда-солнце». Греки первоначально именовали его «Фаэтонт» — сияющий, блестящий, позже — Зевс. Римляне дали этой планете название в честь римского бога Юпитера.

В начале XVII века Галилео Галилей изучал Юпитер с помощью изобретённого им телескопа и открыл четыре крупнейших спутника планеты. В 1660-х годах Джованни Кассини наблюдал пятна и полосы на «поверхности» гиганта.

Изучение Юпитера космическими аппаратами

Юпитер изучался исключительно аппаратами НАСА.

В 1973 и 1974 мимо Юпитера прошли «Пионер-10» и «Пионер-11» на расстоянии (от облаков) 132 тыс. км и 43 тыс. км соответственно. Аппараты передали несколько сот снимков (невысокого разрешения) планеты и галилеевых спутников, впервые измерили основные параметры магнитного поля и магнитосферы Юпитера.

В 1979 году около Юпитера пролетели «Вояджеры» (на расстоянии 207 тыс. км и 570 тыс. км).

Анимация вращения Юпитера, созданная по фотографиям с Вояджера-1.

Впервые были получены снимки высокого разрешения планеты и её спутников (всего было передано около 33 тыс. фотографий), были обнаружены кольца Юпитера; аппараты также передали большое количество других ценных данных, включая сведения о химическом составе атмосферы, данные по магнитосфере и т. д.

В 1992 году мимо планеты прошёл «Улисс» на расстоянии 900 тыс. км. Аппарат провёл измерения магнитосферы Юпитера («Улисс» предназначен для изучения Солнца и не имеет фотокамер).

С 1995 года по 2003 год на орбите Юпитера находился «Галилео». С помощью этой миссии было получено множество новых данных. В частности, спускаемый аппарат впервые изучил атмосферу газовой планеты изнутри. Множество снимков с высоким разрешением и данные других измерений позволили подробно изучить динамику атмосферных процессов Юпитера, а также сделать новые открытия, касающиеся его спутников. Главная антенна «Галилео» не раскрылась, вследствие чего поток данных составил лишь 1 % от потенциально возможного (тем не менее, все основные цели миссии были достигнуты).

В 2000 году мимо Юпитера пролетел «Кассини». Он сделал ряд фотографий планеты с рекордным (для масштабных снимков) разрешением и получил новые данные о плазменном торе Ио. По снимкам «Кассини» были составлены самые подробные на сегодняшний день цветные «карты» Юпитера, на которых размер самых мелких деталей составляет 120 км. Кроме того, был поставлен уникальный эксперимент по измерению магнитного поля планеты одновременно с двух точек («Кассини» и «Галилео»).

28 февраля 2007 года по пути к Плутону в окрестностях Юпитера совершил гравитационный манёвр аппарат «Новые горизонты». Проведена съёмка планеты и спутников^[2], данные в объёме 33 гигабайт переданы на Землю, получены новые сведения.^[3]

На 2010 год запланирован запуск аппарата «Юнона», который должен выйти на орбиту Юпитера и провести детальные исследования планеты.

В 2010-х годах планируется осуществление межпланетной миссии по изучению галилеевых спутников.

Жизнь на Юпитере

В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным ввиду низкой концентрации воды в атмосфере и отсутствия твёрдой поверхности. В 1970-х годах американский астроном Карл Саган высказывался по поводу возможности существования в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака^[4]. Следует отметить, что даже на небольшой глубине в юпитерианской атмосфере температура и плотность достаточно высоки, и возможность по крайней мере химической эволюции исключать нельзя, поскольку скорость и вероятность протекания химических реакций благоприятствуют этому. Однако возможно существование на Юпитере и водно-углеводородной жизни: в содержащем облака из водяного пара слое атмосферы температура и давление также весьма благоприятны.

Комета Шумейкеров-Леви

След от одного из обломков кометы.

В июле 1992 года к Юпитеру приблизилась комета. Она прошла на расстоянии около 15 тысяч километров от верхней границы облаков и мощное гравитационное воздействие планеты-гиганта разорвало её ядро на 17 больших частей. Этот кометный рой был обнаружен на обсерватории Маунт-Паломар супругами Кэролайн и Юджином Шумейкерами и астрономом-любителем Дэвидом Леви. В 1994 году, при следующем сближении с Юпитером, все обломки кометы врезались в атмосферу планеты с огромной скоростью — около 64 километров в секунду. Этот грандиозный космический катаклизм наблюдался как с Земли, так и с помощью космических средств, в частности, с помощью Космического телескопа «Хаббл», инфракрасного спутника IUE и межпланетной космической станции «Галилео». Падение ядер сопровождалось интересными атмосферными эффектами, например, полярными сияниями, чёрными пятнами в местах падения ядер кометы, климатическими изменениями.

Интересные факты

Пятно в районе Южного полюса Юпитера.

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Особенности планеты Юпитер

Своеобразие, особенности планеты Юпитера проявляются уже в том, что это самая крупная среди планет, составляющих Солнечную систему. Это поражающий своей грандиозной величиной газовый гигант. Его габариты более чем в 2,5 раза превышают размеры всех остальных вместе взятых планет и спутников той планетарной системы, где находится Юпитер. Один из наименее сложных вопросов, которые задает планета Юпитер, какая по счету она от Солнца. Ее, пятую по удаленности от центральной звезды этой системы, относят к четырем дальним планетам. Она окружена большим количеством разновеликих спутников и неплотными кольцами. Самая огромная планета и каждый из ее спутников постоянно задают своим исследователям множество вопросов.

Первооткрыватели и исследователи Юпитера

Планета видна невооруженным глазом. Поэтому доподлинно узнать, кто открыл Юпитер, назвать имя первого человека, увидевшего движение этой планеты по ночному небу, нет возможности. Каждая из древнейших культур Земли называет ее своим особенным именем. Шумерам и аккадцам она казалась прекрасной «Белой звездой». Древние китайские астрономы, описавшие цикл движения планеты, охватывавший 12 лет, торжественно именовали ее «Звездой года». Древним грекам она представлялся звездой верховного бога – Зевса. Древние римляне посвятили ее одному из важнейших своих богов – Юпитеру.

В телескоп первым рассмотрел Юпитер Галилей. Даже относительно скромное увеличение, которым обладал его телескоп, позволило ему заметить и наиболее крупные спутники этой планеты. В 70-е годы «Пионером» и «Вояджерами» были обнаружены тонкие кольца вокруг планеты и некоторые из меньших спутников.
С 1995 по 2003 годы зондом аппарата «Галилео» проводились исследования атмосферы, многочисленных спутников и колец. В 2000 году «Кассини» дополнил картину, показывающую внешний вид планеты в цветных мозаичных снимках. Стартовавшая в 2011 году «Джуно», в 2016 году добралась до Юпитера для проведения глубинных исследований более глубоких слоев атмосферы и строения магнитосферы.

В сравнение размеры Юпитера и Земли

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.

Погода и ритмы планеты

Ответить какова погода на планете Юпитер, можно одним словом – штормит. Ветра здесь достигают невероятных 360 километров в час в атмосфере и 420 км/час по краям Большого красного пятна. Длительность суток на планете Юпитер определяется самой высокой в Солнечной системе скоростью вращения газового гиганта. Она составляет всего лишь 9 часов 55 минут 30 секунд. Очень быстрым вращением огромной планеты объясняются ее многочисленные шторма и ураганы.

Дольше чем за другими явлениями ведутся за дрейфующим по атмосфере планете Большим красным пятном, являющимся гигантским штормом, бушующим уже лет 300-400. Его диаметр постепенно сокращается, но все еще значительно превышает диаметр Земли. Другой наблюдаемый объект, называемое Малым красным пятном, растет. При этом Большое пятно бледнеет, а Малое набирает яркость. Кроме них на облачных просторах постоянно зарождаются множество малых бурь, выглядящих как светлые пятна. Их продолжительность охватывает от нескольких часов до нескольких десятков лет.

Чтобы вычислить длительность суток на планете Юпитер ученые ориентировались на перемещение характерного «узора» из крупных бурь. Но, этот способ оказался не слишком точен, поскольку пятна штормов перемешаются по атмосфере планеты с большой скоростью. Поэтому для более точного определения пришлось ориентироваться на периодические изменения магнитосферы. Расчеты показали, что год здесь длится почти 12 земных лет.

Давление на Юпитере в районе ядра составляет от 30 до 100 млн атмосфер. Современное состояние изучения температурных режимов планеты позволяет предполагать, что они изменяются в разных слоях газа и твердого ядра от температуры замерзания аммиака до температур, при которых плавятся и испаряются горные породы. Погода на планете Юпитер не подвержена сезонным изменениям. Это объясняется тем, что ось ее вращения практически перпендикулярна орбите, по которой она движется.

Внутреннее строение Юпитера: слой смеси водорода и гелия, далее слой жидкого и металлического водорода. Внутри возможно твёрдое ядро.

Что происходит у Юпитера на поверхности?

Вопрос «Какая поверхность у Юпитера?» не так прост, как кажется. Для газовых гигантов характерно отсутствие отчетливых границ между атмосферной и другими частями планеты. Отметкой отделяющей поверхность стало давление в 1 бар по аналогии с Землей. При таком подходе поверхность планеты оказалась в верхней части атмосферы. Говорить о том, каков настоящий рельеф Юпитера также чрезвычайно сложно. Некоторые ученые отстаивают мнение, что по-настоящему твердого ядра у газового гиганта вовсе нет. По их предположениям оно состоит из расплавленных пород, водорода и напоминает консистенцией очень горячий, густой суп.

Спутники и кольца

Еще ученые средневековья подтверждали наличие спутников у Юпитера. Галилео Галилей сумел в телескоп в 1610 году рассмотреть 4 наиболее крупных из них. Сейчас их называют галилеевыми. Исследования 70-х годов добавили знания о еще 13 небесных телах, обращающихся вокруг Юпитера. Сегодня разные источники называют несколько различающиеся цифры. Выделяют 63 относительно хорошо изученных спутника. Общая же цифра по данным разных ученых колеблется от 67 (69) до более чем 100. Последняя цифра объясняется предположением, что не все еще «луны» Юпитера открыты. Тонкие кольца, окружающие планету, менее заметны, чем знаменитые кольца Сатурна.

Ближайшие спутники и кольца

Обычно, когда перечисляют спутники Юпитера, список названий составляют по мере удаления от планеты. Первые 4, внутренние, обращаются в пределах колец, состоящих в основном из пылевых частиц. Толстое пылевое гало приближено к поверхности планеты. Орбиты спутников Адрастеи, Амальтеи и Фивы, отграничивают другие, тонкие кольца. В пределах первого кольца обращается Метида, спутник, имеющий ближайшую к планете орбиту. Далее следуют яркое главное и два паутинных кольца. Предполагается, что они образованы пылью, получающейся при высокоскоростных столкновениях спутников с метеорными телами, и, частицами, возникающими в результате вулканической деятельности на них.

Галилеевы спутники

Ближайший к планете крупный спутник Юпитера, проявляющий вулканическую активность это Ио, открытая Галилеем в 1610 году. На ней более 400 активных действующих вулканов. Они выбрасывают лаву на 400-километровую высоту. Это самый быстрый из галилеевых спутников. Близость его к гигантской материнской планете создает с ней достаточно крепкую гравитационную связь. Соседние спутники также оказывают серьезное гравитационное воздействие, сказывающееся на вулканической деятельности этого небесного тела. Желтоватый цвет этого спутника определяется присутствием в пепле и лаве соединений серы.

Сложенная силикатными породами, Европа, имеет чуть меньший размер, чем кружащаяся вокруг Земли Луна. Гладкая ледяная корка, покрывающая ее, дает ученым возможность предполагать наличие скрывающегося подо льдом водяного океана. Вместе с разреженной содержащей кислород атмосферой, окружающей спутник, это позволяет задуматься о возможности существования здесь жизни.

Самый большой из спутников Ганимед обладает собственной магнитосферой. Его сложный тектонический рельеф создан ударными кратерами и, предполагаемой тектонической активностью спутника.

Синхронный спутник Каллисто лишь немногим меньше Ганимеда. Совпадение орбитального периода с периодом обращения вокруг оси приводит к тому, что он всегда повернут к Юпитеру той же стороной.

Остальные спутники в сравнении с размерами планеты относительно невелики. Их размеры колеблются в пределах 2-4 километров. Исследования каждого из них и самой гигантской газовой планеты продолжаются постоянно. Ученым предстоит узнать еще много неизведанных тайн газового гиганта.

cosmosplanet.ru

Юпитер — гигантская планета солнечной системы — Мир космоса

Название «Юпитер» носит самая крупная из восьми планет Солнечной системы. Известный с самой глубокой древности, Юпитер и сейчас представляет огромный интерес для человечества. Изучение планеты, её спутников и связанных с ними процессов активно происходит в наше время, и не будет прекращено в будущем.

Происхождение названия

Своё название Юпитер получил в честь одноименно божества древнеримского пантеона. В мифологии римлян Юпитер был верховным богом, владыкой неба и всего мира. Наряду со своими братьями Плутоном и Нептуном он относился к группе главных богов, которые были наиболее могущественными. Прообразом Юпитера был Зевс – главный из олимпийских богов в верованиях древних греков.

Названия в других культурах

В древнем мире планета Юпитер была известна не только римлянам. Например, жители Вавилонского царства отождествляли её со своим верховным богом – Мардуком – и называли «Мулу Баббар», что означало «белая звезда». Греки, как уже ясно, связывали Юпитер с Зевсом, в Греции планета носила название «звезда Зевса». Астрономы из Китая называли Юпитер «Суй Син», то есть «Звезда года».

Интересен тот факт, что наблюдения за Юпитером вели и индейские племена. К примеру, инки называли гигантскую планету «Пирва», что означало «склад, амбар» на языке кечуа. Вероятно, выбранное название было связано с тем, что индейцы наблюдали не только саму планету, но и некоторые из её спутников.

О характеристиках

Юпитер является пятой планетой от Солнца, его «соседями» являются Сатурн и Марс. Планета относится к группе газовых гигантов, которые, в отличие от планет земной группы состоят в основном из газовых элементов, и поэтому имеют низкую плотность и более быстрое суточное вращение.

Размеры Юпитера делают его настоящим исполином.Радиус его экватора составляет 71 400 километров, что больше радиуса Земли в 11 раз. Масса Юпитера равняется 1,8986 х 1027 килограмм, чтопревосходит даже общую массу остальных планет.

Структура

К настоящему времени существует несколько моделей возможного строения Юпитера, но наиболее признанная трёхслойная модель выглядит следующим образом:

• Атмосфера. Состоит их трёх слоёв: внешний водородный; средний водородно-гелиевый; нижний водородно-гелиевый с другими примесями. Интересен тот факт, что под слоем непрозрачных облаков Юпитера находится водородный слой (от 7 000 до 25 000 километров), который постепенно переходит из газообразного состояния в жидкое, при этом растут его давление и температура. Чётких границ перехода из газа в жидкость не существует, то есть, происходит что-то вроде постоянного «кипения» океана из водорода.
• Слой металлического водорода. Приблизительная толщина – от 42 до 26 тысяч километров. Металлический водород – это продукт, который образуется при большом давлении (около 1000 000 Ат) и высокой температуре.
• Ядро. Предполагаемый размер превышает диаметр Земли в 1.5 раза, а масса больше земной в 10 раз. О массе и размерах ядра позволяет судить изучение инерционных моментов планеты.

Кольца

Сатурн оказался не единственным обладателей колец. Позже они были обнаружены у Урана, а затем и у Юпитера. Кольца Юпитера делятся на:

1. Главное. Ширина: 6 500 км. Радиус: от 122 500 до 129 000 км. Толщина: от 30 до 300 км.
2. Паутинные. Ширина: 53 000 (кольцо Амальтеи) и 97 000 (кольцо Фивы) км. Радиус: от 129 000 до 182 000 (кольцо Амальтеи) и 129 000 до 226 000 (кольцо Фивы) км. Толщина: 2000 (кольцо Аматери) и 8400 (кольцо Фивы) км.
3. Гало. Ширина: 30 500 км. Радиус: от 92 000 до 122 500 км. Толщина: 12 500 км.

Впервые о наличие у Юпитера колец сделали предположения советские астрономы, но воочию их обнаружил космический зонд «Вояджер-1» в 1979 году.

История возникновения и эволюции

Сегодня наука располагает двумя теориями возникновения и эволюции газового гиганта.

Теория контракции

За основу этой гипотезы было взято сходство химического состава Юпитера и Солнца. Суть теории: когда Солнечная система только начинала формироваться, в протопланетном диске образовались крупные сгустки, которые затем превратились в Солнце и планеты.

Теория аккреции

Суть теории: формирование Юпитера происходило в течение двух периодов. В первый период происходило формирование твёрдых планет, таких, как планеты земного типа. Во время второго периода имел место процесс аккреции (то есть притяжения) газа этими космическими телами, таким образом образовались планеты Юпитер и Сатурн.

Краткая история изучения

Как становится ясно, впервые Юпитер был замечен ещё народами древнего мира, которые вели за ним наблюдения. Однако, по-настоящему серьёзные исследования планеты-гиганта начались в 17 веке. Именно в это время Галилео Галилей изобрёл свой телескоп и приступил к изучению Юпитера, в ходе которого ему удалось обнаружить четыре самых крупных спутника планеты.

Следующим стал Джованни Кассини, франко-итальянский инженер и астроном. Он впервые заметил на Юпитере полосы и пятна.

В 17 века Оле Рёмер изучил затмение спутников планеты, что позволило ему рассчитать точное положение её спутников и, в конце концов, установить величину скорости света.

Позже появление мощных телескопов и космических аппаратов сделало изучение Юпитера очень активным. Ведущую роль на себя взяло аэрокосмическое агенство США «НАСА», которое осуществило запуск огромного количества космических станций, зондов и других аппаратов. С помощью каждого из них были получены важнейшие данные, которые позволили изучить происходящие на Юпитере и его спутниках процессы и понять механизмы их протекания

Некоторые сведения о спутниках

Сегодня науке известно 63 спутника Юпитера – больше, чем у любой другой планеты Солнечной системы. 55 из них относятся к внешним, 8 – к внутренним.Однако, учёные предполагают, что общее число всех спутников газового гиганта может превышать сотню.

Самыми крупными и известными являются так называемые «Галилеевые» спутники. Как понятно из названия, их первооткрывателем стал Галилео Галилей. К ним относятся: Ганимед, Каллисто, Ио и Европа.

Вопрос жизни

В конце 20 века астрофизики из США допустили возможность существования жизни на Юпитере. По их мнению, её образованию могли способствовать аммиак и водяной пар, которые присутствуют в атмосфере планеты.

Однако, серьёзно говорить о жизни на гигантской планете не приходится. Газообразное состояние Юпитера, низкий уровень содержания в атмосфере воды и многие другие факторы делают подобные предположения совершенно голословными.

Интересные факты

• По яркости Юпитер уступает только Луне и Венере.
• Человек весом 100 килограмм весил бы на Юпитере 250 килограмм за счёт высокой гравитации.
• Алхимики отождествляли Юпитер с одним из главных элементов — оловом.
• Астрология считает Юпитер покровителем остальных планет.
• Цикл вращения Юпитера занимает всего десять часов.
• Вокруг Солнца Юпитер обращается за двенадцать лет.
• Многие спутники планеты названы именами любовниц бога Юпитера.
• В объём Юпитера поместилось бы более тысячи планет типа Земли.
• На планете нет смены времён года.

mirkosmosa.ru

Сама большая Планета Юпитер описание и интересные факты

Планета Юпитер – крупнейший газовый гигант Солнечной системы. Его масса превышает массу всех остальных объектов нашей системы вместе взятых. Поэтому недаром гигант был назван в честь самого верховного бога древнеримского пантеона.

Фото сделанное 21.04.2014 Hubble’s Wide Field Camera 3 (WFC3).

Юпитер пятая планета Солнечной системы. На его поверхности постоянно бушуют гигантские ураганы, один из которых по диаметру превышает размеры Земли. Еще одним рекордом планеты является число ее спутников, из которых открыты на сегодняшний момент только 79. Уникальные особенности сделала ее одним из самых интересных для наблюдений объектов Солнечной системы.

История открытия и исследования

Наблюдения за газовым гигантом проводились еще с древних времен. Шумеры называли планету «белая звезда». Астрономы древнего Китая подробно описали движение планеты, а инки наблюдали за спутниками, называя его «амбаром». Римляне же назвали планету в честь верховного божества и отца всех древнеримских богов.

Впервые увидел планету в телескоп Галилео Галилей. Он же открыл 4 самых крупных спутника Юпитера. Наблюдения за планетой и ее спутниками также помогли средневековым астрономам вычислить примерную скорость света.

Активно изучать газового гиганта стали в XX веке после появления межпланетных станций и космических телескопов. Примечательно, что все космические аппараты, запускаемые к нему, принадлежат NASA. Первые снимки планеты, полученные в высоком разрешении, произвели межпланетные аппараты серии Вояджер. Первый орбитальный спутник, космический аппарат Галилео, помог установить состав юпитерианской атмосферы и динамику процессов внутри нее, а также получить новые сведения о естественных спутниках газового исполина. Межпланетная станция Юнона, запущенная в 2011 году, занимается изучение полюсов Юпитера. В ближайшем будущем планируется запуск американо-европейской и российско-европейской межпланетных миссий  с целью изучения пятой от Солнца планеты и ее многочисленных спутников.

Общие сведения о Юпитере

Размер планеты поистине впечатляет. Диаметр Юпитера больше земного почти в 11 раз и составляет 140 тыс. км. Масса газового гиганта – 1,9*10²⁷, что больше суммарной массы всех остальных планет, спутников и астероидов Солнечной системы. Площадь поверхности Юпитера  равняется 6,22*10¹⁰ кв.км. Чтобы осознать все величие гиганта стоит понимать, что только в Большом красном пятне в его атмосфере может поместиться 2 таких же планеты, как Земля.

Другой его уникальной чертой является количество спутников. На данный момент изучено 79 из них, но, по данным исследователей, общее число юпитерианских лун не менее ста. Все они названы в честь героев древнеримских и древнегреческих мифов, связанных с самым могущественным богом на пантеоне. К примеру, Ио и Европа – спутники, названные в честь возлюбленных древнегреческого бога-громовержца. Помимо спутников планета имеет систему планетарных колец, названную Кольца Юпитера.

Крупнейшая планета Солнечной системой является еще и самой старой. Ядро Юпитера сформировалось в течение миллиона лет после образования нашей системы. Пока твердотельные объекты медленно образовывались из пыли и протопланетных обломков, газовый гигант быстро разрастался до своих огромных размеров. За счет своей интенсивной аккреции планетарный исполин препятствовал проникновению дополнительного материала для построения всей звездной системы, чем объясняется малый размер объектов внутри ее.

Орбита и радиус

Среднее расстояние от планеты до центральной звезды нашей системы составляет 780 млн. км. Орбита Юпитера не отличается высокой эксцентричностью – 0,049.

Двигаясь со средней орбитальной скоростью 13 км/с, он совершает оборот по своей орбите за 11,9 лет. При этом для него не характерна смена времен года – наклон оси вращения к орбите составляет всего 3,1°. Вокруг своей оси Юпитер вращается с очень большой скоростью и  совершает полный оборот за 9 ч 55 мин. Сутки на планете считаются самыми короткими во всей Солнечной системе.

Физические характеристики

Основные параметры второго по размерам объекта Солнечной системы:

• Средний радиус Юпитера – 69,9 тыс. км.
• Масса – 1,9*10²⁷ кг.
• Среднее значение плотности – 1,33 г/куб. см, что приблизительно равно плотности Солнца.
• Ускорение свободного падения на экваторе – 24,8 м/с². Это означает, что гравитация Юпитера почти в 2,5 раза больше земной.

Строение Юпитера

• Атмосфера, имеющая трехслойное строение: внешний чисто водородный слой, далее водородно-гелиевый (соотношение газов 9:1) и нижний слой аммиачных и водяных облаков.
• Водородная мантия глубиной до 50 тыс. км.
• Твердое ядро с массой, превышающей в 10 раз земную.

Достоверно химический состав планеты определить на данный момент невозможно. Известно то, что основными его компонентами являются водород и гелий, преходящие их газообразного состояния в жидкое. Кроме них атмосфера планеты содержит множество простых веществ и инертные газы. Характерную окраску юпитерианской газовой оболочке придают соединения фосфора и серы.

Атмосфера и климат

Водородно-гелиевая атмосфера плавно переходит в жидкую водородную мантию, не имея очерченной нижней границы.

Для нижнего слоя юпитерианской атмосферы – тропосферы – характерна сложная структура облаков.  Верхние облака состоят из аммиачного льда и сульфида аммония, далее идет плотный слой водяных облаков. Температура в тропосфере снижается с ростом высоты от 340 до 110К. Стратосфера постепенно разогревается до 200К, а максимальное значение температур(1000К) регистрируется в термосфере. Среднюю температуру Юпитера невозможно посчитать из-за отсутствия целостной поверхности. Его атмосфера граничит с кипящим океаном жидкого водорода. Ядро планеты прогревается до 35 тысяч градусов по Цельсию, что выше температуры Солнца.

Давление газовой оболочки имеет тенденцию к уменьшению по мере отдаления от водородного океана. На нижнем уровне тропосферы оно достигает 10 бар, тогда так в термосфере давление снижается до 1 нанобара.

На гиганте нет хорошей погоды. Тепловая энергия, идущая из ядра, превращает атмосферу  планету в один огромный вихрь. Юпитерианские ветра достигают скорости 2160 км/ч. Самым известным ураганов в атмосфере планеты является Большое красное пятно. Он продолжается уже больше 300 лет, а его площадь на данный момент составляет 40*13 тыс. км. При этом скорость воздушных потоков достигает более 500м/с. Сопровождают юпитерианские вихри  молнии протяженностью в несколько тысяч километров и мощностью в разы больше земных.

фото Большого красного пятна Юпитера

В юпитерианской атмосфере периодически проходят алмазные дожди. Драгоценные углеродные осадки выпадают из паров метана во время разряда молнии под воздействием высокой температуры и давления, царящих в верхних слоях атмосферы.

Рельеф

Поверхность Юпитера – не совсем верное понятие. Водородно-гелиевая атмосфера плавно переходит в мантию, представляющую собой океан металлического водорода. Мантия продолжается на глубину 45 тыс. км., а далее следует ядро, в десятки раз тяжелее Земли и в несколько раз горячее Солнца.

Кольца

Кольца Юпитера слабые и состоят из пыли, образующейся при столкновении спутников.

Кольцевая система имеет следующее строение:

• кольцо-гало, представляющее собой толстый слой пыли;
• тонкое и яркое Главное кольцо;
• 2 внешних «паутинных» кольца.

Главное и гало-кольца образовались из пыли от спутников Метида и Адрастея, а паутинные кольца Юпитера сформировались благодаря Альматеи и Фиве.

По предположительным данным, существует еще одно тонкое и слабое кольцо рядом со спутников Гималаи, возникшее после его столкновения с более мелким спутником.

Спутники Юпитера

Всего у планеты имеется более сотни спутников, открыты из которых только 79. Они подразделяются на внутренние, число которых 8, и внешние (на данный момент 71). Самые крупные юпитерианские луны объединены в группу под названием галилеевские, т.к. они были открыты еще Галилео Галилеем. В эту группу входят Европа, Ио, Ганимед и Каллисто.

изображение спутников Юпитера

Европа представляет собой огромный подледный океан. На этом спутнике теоретически возможна жизнь, т.к. под ледяным панцирем может быть кислород.

Ио, как и ее планетарный хозяин, не имеет четко выраженной поверхности. Этот спутник залит лавой из двух мощнейших вулканов. От этого он приобрел желтую окраску с пятнами бурого, коричневого и красного цветов.

Ганимед – крупнейший спутник Юпитера и всей Солнечной системы. Он состоит из минеральных солей кремниевых кислот и льда, а также обладает собственной магнитосферой и тонкой атмосферой. Также Ганимед больше самой маленькой планеты Солнечной системы (5262 км против 4879 км).

Каллисто – второй по величине спутник гиганта. Его поверхность состоит из силикатов, льда и органических соединений. Атмосфера представлена двуокисью углерода с незначительными примесями других газов. Каллисто изрыт крупными ударными кратерами, что придало ему характерный рельеф.

Планета Юпитер интересные факты

• Ни один космический аппарат не может работать вблизи орбиты исполина из-за мощных радиационных поясов.
• Своим мощным гравитационным полем он защищает планеты внутренней группы, в том числе Землю, от прилетающих извне комет и астероидов.
• Чтобы наглядно сравнить размеры Земли и пятой планеты, положите рядом с пятикопеечной монетой баскетбольный мяч.
• Теоретически, человек массой в 80 кг на юпитерианской поверхности  будет весить 192 кг. Это связано с тем, что гравитация на газовом гиганте в 2,4 раза больше земной.
• Если бы в момент формирования ему удалось бы нарастить массу в 80 раз больше нынешней, в Солнечной системе возникла бы вторая звезда. Она классифицировалась бы как коричневый карлик.
• Самая большая планета Солнечной системы излучает самые мощные радиоволны. Их можно уловить даже коротковолновыми антеннами на Земле. Они трансформируются в довольно необычный аудиосигнал, который некоторые принимают за сигналы от пришельцев.
• Средняя продолжительность полета до газового гиганта составляет 5 лет. АМС «Новые горизонты» быстрее всех других зондов преодолела расстояние до юпитерианской орбиты. Для этого ей понадобилось чуть больше года.

spaceworlds.ru